[发明专利]气体-固体接触器的重启装置

说明书

技术领域

本发明大体涉及气体和固体接触，更具体地说，涉及一种用于重启气体-固体接触器的装置，其中所述接触器的进气口被固体填满。

背景技术

在原料处理过程中，为了不同目的而使气体和固体接触的方法包括但不限于：在许多行业中很常用的干燥、加热、冷却、粒化或进行化学反应，而使用额外的固体颗粒来增加固体物料表面面积通常是有利的。上述的接触器可以是填充床、流化床、喷动床，其差别主要在于进气口和气体分布的设计。进气口可以小于或大于所述的额外的固体颗粒。当进气口大于固体颗粒的粒度时，进气口可能会被固体物料颗粒堵塞，这是因为在供气被中断时，所述颗粒会逆向流经所述进气口。当供气恢复时，部分或全部进气口可能仍被固体堵塞。这可能需要将固体从接触器排空，使气体重新开始流入空的接触器，然后加回固体。若干接触器，通常称为喷动床接触器，可能只有一个大的进气口；所述接触器非常有利于某些应用，但其在气流中断时特别容易堵塞。所述的接触器变得较适合用于高温和高压工作，诸如煤或生物质气化以及四氯化硅和氢气与固态硅的化学反应。

现有技术主要依靠防止气流中断或修改进气口的大小或结构。最常用的手段是通过将进气口做得极小、使用进气口上的自闭阀（诸如在Beranek的US 3,921,663中所示的盖件，或Zhuber-Okrog的US 4,334,898中的球件）来防止颗粒进入所述进气口。另一种方法为通过设置如Marcellini的US3,818,606中的虹吸管来限制固体于倒流入进气口时所通过的距离。又一种方法为如Delebarre的US 4,880,311中允许进气口堵塞，然后再提供独立的去除堵塞的气流。其它技术为设置备用设备以确保供气不会中断（即使是短时间的中断）。对于只有一个或少数进气口的接触器，可以在进气口上放置固体阀，如果气流消失，就迅速关闭所述固体阀。

所有的现有技术皆涉及相当高的成本并具有公知的问题。设置如Beranek和Zhuber-Okrog所示的盖件会大大增加成本，而这样的器件本质上易于在固体物质环境中堵塞，因为颗粒会堵塞或妨碍活动部件。如Marcellini所提供的虹吸管不能阻止固体倒流，因为当流入所述接触器的气体供应中断时，业已在所述接触器内的固体和气体会以流化态流出所述接触器以及流过所述虹吸管。因此，如Marcellini所述的每一虹吸管皆需要断流阀。由Delebarre提供的方法为每一孔口设置用于去除堵塞的独立的管道以及用于操作它们的阀，因此需要额外的设备，而且仍然依赖于不适用于流化态固体的弯管或虹吸管来中止固体流。显然，Delebarre像Marcellini一样也仍需要断流阀。

对于具有大的单进气口的接触器（这是喷动床的典型特征）而言，气流需要是竖向的，以便产生喷流。因此，盖罩器件不适用，因为它们会将气流导引到边侧，正如Beranek所示。因此，所述的接触器的主要成本在于拥有备用设备和靠近进气口的控制固体阀，而且所述固体阀还不能截断固体流或者可能会在不需要时被无意地启动。所述固体阀的开启和关闭的时机选择尤其困难。此外，由于所述阀部分开启，所述阀内可能会出现颗粒喷射，这会迅速冲蚀所述阀的气门密封件。过快地或无意地关闭所述阀会将有潜在的破坏性的压力波（也称为“水锤”）发送回气源系统。太迟将其关闭或太早将其打开则可能会堵塞进气口，导致接触器要关闭和进行清理。

发明内容

本发明的目的为在不需去除部分或所有颗粒床和清理入口管道系统的情况下可启动或重启气体-固体接触器。

本发明的另一目的为排除对位于入口或多个入口上的固体阀的需要。

本发明的另一目的为可紧急中断通往接触器的气流而不会产生问题。

通过下面的说明以及相关的附图，本发明的其它目的和优点将显而易见，其中通过图解和举例来揭示本发明的实施例。

根据本发明的较佳实施例，公开一种用于启动或重启气体-固体接触器的装置，其中所述接触器基本充满大量固体颗粒，所述接触器包括一个或多个直径大于所述固体颗粒的进气口，所述装置包括：

设于所述气体-固体接触器的进气口之下的腔室；

围绕所述腔室的气室；

将所述气室连接到气源的一个或多个导管；

大量颗粒（也称为珠），在通往所述接触器的气源中断时，所述颗粒大体填满所述腔室；

大量在所述腔室的壁中的通路，所述通路提供从所述气室到所述腔室的内部的气体流路，所述通路的直径小于所述的大部分床颗粒的直径。