[发明专利]一种流化床反应器及其应用

权利要求书

1.一种流化床反应器，该流化床反应器包括密封的反应器主体、至少一个旋流式气固分离器和导气管；

所述反应器主体的内部空间自下而上包括反应区和沉降区；

所述旋流式气固分离器的主体为顶部密封的中空结构，其内部空间自上而下包括直筒区和锥体区，所述旋流式气固分离器的主体设置在所述沉降区中，所述旋流式气固分离器的出料口位于所述锥体区的底部并向下延伸至所述反应区中，所述导气管的进气口位于所述直筒区中，所述导气管的出气口位于所述流化床反应器的外部；

其特征在于，所述直筒区的上部沿切向设置有至少两个导向进风通道，所述导向进风通道的轮廓线为螺旋曲线。

2.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中，所述螺旋曲线为对数螺旋曲线。

3.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中，所述导向进风通道的数量为3～8个。

4.根据权利要求1或3所述的流化床反应器，其中，所述导向进风通道在所述直筒区的圆周上为均匀设置。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的流化床反应器，其中，由所述导向进风通道入口端上的一点以及所述导向进风通道与所述直筒区相接的端口上与该点相对应的点确定的直线与水平面的夹角为0～45°。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的流化床反应器，其中，所述导向进风通道的入口端的面积为A₂₃₁，所述导向进风通道与所述直筒区相接的端口的面积为A₂₃₂，A₂₃₁/A₂₃₂=1～5。

7.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中，所述直筒区的高度为H₂₁，所述锥体区的高度为H₂₂，H₂₁/H₂₂=0.4～1.5。

8.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中，所述旋流式气固分离器包括第一旋流式气固分离器和第二旋流式气固分离器，所述第二旋流式气固分离器设置在所述第一旋流式气固分离器的主体内，所述导气管的进气口位于所述第二旋流式气固分离器的直筒区中。

9.根据权利要求8所述的流化床反应器，其中，所述第二旋流式气固分离器的出料口在所述第一旋流式气固分离器的出料口中的延伸长度为L₂₂₄，所述第一旋流式气固分离器的出料口的长度为L₂₁₄，L₂₂₄/L₂₁₄=0.4～1。

10.根据权利要求1或8所述的流化床反应器，其中，所述导气管的内径为D₄，所述导气管的下沿至所述旋流式气固分离器的导向进风通道的下沿的距离为H₁，H₁/D₄=0～10。

11.根据权利要求1或8所述的流化床反应器，其中，至少一个旋流式气固分离器的直筒区内设置有导流罩，所述导流罩为筒形，所述导流罩的上端与该旋流式气固分离器的顶部相接，所述导流罩的下端为敞口。

12.根据权利要求11所述的流化床反应器，其中，所述导流罩设置在所述第一旋流式气固分离器的直筒区内，且所述导流罩的外壁与所述第一旋流式气固分离器的直筒区的内壁之间存在空间，所述导流罩的内壁与所述第二旋流式气固分离器的外壁之间存在空间。

13.根据权利要求11所述的流化床反应器，其中，所述导流罩的内径为D₃，所述第一旋流式气固分离器的直筒区的内径为D₂₁₁，所述第二旋流式气固分离器的直筒区的内径为D₂₂₁，D₂₁₁：D₃：D₂₂₁=1.25～2.5：1：0.4～0.8。

14.根据权利要求11所述的流化床反应器，其中，所述导流罩的高度为H₃，所述第一旋流式气固分离器的直筒区的高度为H₂₁₁，所述第二旋流式气固分离器的直筒区的高度为H₂₂₁，H₂₁₁：H₃：H₂₂₁=1～2.5：1：0.4～1。