[发明专利]一种多级板式缓冲结构的气体分配器

说明书

本发明提供一种反应器用的具有多级板式缓冲结构的气体分配器，特别适合于方形结构的反应器。该气体分布器用于在气体通过管道的水力直径小于反应装置的入口的水力直径时，均匀的将气体导入反应器内，其中，气体分配器具备横向导流板和横向挡板，以及竖向导流板，形成折流流道。

技术领域

本发明涉及一种将气体流经由入口均匀地导入反应装置或者反应器内部的反应装置用气体分配器，以及该气体分配器的安装方法及其使用范围。

背景技术

与气体流体不均匀流入相关的问题是由于流入的水力直径小于反应器的水力直径所致。其中水力直径是流体力学的一个名词术语，是指流道的截面积的4倍与其周长的比值。实验室或者工业生产中经常会遇到将气流通过其管道的水力直径小于反应装置的入口的水力直径情况。由于气流流经较狭小的管道入口进入较宽阔的反应装置的内部时，流道条件的改变导致气流不均匀的分布在该反应器装置的横截面上。对于管型固体氧化物燃料电池的进气，或者反应器内设有连续固定床或有多通道的反应流道，以及对装填有固体反应物的催化剂反应管，反应物不均匀分布的问题普遍存在。

管型固体氧化物燃料电池堆、连续固定床、或者装填有固体反应物的催化剂反应管，或在反应器中有多通道的反应流道，通常位于该反应器的中部7，气体分配腔1的下部。

气体入口位于分配腔1的侧部或顶部。经由该入口进入到反应装置内部的气流形成喷射流，冲击管型固体氧化物燃料电池堆、固定床层或不均匀的进入装填有固体反应物的催化剂反应管。经过管型固体氧化物燃料电池堆或固定床形成气体的非均匀流动，导致整个电堆或床层的横截面上的气体流的不均匀。同时也会引起固定床层变形产生凸凹不平的表面，增加气流的不均匀性。当气体直接进入装填有固体反应物的催化剂反应管时，会导致每根反应管的气量分布不均匀，影响反应效果，降低产率。

为了避免上述情况的发生，需要将气体分配器用于气体入口，以均匀分布气体。一般的气体分配器采用如下结构：安置在气体入口正前方来防止气体产生喷射流冲击床层或催化管的上表面；在圆形反应器中有采用多孔的防冲击板结构来阻止喷射流的冲击。但是一级防冲击板仍然不能有效地阻止上述问题的产生。

也有些设计采用多孔板或穿孔板等相类似能产生压降的结构来解决上述问题。但是，这些设计会产生高的压降，增加运营成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供反应装置使用的一种多级板式缓冲结构的气体分配器，将气体均匀的导入反应装置内部，该气体分配器可以确保气体均匀的流过反应装置的横截面并具有低压降。

本发明已经找到了一种解决方案来达到上述目的，采用一种用来将气体经过其管道的水力直径小于反应装置的入口的水力直径时，均匀地注入反应器内的气体分配器。本发明提供的气体分布器结构设计，用于气体通过管道的水力直径小于反应装置的水力直径的入口时，将气体均匀地导入反应器内，其中，气体分配器1具备第一、第二横向导流板2、3和横向挡板4，以及竖向导流板5，形成折流，其中2与5接触相交，3与气体分配器1的侧表面相交，4与气体分配器1的外表面相交的同时与5接触相交，形成流道。

具体描述为气体分配器为一下端开口、上端密闭的方形筒体，于方形筒体内的上部或中部横向设有一挡板4，挡板的前后二侧边缘与方形筒体的内表面间密闭连接；挡板的左右二侧边缘与方形筒体的内表面间留有空隙；

于挡板的上方竖向设有二个竖向导流板5，竖向导流板的上端边缘与方形筒体的上端内表面间留有空隙，竖向导流板的前后二侧边缘与方形筒体的内表面间密闭连接，竖向导流板的下端边缘与挡板的上表面间密闭连接；

于竖向导流板与方形筒体的内表面间横向设有二个横向导流板2，横向导流板与方形筒体的上端内表面间、二个横向导流板间、以及横向导流板与挡板间均留有空隙；上方的横向导流板与竖向导流板间密闭连接，上方的横向导流板与方形筒体的内表面间留有空隙；下方的横向导流板与方形筒体的内表面间密闭连接，下方的横向导流板与竖向导流板间留有空隙；