[发明专利]一种流化床

说明书

本发明涉及一种流化床，流化床具有至少两个烧嘴的燃烧装置，燃烧装置包括锥形炉壁，在燃烧时经至少两个烧嘴喷射出的高温气体近似沿切向与锥形炉壁相遇，使得经锥形炉壁反推形成沿周向的分流和沿轴向向上的分流，从而形成向上的高速旋风气体流将物料托起形成流化床。本发明的流化床内的气体流是旋涡式气体流，其中间流速小于周围流速，有利于物流的排出。同时通过流化床反应炉底部的锥形炉壁结构进一步使旋涡式气流向上托起物料。

本发明是申请号为201610242301.4，申请日为2016年04月15日，申请类型为发明，申请名称为一种用于流化床的燃烧装置及配有该燃烧装置的流化床的分案申请。

技术领域

本发明涉及流化床燃烧技术领域，尤其涉及一种流化床。

背景技术

磷酸在国民经济中占有重要地位，是生产磷肥和磷酸盐的中间原料。磷酸及其下游产品广泛应用于化工、农业、医药、食品、电子等领域。

目前，国内外磷酸工业生产方法分为湿法和热法两种工艺路线。湿法磷酸是通过无机酸(主要是硫酸、盐酸)分解磷矿制得磷酸。湿法磷酸不仅要求磷矿石的品位高、质量好，而且该法制得的磷酸杂质含量较高，磷酸浓度低。当前世界范围内的磷矿资源正在逐步贫化，同时硫酸资源也日益紧缺，磷矿与硫酸的价格攀升，加之该法酸解后要排除大量磷石膏，因此，采用湿法生产磷酸的许多工厂也日益艰难。热法磷酸是以电热法生产的黄磷为原料，经燃烧制得五氧化二磷，五氧化二磷经水合后制得磷酸。热法磷酸纯度高，但是由于电热法生产黄磷能耗极高，因此产品的成本较高。

利用流态化技术的流化床生产五氧化二磷具有传热和传质效率高，床层温度趋于均匀，能够防止局部过热，操作较稳定等特点，目前已经作为一门基础技术，广泛用于化工、冶金、能源、环保等各个领域。

中国专利CN103506056B公开了一种无筛板的流化床及三氯化硼的制备方法，具体包括：床体；载体气体源，从床体的下部朝床体的上部向床体提供载体气体；反应气体提供装置，向床体提供反应气体；原料供给装置，向床体提供粉体原料；加热装置，对床体进行加热；排渣口，将床体内的反应生成的反应渣排出；分离装置，连接于床体将床体反应后的物质进行分离，以获得最终产品；其中，所述分离装置包括：气固分离装置，用于使床体反应后的物质中的气态物质和固态物质分离；气气分离装置，用于使床体反应后的物质中的多种气态物质分离；以及冷凝装置，通过冷凝获得所述最终产品。还包括载体气体引导件，用于对载体气体源供给到床体的载体气体进行引导，并且载体气体引导件带有向床体渐缩的斜部。载体气体源的载体气体进入到载体气体引导件的载体气体入口的方向相对载体气体引导件的连接载体气体入口的位置处的内壁倾斜。上述专利公开了采用与内壁倾斜设置的载体气体引导件用于将气体引入反应炉，但是上述专利的载体气体引导件是伸入炉内设置的。在用于生产五氧化二磷过程的高温条件下（1350～1400℃），伸入炉内的烧嘴极易将对面烧嘴烧坏，从而减小了设备的使用寿命。并且，伸入炉内的烧嘴会使得气化物料的反应区域变小，熔融物料容易黏在炉壁上，增加了设备的清洗次数，不利于节能。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种用于流化床的燃烧装置及配有该燃烧装置的流化床，采用在流化床的反应炉设置至少两个烧嘴，并且将烧嘴喷气口的一侧边缘与锥形炉壁的方式设置，燃烧装置的喷气口与锥形炉壁齐平，从而在反应炉内形成漩涡式气流，将物料托起。

本发明提供了一种用于流化床的燃烧装置，所述燃烧装置布置于流化床下部并包括至少两个烧嘴，所述燃烧装置包括锥形炉壁，所述锥形炉壁的圆锥体母线或其延长线汇聚于所述燃烧装置的底部，并且所述至少两个烧嘴在炉壁上的喷气口是按照各个烧嘴中心轴线的延长线与另一烧嘴的喷气口不直接相遇的方式开设于锥形炉壁上的，其中，所述至少两个烧嘴的喷气口是按照下述方式形成的：在燃烧时经所述至少两个烧嘴喷射出的高温气体近似沿切向与所述锥形炉壁相遇，使得经所述锥形炉壁反推形成沿周向的分流和沿轴向向上的分流，从而在所述流化床内形成围绕中心的旋流反应环境。

根据一种优选实施方式，所述至少两个烧嘴两两之间的中心轴线呈相同角度错开布置。