[发明专利]一种颗粒状物料的均匀布气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种颗粒状物料的均匀布气装置，属于一种颗粒状物料与气体的对流式均匀接触领域，更具体地说，涉及一种颗粒状物料气固两相对流式移动床领域。

背景技术

常见的气固两相床按物料的运动形式可分为固定床和移动床二种，按照具体工艺要求的不同选择不同的床层形式。

气固两相床一般以固定床比较常见，颗粒状物料被固定在床层内，气体从底部通过布气装置均匀的分布到床层内，最后从床层上部溢出，实现与颗粒状物料的充分接触。固定床的优点就是气固两相的接触充分，气相的分布均匀，在颗粒物料层各断面上气固传质速度均匀，对固体颗粒的粒径要求不高。缺点是固定的物料层造成工艺难以实现连续运行。

气固两相移动床常见的有鼓泡床、湍流床和流化床等其他几种形式，其中鼓泡床的系统气相压降变化大，气体与物料的接触均匀性稍差；而湍流床对颗粒状物料的粒径，气相的流速等要求甚为严苛；而流化床与颗粒状物料接触均匀，但气相流速大，系统阻力大，对较大颗粒物料很少采用此办法。常见的几种移动床斗存在着系统布气装置阻力大的缺点。

气固两相移动床中还有一种错流式的移动床可以实现颗粒物料的连续运行，气相从物料层的侧向通过布气格栅均匀的穿过颗粒物料层，在不影响物料的运动条件下，也可实现气体与颗粒物料的充分接触；但从颗粒状物料层看，气体与物料的接触并不均匀，靠近侧向布气格栅的物料自上而下始终与初始进气接触，在气固传质过程中与远离布气格栅侧的物料存在巨大差异。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，运行稳定，系统阻力小的均匀布气装置，应用于颗粒状物料气固两相对流式移动床设备。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种颗粒状物料的均匀布气装置，包括可使颗粒状物料均匀向下运动的布气斗、设在所述布气斗下方的用于颗粒状物料收集的物料斗及与所述物料斗底部相连接的出料管。

所述的出料管保证颗粒状物料的自上而下的运动，实现工艺的连续运行。

本发明的有益效果是：

1、实现了颗粒状物料与气相接触过程中的连续运动，颗粒状物料的运动平稳均衡，相同高度的物料层都能保持相同的气相环境和自身特征。

2、气体在颗粒物料床层的分布均匀，与颗粒接触充分。

3、布气装置的气相阻力小。布气装置通过布气漏斗布气，过流面积大，阻力小；布气装置间的空隙作为气体均质的通道，构建了进入布气漏斗前的同一的气相环境（压力、温度等）；物料斗之间的缝隙面积大，减少了气体进入布气装置前的局部阻力。

4、运行稳定。本布气装置的气体过流区域尺寸大，避免了气体中的粉尘等杂质堵塞布气装置的可能性，提高了运行的稳定性；布气斗的设计保证了物料运动的稳定性，避免了物料层各点的运动速度差异造成物料层各点物料的差异，保证了气固两相的接触效果。

5、结构简单。布气装置内无构造复杂的布气头、格栅等部件，仅由钢制锥台、锥斗相互嵌套焊接而成。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述布气装置包括至少两个以上的物料斗。所述的物料斗是在布置在布气斗下方用于颗粒状物料收集的底部和顶部均呈正方形的锥台，底部与物料管连接；物料斗的上平面应高于或等于布气斗的下平面；物料斗的倾角（倾斜面与水平面的夹角）与布气斗倾角相同；物料斗的上平面四边中，有相对的两边与相邻的物料斗焊接，较其余相对的两边分别长出1～2cm的长度。

进一步，所述每个物料斗上方的布气斗的数量为n²（其中n为非零的正整数），优选为四个。所述布气斗为倒置的底部和顶部均呈正方形的锥台。四个锥台的上平面以及下底面均在同一水平面上，每个锥台上底边与相邻的锥台底边焊接在一起；所述锥台的倾角应大于颗粒状物料的自然堆积角；所述锥台的底边长、高度应根据颗粒状物料的粒径、长径比等特征确定，保证物料运动的均匀性。

所述锥台的倾角为锥台倾斜面与水平面的夹角。颗粒状物料的自然堆积角为物料自然堆积时料堆的坡度（即料堆与地面夹角）称堆积角，又称安息角，在静态时的堆积角称静态（自然）堆积角，在动态时（如运动中皮带运输机上的矿石）的堆积角。

进一步，所述相邻的布气斗之间设有布气通道，所述相邻的物料斗之间设有进气道。

所述的布气通道即相邻的所述锥台布气斗之间的空隙。整齐排列的布气斗之间的空隙相互联通，使气体进入布气斗时处于一个压力环境中，提高了布气的均匀效果。