[发明专利]物料可回收的生产疏水型白炭黑的流化床反应器

说明书

本发明涉及流化床领域，公开了物料可回收的生产疏水型白炭黑的流化床反应器，包括床体，所述床体底部安装有气体分布室，顶部安装有上封头；所述床体内部安装有若干组换热管组件，每组所述换热管组件中均至少包括两个U型换热管组，各所述U型换热管组共用同一个导热油进口且共用同一个导热油出口；各所述U型换热管组由至少三个U型换热管串联而成。与现有技术相比，本物料可回收的生产疏水型白炭黑的流化床反应器中换热管数量多且换热效率高，对导热油泵的选型限制小，热传导效率高；尤其是针对质量较轻的固体物料，能够将固体物料与气体物料充分混合均匀，反应均匀稳定，反应产物中有效成分较高，生产综合成本低。

技术领域

本发明涉及流化床领域，特别涉及物料可回收的生产疏水型白炭黑的流化床反应器。

背景技术

目前，使用亲水性白炭黑制备疏水性白炭黑所使用的流化床反应器，由于结果上存在不合理性，使其反应产物所含的有效成分偏低，导致生产成本偏高，影响经济效益。而流化床的关键部分为床体底部的气体分布器及床体内部的换热装置，前者影响原料气的流化质量，后者将影响反应器的换热效率。

现在大多数的气体分布器被设计成筛板型、球冠型以及类似结构，这类结构对于质量较轻的白炭黑来说，容易将白炭黑吹散，导致气体与白炭黑之间的接触不均匀，反应不稳定，反应产物中有效成分偏低，生产成本较高。

而另一关键部件——设置在床体内部的换热装置，多数被设计成U型管结构，或带内外管的指型管结构，U型管结构的缺点在于：一是相邻换热管之间是通过其上下端的U型弯头或横向短管连接，影响了物料流化的通道，不利于流化，而且这种形式的换热管在与外管连接时，往往接口较多，给安装、检修带来不便。由于上述原因，现在有些流化床反应器采用了带内外套管的指型管结构，这种结构尽管避免了U型管结构的缺点，但是在换热管的布管方式上以及对进入换热管的导热油的分配上还存在着不足之处。例如有些较大型的流化床利用导热油分配箱来分配导热油，这种分配箱减少了内部换热管与外管连接接头的数量，方便了安装、检修，但这种分配箱在分配导热油时，是把进入油箱的导热油同时分配给每根换热管然后又同时排出的，而当换热管数量较多时，则需要选用较大流量的导热油泵来供油，给油泵选型带来不便，况且，每次循环泵入的导热油在换热管内流经的时间过短，带走热量有限，导致传热效率低而动力消耗高，影响经济效益。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供物料可回收的生产疏水型白炭黑的流化床反应器，换热管数量多且换热效率高，对导热油泵的选型限制小，热传导效率高；尤其是针对质量较轻的固体物料，能够将固体物料与气体物料充分混合均匀，反应均匀稳定，反应产物中有效成分较高，生产综合成本低。

技术方案：本发明提供了物料可回收的生产疏水型白炭黑的流化床反应器，包括床体，所述床体底部安装有气体分布室，顶部安装有上封头；所述床体内部安装有若干组换热管组件，每组所述换热管组件中均至少包括两个U型换热管组，各所述U型换热管组共用同一个导热油进口且共用同一个导热油出口；各所述U型换热管组由至少三个U型换热管串联而成，所述分布室安装有进料管、分布板和若干气体分布头，所述进料管与分布室同轴心设置，位于进料管出口端固定安装有螺旋喷嘴，所述气体分布头竖直安装在所述分布板上，所述螺旋喷嘴安装在所述气体分布头上方，所述上封头3轴线上安装有气体出口301、锥形挡板303，所述锥形挡板303位于气体出口301下方且下表面直径大于气体出口301直径，位于锥形挡板303下方设有物料回收管304，所述物料回收管304自由端穿过上封头3外壁后连通负压。

优选地，所述换热管组件为六组。换热管组件的数量确定，不仅要考虑到导热油泵的功率选择因素，还要考虑到换热效率，最终折弯数量应根据实际生产需要进行选择。

进一步地，在所述气体分布室内安装有第一进气管，所述分布板安装在所述第一进气管的上方。