[其他]流化床

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87108228
• 申請(qǐng)日: 1987-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN87108228A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬治·丹·素肖;斯蒂芬·克雷格·阿諾德;羅伯特·約瑟夫·費(fèi)爾德曼;蘇巴殊·達(dá)他
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯姆斯·克雷斯特公司
• 主分類號(hào): B01J8/24
• 分類號(hào): B01J8/24
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊厚昌

本發(fā)明涉及一種流化床，及其在將一種氣相與固體粒子接觸中的應(yīng)用。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種流化床中的反應(yīng)進(jìn)行的新的和改進(jìn)的過程。

本發(fā)明還涉及在流化床中生產(chǎn)順式丁烯二酸酐。

在本技術(shù)領(lǐng)域中，一般認(rèn)為流化床適用于使氣體和固體之間進(jìn)行接觸。尤其是認(rèn)為此種流化床適用于使催化反應(yīng)進(jìn)行，其中將一種或多種氣體反應(yīng)物與粉碎的固體粒子催化劑接觸。

雖然，與固定床催化反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是流化床系統(tǒng)也具有一些基本缺點(diǎn)，例如（a）催化劑與氣體的接觸不好，（b）大量的旁路氣泡和（c）氣體返混。所有這些可能發(fā)生的缺點(diǎn)，均可導(dǎo)致降低轉(zhuǎn)化率和（或）選擇性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可提供一種改進(jìn)的流化床容器，其中該容器具有安裝在容器中的許多水平的換熱器管，而在至少一排水平的換熱器管中使水平的管子之間具有空隙，使管子之間具有自由流動(dòng)的截面，以便管子上下的容器部分之間的流體進(jìn)行流動(dòng)交換。選擇管子的間距和安排，使管間的自由截面與沒有管子時(shí)的容器的自由截面的比值可使上升的氣泡破裂。此外，管子之間的自由截面可提供使氣體以基本上是活塞流動(dòng)的方式流過流化床的流動(dòng)參數(shù)，即，基本上消除了氣體返混現(xiàn)象。再者，管子之間的間距使管子上下部分之間的固體可以進(jìn)行交換，從而能夠適當(dāng)?shù)乜刂茰囟群捅苊饬Ｗ哟笮〉钠?/p>

在該容器中的換熱器管具有可將容器加熱和冷卻的技術(shù)要求的總表面積;例如，如果將該容器用于吸熱反應(yīng)時(shí)，那么換熱器管可具有進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜岬谋砻娣e。同樣地，如果將該流化容器用于放熱反應(yīng)時(shí)，那么換熱器管的總表面積足以滿足該反應(yīng)的冷卻技術(shù)要求。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，將換熱器管以幾組有垂直空隙的水平管排的方式來放置，每一組水平管排具有至少一排水平的管子，而較好的是每一組管排具有幾排水平的管子。在有垂直空隙的管排之間和在一組管排和進(jìn)料入口或反應(yīng)器出口之間的有效空間構(gòu)成了流化固體的間隔或室。在由于有水平的或垂直的障礙物存在而有一種局部溝流或不均勻性的傾向時(shí)，間隔的有效空間保證了使流化床再均勻和使橫向的混合不受到損害，從而將不能得到保證的橫向溫度和濃度梯度的可能性減少到最低的程度。因此，在每一個(gè)重疊的間隔或室中，固相能夠連續(xù)地混合。

選擇一組水平管排中管子之間的水平的和垂直的間距、和在整個(gè)反應(yīng)器的垂直長度中的水平管排之間的垂直間距，以便有效地破裂上升的氣泡、將氣體返混減少到最低的程度和提高轉(zhuǎn)化率和（或）選擇性，而不會(huì)引致顯著的壓降或固體粒子的互磨或偏集。此外，選擇了最佳的管子間距和安排，盡可能地提高床層-管子的傳熱系數(shù)，和最低程度地犧牲妨礙管排能力的氣泡控制和氣體返混。

根據(jù)本發(fā)明，將至少一組管排（該至少一組管排可具有一排或多排水平管子）中的水平管子進(jìn)行安排，使該管排中的管子之間的空隙的自由截面積，按該至少一組管排的平面投影（“投影自由截面”）來表示，是少于沒有管子時(shí)的容器的截面積的60%而較好的是小于50%。在整個(gè)管排的一個(gè)水平面上的管子之間的總有效空間或自由截面（在每一排水平排列的管子中的管子之間的總空間的截面積）通常至少是沒有管子時(shí)的容器的截面積的10%，而較好的是至少20%。顯然，即使在整個(gè)管排的每一個(gè)水平面上的自由截面至少是10%時(shí)，但是一組管排的“投影自由截面”可以是0%的。因此，例如，將管排中的相繼排列的一排管子中的管子交錯(cuò)排列，就有可能獲得該管排的“投影自由截面”小于在整個(gè)管排的每一個(gè)水平面上的管子之間的自由截面。

該至少一組管排較好的是具有至少二排水平的管子，而該反應(yīng)器較好的是具有至少二組有垂直空隙的水平管子的管排。

在每一組管排中的管子的尺寸和數(shù)目、管子之間的間距，以及管子的交錯(cuò)排列的可能性（即，將一排管子中的管子對(duì)準(zhǔn)其相繼排列的一排管子的管間空隙）應(yīng)該是能使氣體以基本上是活塞流動(dòng)的方式流過容器，并同時(shí)使間隔之間的固體保持良好的交換。此外，此種安排可導(dǎo)致上升的氣泡的有效再分布和破裂，而不會(huì)導(dǎo)致顯著的壓降或固體粒子的互磨和偏集。而且，為最低程度地犧牲防礙管排性能的氣泡控制和氣體返混，選擇了最佳的管子間距和安排。

選擇管排之間的垂直間距，通過提供有效地破裂上升的氣泡和使氣體以基本上是活塞流動(dòng)的方式流過流化床，來最大限度地提高轉(zhuǎn)化率和（或）選擇性。

在某些情況下，當(dāng)時(shí)的條件是破裂上升的氣泡所需要的換熱器管的數(shù)目超過了熱交換的技術(shù)要求。在此種情況下，可以用“虛設(shè)”（dummy）管或適當(dāng)?shù)膿醢逭{(diào)節(jié)來破裂上升的氣泡和使氣體以基本上是活塞活動(dòng)的方式流過流化床。