带进风气体处理装置的循环流化床设备及使用方法.pdf

本发明的带进风气体处理装置的循环流化床设备及其使用方法，利用分子筛干燥器对循环流化床设备的进风气体进行脱氧脱水处理，降低了循环流化床设备进风气体中的水分含量而提高了所加工物料中水分的蒸发速率，降低了循环流化床设备进风气体中氧气组分的含量解决了物料的氧化问题和流化态物料存在粉尘爆炸隐患的问题，由于进风气体处理装置集成在循环流化床设备中，符合工艺要求的进风气体由设备自身供给，与外购相比经济性较好。

权利要求书
1.  一种带进风气体处理装置的循环流化床设备，其特征在于：由循环流化床设备和分子筛干燥器组成，分子筛干燥器的出风口通过风管与循环流化床设备的进风口相连，分子筛干燥器的进风口与机外自然空气相通。

2.  根据权利要求1所述的一种循环流化床进风气体处理装置，其特征在于：所述分子筛干燥器的进风口与循环流化床设备的排风口通过风管相连，进风管路的进风口上设置有气体补给接口，气体补给接口与机外自然空气相通。

3.  根据权利要求1所述的一种循环流化床进风气体处理装置，其特征在于：所述分子筛干燥器进风口与循环流化床设备的排风口通过风管相接，进风管路的进风口上设置有气体补给接口，气体补给接口与特殊气体源相通。

4.  根据权利要求1或2或3所述的一种循环流化床进风气体处理装置，其特征在于：所述分子筛干燥器出风口与循环流化床设备进风口之间的风管上还有与反吹气源增压装置相连的支管，用于将分子筛干燥器处理过的气体送给反吹气源增压装置加压后作为反吹气源使用。

5.  一种进风气体处理装置在循环流化床设备上的使用方法，以将分子筛干燥器实例作为进风气体处理装置连接到循环流化床设备上，组成带进风气体处理装置的循环流化床设备，采用真空微热再生工艺的干燥作业过程为例说明，其特征在于：按以下步骤操作：
S1、分子筛容器开闭状态设定为： 1#分子筛容器开：1#阀门、3#阀门、再生阀Ⅰ、2#分子筛容器内的加热装置处于开启的状态，且2#阀门、4#阀门、再生阀Ⅱ、1#分子筛容器的加热装置处于关闭状态，1#分子筛容器关：1#阀门、3#阀门、再生阀Ⅰ、2#分子筛容器内的加热装置处于关闭状态，且2#阀门、4#阀门、再生阀Ⅱ、1#分子筛容器的加热装置处于开启状态；
S2、设备启动：循环流化床设备启动后，启动真空泵，开启1#分子筛容器；
S3、作业过程：设备启动后，气体通过1#分子筛容器，1#分子筛容器进行吸附作业，2#分子筛容器进行再生作业，观测进风气体处理装置排出的气体水分含量和氧气组分比例，当其中一项达到设定值后，关闭1#分子筛容器，使1#分子筛容器进行再生作业，2#分子筛容器进行吸附作业，进风气体处理装置排出的气体水分含量和氧气组分比例其中一项达到设定值后，开启1#分子筛容器，如此反复循环；
S4、停机：作业完成后，关闭循环流化床设备进风气体处理装置上的所有阀门，关闭真空泵停机。

说明书带进风气体处理装置的循环流化床设备及使用方法
技术领域
本发明涉及带进风气体处理装置的循环流化床设备及其使用方法，属于循环流化床和分子筛运用技术领域。
背景技术
循环流化床是一种利用流体动力设备使物料分散在流体中形成流化态并在循环管道内高速循环流动进而实现工艺目的的一种新兴工业技术，当流体是气体时，气体的组成对工艺过程有重要影响。发明专利201310748462.7公开了一种典型的循环流化床设备，附图1是该发明的一个实施例，包括风机1、正压循环管2、料气分离器3、负压循环管4和进风气体净化加热器5，进风气体净化加热器5的进口6是该实施例的进风口，料气分离器3由两台袋式除尘器串联组成，袋式除尘器的排气阀7和排气阀8的出口是该实施例的排风口，袋式除尘器上的反吹阀9和反吹阀10的进口是反吹气流进口。进风气体的组成对循环流化床设备工艺过程的影响主要表现在以下三个方面，1、气体中的水分含量影响蒸发速率，2、氧气组分比例影响物料的氧化过程，3、氧气组分浓度过高使可燃性流化态物料存在粉尘爆炸隐患。
现有技术解决干燥等作业过程中物料氧化问题的方法是采用惰性气体作为保护介质，这种方法因惰性气体来源的问题在循环流化床设备上难以广泛运用，且经济性也不好。
有文献这样说明分子筛：“分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛，可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等，但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2 nm）的孔道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。”
利用分子筛制成的气体处理设备已广泛运用于气体的干燥、特定组分的分离和特定组分的富聚操作中。分子筛干燥器是一种利用分子筛作为吸附剂，对气体进行脱水的一种装置，不同类型的分子筛对不同的气体吸附具有选择性，利用这一特性，分子筛干燥器也用于从气体中分离特定组分。分子筛干燥器已广泛运用于中高压气体的处理中，但在类似风机产生的5000-30000帕的低压气体中的运用鲜有见到。
附图2和附图3是分子筛干燥器的一个实例，由1#分子筛容器61、2#分子筛容器62、进风管路63、出风管路64和再生支路65组成；1#分子筛容器61的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，1#分子筛容器61内装有分子筛， 2#分子筛容器62与1#分子筛容器61相同；进风管路63由三通Ⅰ13、1#阀门12、1#支管11、2#阀门14、2#支管15组成，三通Ⅰ13的第一个口是本发明设备的进风口66，三通Ⅰ13的第二个口与1#阀门12的进口相接，1#阀门12的出口与1#支管11的进口相接，三通Ⅰ13的第三个口与2#阀门14的进口相接，2#阀门的出口与2#支管15的进口相接，1#支管11上还设置有再生支路接口16，2#支管15上还设置有再生支路接口17；出风管路由三通Ⅱ22、3#阀门21、3#支管20、4#阀门23、4#支管24组成，三通Ⅱ22的第一个口是本发明设备的出风口67，三通Ⅱ22的第二个口与3#阀门21的出口相接，3#阀门21的进口与3#支管20的出口相接，三通Ⅱ22的第三个口与4#阀门23的出口相接，4#阀门23的进口与4#支管24的出口相接；再生支路由管道32、再生阀Ⅰ31、再生阀Ⅱ33和真空泵34组成，管道32的两端分别与再生阀Ⅰ31和再生阀Ⅱ33的出口相接，管道32上还设置有排气口，排气口与真空泵34进口相接；1#分子筛容器61的进风口与进风管路1#支管11的出口相接，1#分子筛容器61的出风口与出风管路3#支管20的进口相接，2#分子筛容器62的进风口与进风管路2#支管15的出口相接，2#分子筛容器62的出风口与出风管路4#支管24的进口相接，再生支路的再生阀Ⅰ31与进风管路1#支管11再生支路接口16相接，再生支路的再生阀Ⅱ33与进风管路2#支管15上的再生支路接口17相接。1#分子筛容器61和2#分子筛容器62内还设置有对分子筛加热的电热管，分子筛干燥器采用真空微热再生，1#分子筛容器处于工作状态时，其中分子筛将气体中的水分和/或氧气吸附以实现气体的干燥和/或氧气的分离，同时，2#分子筛内的加热装置启动，再生支路上的真空泵将2#分子筛容器抽成真空使其中分子筛再生，吸附的水分和/或特定组分脱附，1#分子筛容器中的分子筛饱和时，换成2#分子筛容器工作，1#分子筛容器中的分子筛再生，1#分子筛容器和2#分子筛容器如此反复交替工作。
发明内容
本发明的第一个目的，是针对循环流化床设备进风气体的组成对工艺过程有重要影响，现有解决方案经济性不好的问题，发明一种带进风气体处理装置的循环流化床设备，本发明的第二个目的，是提供一种进风气体处理装置在循环流化床设备上的使用方法。
为实现本发明目的所采取的技术措施是这样的：一种带进风气体处理装置的循环流化床设备，由循环流化床设备和分子筛干燥器组成，分子筛干燥器的出风口通过风管与循环流化床设备的进风口相连，分子筛干燥器的进风口与机外自然空气相通。
本发明方法还可以这样实现，所述分子筛干燥器的进风口与循环流化床设备的排风口通过风管相连，进风管路的进风口上设置有气体补给接口，气体补给接口与机外自然空气相通；或，分子筛干燥器进风口与循环流化床设备的排风口通过风管相接，进风管路的进风口上设置有气体补给接口，气体补给接口与特殊气体源相通。
作为本发明的一种改进，所述分子筛干燥器出风口与循环流化床设备进风口之间的风管上还有与反吹气源增压装置相连的支管，用于将分子筛干燥器处理过的气体送给反吹气源增压装置加压后作为反吹气源使用。
为实现本发明的第二个目的，即提供提供一种进风气体处理装置在循环流化床设备上的使用方法，以将背景技术所述分子筛干燥器实例作为进风气体处理装置连接到发明专利201310748462.7所述循环流化床设备上，组成带进风气体处理装置的循环流化床设备，采用真空微热再生工艺的干燥作业过程为例说明，按以下步骤操作：
S1、分子筛容器开闭状态设定为： 1#分子筛容器开：1#阀门、3#阀门、再生阀Ⅰ、2#分子筛容器内的加热装置处于开启的状态，且2#阀门、4#阀门、再生阀Ⅱ、1#分子筛容器的加热装置处于关闭状态，1#分子筛容器关：1#阀门、3#阀门、再生阀Ⅰ、2#分子筛容器内的加热装置处于关闭状态，且2#阀门、4#阀门、再生阀Ⅱ、1#分子筛容器的加热装置处于开启状态；
S2、设备启动：循环流化床设备启动后，启动真空泵，开启1#分子筛容器；
S3、作业过程：设备启动后，气体通过1#分子筛容器，1#分子筛容器进行吸附作业，2#分子筛容器进行再生作业，观测进风气体处理装置排出的气体水分含量和氧气组分比例，当其中一项达到设定值后，关闭1#分子筛容器，使1#分子筛容器进行再生作业，2#分子筛容器进行吸附作业，进风气体处理装置排出的气体水分含量和氧气组分比例其中一项达到设定值后，开启1#分子筛容器，如此反复循环；
S4、停机：作业完成后，关闭循环流化床设备进风气体处理装置上的所有阀门，关闭真空泵停机。
本发明的带进风气体处理装置的循环流化床设备及其使用方法，利用分子筛干燥器对循环流化床设备的进风气体进行脱氧脱水处理，降低了循环流化床设备进风气体中的水分含量而提高了所加工物料中水分的蒸发速率，降低了循环流化床设备进风气体中氧气组分的含量解决了物料的氧化问题和流化态物料存在粉尘爆炸隐患的问题，由于进风气体处理装置集成在循环流化床设备中，符合工艺要求的进风气体由设备自身供给，与外购相比经济性较好。
附图说明
图1是发明专利201310748462.7一个实施例的结构图。
图2是一个分子筛干燥器实施例的结构图。
图3是图2中进风管路、出风管路和再生支路的结构图。
图4是实施例1一种带进风气体处理装置的循环流化床设备。
图5是实施例2一种以循环流化床设备尾气作为进风、带有进风气体处理装置的循环流化床设备的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不构成对本发明的限制。
实施例1：一种带进风气体处理装置的循环流化床设备
参见图4，一种带进风气体处理装置的循环流化床设备，由循环流化床设备41和分子筛干燥器42组成，循环流化床设备41是背景技术所述循环流化床设备实例，分子筛干燥器42是背景技术所述的分子筛干燥器实例，分子筛干燥器42的出风口通过风管43与循环流化床设备的进风口相连，分子筛干燥器的进风口与机外自然空气相通。风管43上分出的支管与反吹气源增压装置，经反吹气源增压装置加压后的气体送到反吹阀作为反吹气源使用。
本实施例1#分子筛容器和2#分子筛容器中的分子筛是对氧气具有吸附作用的分子筛，经进风气体处理装置处理过的循环流化床设备进风气流中的氧气组分比例大大降低，可解决作业过程中物料被氧化的问题，也降低了加工可燃性物料时存在粉尘爆炸隐患的问题。
实施例2：一种以循环流化床设备尾气作为进风、带有进风气体处理装置的循环流化床设备
参见图5，本实施例在实施例1基础上改进而来，改进的地方有两点，一是在循环流化床设备排气阀出口与进风气体处理装置的进风口之间增加了将循环流化床设备排出的气流送入分子筛干燥器42进风口的风管44，二是在进风气体处理装置分子筛干燥器42进风管路的进风口上增设了气体补给接口45，气体补给接口45与机外自然空气相连。
本实施例1#分子筛容器61和2#分子筛容器62中的分子筛是由对水具有吸附作用的分子筛和对氧气具有吸附作用的分子筛按质量比9：1组成。
本实施例利用进风气体处理装置对循环流化床设备排出的尾气进行脱水处理后再作为循环流化床设备的进风使用，进行干燥作业时，一方面进风气流含水量降低可提高蒸发速率，另一方面尾气温度一般比室温气体温度高，加热尾气比加热室温气体热耗少，具有一定的节能效果。
实施例3：一种采用惰性气体作为进风带有进风气体处理装置的循环流化床设备
本实施例在实施3基础上增加与气体补给接口45相连的惰性气体供给装置而成。本实施例1#分子筛容器和2#分子筛容器中的分子筛是对水具有吸附作用的分子筛。本实施例整套设备内的物料和气流可以做到完全不外泄，适用于有毒物料的操作。
实施例4：循环流化床设备进风气体处理装置的使用方法
以实施例2所述一种以循环流化床设备尾气作为进风、带有进风气体处理装置的循环流化床设备为例说明，按以下步骤操作：
S1、分子筛容器开闭状态设定为： 1#分子筛容器61开：1#阀门12、3#阀门21、再生阀Ⅰ31、2#分子筛容器62内的加热装置处于开启的状态，且2#阀门14、4#阀门23、再生阀Ⅱ33、1#分子筛容器的加热装置处于关闭状态，1#分子筛容器关：1#阀门12、3#阀门21、再生阀Ⅰ31、2#分子筛容器62内的加热装置处于关闭状态，且2#阀门14、4#阀门23、再生阀Ⅱ33、1#分子筛容器21的加热装置处于开启状态；
S2、设备启动：循环流化床设备启动后，启动真空泵34，开启1#分子筛容器61；
S3、作业过程：设备启动后，气体通过1#分子筛容器61，1#分子筛容器61进行吸附作业，2#分子筛容器62进行再生作业，观察循环流化床设备进风气体处理装置排出的气体水分含量和氧气组分比例，当其中一项达到设定值后，关闭1#分子筛容器61，使1#分子筛容器61进行再生作业，2#分子筛容器62进行吸附作业，循环流化床设备进风气体处理装置排出的气体水分含量和氧气组分比例其中一项达到设定值后，开启1#分子筛容器61，如此反复循环作业；
S4、停机：作业完成后，关闭循环流化床设备进风气体处理装置上的所有阀门，关闭真空泵34停机。