SCHWING流化床工艺技术

SCHWING流化床工艺技术专门用于气固反应。使用这项技术的一个核心领域是通过创新的(包括纳米级别的)粉末进行表面改性。特别是可以使用不同的反应气体(空气、氮气、氢气、氨气、二氧化碳、氧气、氩气、水(气体)等)达到最高1100°C的特性提供了多样化的新应用方法。

很多金属氧化物、催化剂、氢氧化物、硅酸盐、盐、硫酸盐、烟灰、色素和石墨可通过流化床工艺设备进行煅烧、焙烧、还原、氧化、活化、钝化、氯化、干燥、回火等。此外,气体也可以通过床层中的粉末被改变。

工艺技术应用举例

氧化

金属粉末
颜料:硅酸盐、硅酸铝
颜料:炭黑等
有机物质
催化剂

还原(H2、CO)

金属氧化物、混合氧化物
氢氧化物
硅、硅化合物
矿石、盐类:硫酸盐、碳酸盐、氯化物、草酸盐
颜料:硅酸盐、硅酸铝
有机物
催化剂

煅烧、回火

金属粉末
金属氧化物、混合氧化物
氢氧化物
水合物
矿石、盐类:硫酸盐、碳酸盐、氯化物、草酸盐
颜料 硅酸盐、硅酸铝
颜料 炭黑等
有机物质
催化剂

流化催化剂上的气-气反应

金属氧化物、混合氧化物
有机物

带有固态或气态产物的气固反应

金属粉末
金属氧化物、混合氧化物
氢氧化物
硅、硅化合物
矿石、盐类:硫酸盐、碳酸盐、氯化物、草酸盐
颜料:硅酸盐、硅酸铝
颜料:炭黑等
有机物质
催化剂

表面处理、活化、钝化

金属粉末
金属氧化物、混合氧化物
颜料:硅酸盐、硅酸铝
颜料:炭黑等
有机物质
催化剂

支持材料的化学涂层

金属粉末
金属氧化物、混合氧化物
颜料:硅酸盐、硅酸铝
颜料:炭黑等
有机物质
催化剂

冷却、干燥

物理工艺

金属粉末
金属氧化物、混合氧化物
氢氧化物
水合物
硅、硅化合物
矿石、盐类:硫酸盐、碳酸盐、氯化物、草酸盐
颜料:硅酸盐、硅酸铝
有机物
催化剂

典型产品和应用包括:

  • 碳改性 → 碳化/工程材料,电池
  • 石墨、烟灰 → 色素/表面改性/电池,轮胎业
  • 活性炭 → 活化/解吸/水厂,化学剂清洁,服装
  • 二氧化钛 → 回火/涂层/色素生产,颜料和油漆,油膏
  • 催化剂 → 回收/氧化/还原
  • 石英砂 → 钝化结合剂/铸造用砂
  • 硅 → 煅烧/表面改性/切割肥料回收,太阳能电池,硅烷
  • 二氧化硅 → 硅酸/光导体,数据传输
  • 盐 → 碳酸盐/燃料电池,玻璃、陶瓷、搪瓷业
  • 金属氧化物 → 回火/电工技术,电池,催化剂
  • 气体/气体反应 → 催化/太阳能业,制酸
  • 碳水化合物 → 原始/改性淀粉

回转窑的高效多功能替代品

流化床工艺技术是一项非常多样化的技术,通过这项技术可实施和优化大量有粉末物质参与的化学和物理过程。特别是希望气体/固体进行良好接触时,流化床技术可提供很多潜在的过程优势。 前提条件:

  • 形成稳定、流化良好的床层,
  • 连续或分批运行时产品流通良好,从而能够排出产品,
  • 在一个结构紧凑的系统中,固体颗粒可以从废气中很好地分离出来(保留),废气可重新循环或者排放到大气中。

产品(固体颗粒)在床层中被保持在垂直的“气体流悬浮”中,从而确保最佳的工作过程。 节能最多达40%,以及大量其他优点使流化床反应器成为回转炉的理想替代品。

流化床反应器与回转炉的比较

C比较标准

流化床反应器

回转窑

系统结构

简单、标准组件

复杂,活动部件多

批量/连续运行

均可

均可

气体-固体接触面积

很高,受气体速度影响

低,因为只有一小部分粉末与气体直接接触

颗粒大小不同

有限

灵活

微粒排放

通过带有可逆流量清洁功能的集成式过滤系统加以防止

较低的细粒截留能力

气体副产品排放

从反应器中持续清除气态副产品,尤其有利于平衡反应

由于设计和较低的气速,选择性去除较少

固体污染物

没有砖砌结构

在直接燃烧的回转窑中,由于颗粒与回转窑内壁接触,会造成物料磨损

均匀的流体气体吞吐量

专利气体分配板可调节气体流量

流体气体溢流

流速和停留时间

极短的停留时间

停留时间一般较长

工艺温度控制

可进行非常精确的控制

由于系统原因,精度较低

传热和传质

理想,因为颗粒与气体直接接触

低,因为混合效果很差

温度稳定性

整个床面均匀

整个 "床层 "的温度梯度

加热和冷却

可实现快速加热和冷却

非常慢的系统

产品一致性

非常好

一致性较差

投资成本

类似,但废气处理成本较低

类似

运营成本

能耗

能源密集度较低

燃气和电力消耗增加

空间要求

结构紧凑

需要更多空间

人力需求

重装和/或拆卸

容易

容易

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