一种气体分布器及有机硅流化床的制作方法

本实用新型属于有机硅生产技术领域，具体涉及一种流化床反应器用气体分布器，及安装有所述气体分布器的有机硅流化床。

背景技术：

流化床反应器是有机硅生产的关键设备，在流化床反应器中，气固两相发生反应生成有机硅单体，让气相均匀地分散在固相中(行业内称之为流化态)，将反应释放出来的热量及时高效的移出反应区域是保证反应有效进行的关键因素。

气体分布器在流化床中的作用除了支承固体颗粒以外，主要是均匀布气以创造一个良好的起始流化条件并将此持续稳定地保持下去，因此，气体分布器的设计和制造对于流化质量的影响意义重大。

在大型有机硅流化床反应器内，硅粉高度通常可达到5～12米，所有的反应气体必须从反应器底部的气体分布器通过，让反应气体均匀地分散在硅粉中，形成流化状态。然而，要实现气体在反应器内的高效均匀分布，需要设计结构更为合理的气体分布器，目前有机硅行业使用的流化床反应器通常采用一种自流式气体分布器，进气分布不均匀，形成的流化态差，分布器出口容易堵塞，造成偏流。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了一种气体分布器，及安装有所述气体分布器的有机硅流化床。

本实用新型提供的气体分布器，其出口不易堵塞，不会造成偏流；分布器出气口气速低，进气折返后从分布器通过，不会对换热管形成冲刷。

安装有所述气体分布器的有机硅流化床，流化态好，产品质量高，提高产能。

本实用新型的具体技术方案如下：

1、一种气体分布器，包括布气板和布气头，布气头穿设在布气板，其特征在于；

所述布气板的外周面为圆形，布气板上开设有与其横截面相垂直的安装孔，所述布气板单位面积的开孔数沿所述布气板的半径方向由内向外呈递减趋势，单位面积的开孔数的最大值与最小值的比值为A，1＜A≤5；

所述布气头包括布气管和风帽，风帽套设在布气管的出口端，布气管穿过所述安装孔与进出气方向平行地固定在布气板上，风帽与布气管之间留有出气间隙，所述布气管为一段长度相等的直管，布气管的长度为50～300mm，布气管的进口端的内径收缩，形成一段缩小的通气孔段，所述通气孔段能阻碍气体通过并使气体在阻力的作用下达到均匀分配。

本实用新型提供的气体分布器，其出口不易堵塞，不会造成偏流；在同等进风量的情况下，开孔率高，降低分布器出气口的气速，风帽的设置使进气折返后从分布器通过，不会对换热管形成冲刷，增大换热管的使用寿命；分布器采用中间密，四周稀的布置方式，使布风均匀并且更适合流化床内固体的流化。

进一步地，所述布气板单位面积的开孔数沿所述布气板的半径方向由内向外分段递减。这是为了流化床气固相反应的生产工艺需要。

更进一步地，所述段数为2～4段。

进一步地，所述布气板为平板或锥角在120～150度的锥型板，锥型板的尖端远离布气头。

进一步地，所述布气头还包括一个套设在布气管上的锁紧件，布气管通过锁紧件固定在布气板上。通过这种可拆卸式连接，检修更换布气头均较为方便。

进一步地，所述风帽包括帽顶和帽体，帽体连接冒顶，帽体呈圆筒形，帽顶呈弧形、平面形、锥形、半圆形或椭圆形。

布气管出口上的风帽可以阻止未经流化的硅粉掉落进布气管，造成布气管堵塞，使得进风偏流、布风不均匀。

一种设有上述气体分布器的有机硅流化床，所述有机硅流化床包括筒体和下封头，筒体下端连接下封头，下封头设有反应气体进口管，所述气体分布器设置在筒体或下封头内，并位于反应气体进口管之上。

安装有所述气体分布器的有机硅流化床，优良的布风设计使得流化床内流化态好，生产的产品质量高，同时提高产能。

进一步地，，还包括换热装置，换热装置由换热管组成，换热装置设在筒体内，所述气体分布器设于换热装置的下方，气体分布器的布气板与换热管底端的间距为50～500mm。

控制分布器与换热管的间距，主要是为了将反应过程中产生的反应热容易带出，不会形成过热。

进一步地，所述布气板的边缘设有连接部，气体分布器通过所述连接部夹持在筒体和下封头之间，或者连接在下封头的内侧壁上。

进一步地，还包括粉体进口管，所述粉体进料管设在下封头底部中间位置，并竖直向上延伸穿过布气板包含在筒体内，粉体进料管与布气板之间设有密封件。硅粉管设在下封头底部有利于粉体流化及收集未反应粉体，替代排渣管。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一种气体分布器的一种实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中A部分的放大图。

图4是图3中去除了布气头的A部分的放大图。

图5是气体分布器夹持在筒体和下封头之间的有机硅流化床结构示意图。

图6是气体分布器连接在下封头内的有机硅流化床结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，一种气体分布器40，包括布气板401和布气头402，布气头402穿设在布气板上401。图1所示布气板的方位为布气板在使用时的方位，其下端为进气侧，上端为出气侧；

参阅图1，图2、图3，进一步说明本实用新型是如何实施的。

布气板401为一个外周面为圆形，锥角为150°的锥形板，锥形板一般为钢板，可以通过焊接或者压制而成，锥形板上竖直开设有上下两个台阶的安装孔4012，安装孔4012贯穿锥形板；

布气头402包括布气管4022、风帽4021和锁紧螺母4023，布气管4022为一段长度为 100mm的圆形直管，其下端外径收缩形成一个台阶，将布气管4022分为两段，大径段和小径段，小径段外径略小于安装孔4012的内径其上设有外螺纹，布气管4022的小径段穿过布气板401上的安装孔4012，布气管4022的外台阶面与安装孔4012的上台阶面抵靠，锁紧螺母4023通过一个弹性垫片将布气管4022锁紧在布气板401上，弹性垫片压紧在锁紧螺母4023 与布气板401的下台阶面之间；

风帽4021包括帽顶40211和帽体40212，帽体40212呈圆筒形，帽顶40211呈锥形，帽体40212与帽顶40211焊接，连接成一个整体，风帽4021点焊在布气管4022的出气口上端，与布气管4022留有出气间隙；布气管4022的进口端内径收缩形成一段缩小的通孔40221，气体通过小孔时产生的阻力，在阻力的作用下达到均匀分配，气体通过小孔的流速为一般为 20～100m/s，通过布气管4022的气体经风帽4021阻挡形成折流后从风帽4021与布风管4022 的间隙进入流化床，气体一般出风帽的流速为0.5～10m/s，不会对流化床内的换热管造成冲刷；

安装孔4012以同心圆式开设，每个圆环上的孔间距相等，本实施例由内向外设有圆环一、圆环二、圆环三、圆环四、圆环五、圆环六、圆环七、圆环八、圆环九和圆环十，其中圆环一、圆环二、圆环三、圆环四、圆环五和圆环六的环间距相等，圆环七、圆环八、圆环九和圆环十的环间距相等，圆环一、圆环二和圆环三上的孔间距S1相等，圆环四、圆环五和圆环六上的孔间距S2相等，圆环七、圆环八、圆环九和圆环十上的孔间距S3相等，S1＜S2＜S3，将布气板单位面积的开孔数沿其半径方向由内向外分为三段递减；当然单位面积的开孔数也可以通过以半径或者截面积的任何比例为界，分为2段、3段或4段递减，也可以不分段沿半径方向由内到外连续递减；这种中间密边缘稀的开孔方式，能使进气克服流化床内阻力使气体分布更均匀，利于流化。

参阅图4，图5，一种安装有图1所示气体分布器的有机硅流化床，包括筒体10、下封头20、换热装置30和气体分布器40；筒体10连接下封头20，换热装置30设于筒体10内，换热装置由换热管组成，气体分布器40夹持在筒体法兰101与下封头法兰201之间，布气板 401与换热管下端面的距离为200mm，参阅图4；气体分布器40焊接在下封头20之内，布气板401与换热管下端面的距离为500mm，参阅图5。下封头20设有反应气体进口管60，下封头20底部中间位置设有粉体进口管50，粉体进口管50向上穿过布气板401，粉体进口管 50与布气板401之间设有密封件70，进口管50与筒体10内部相通。