专利名称：一种流化床中的原料气体的进气方式的制作方法
技术领域：
本发明涉及流态化工程技术领域，特别涉及一种流化床反应中的原料气体的进气方式。
背景技术：
流化床已广泛应用于化工反应、催化裂解、冶金、燃烧等工业生产中。作为流化床最关 键的原料气体进气方式，根据流化床应用的范围和对象的不同而具有多种形式及种类。目前， 在有机硅单体合成中，原料气体大多采用底部进料或者两侧直接进料，然后采用气体分布器 来实现流化气体的分布，固体颗粒跟随原料气体直接上升并反应生成目标产物。但是当流化 床设备超过一定尺寸时，流化气体通过床分布的均匀性降低，致使床中出现密相和不良流化 区。当原料气体中含有少量液体时，这种不均匀性更为严重，容易造成粉状固体在流化床中 粘结或结块。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明通过改进流化床的进气方式，原料气与原料颗粒在流 化床内充分混合，使目标产物的转化率提高，并且延长生产周期。
流化床反应过程中，本发明采用原料气体的进气方式是 一部分原料气从底部进入流化
床内部，另一部分原料气从流化床侧面以与流化床呈向上5 80。的角度进入，以硫化床高度 计，侧面进气口高度位于离流化床底部10%~70%之间。
上述从侧面进入的原料气的进气压力优选0.1 2.0Mpa。进一步优选0.5 1.0Mpa。
上述从侧面进入的原料气以一定得角度进入硫化床内，优选原料气从流化床侧面以与流 化床呈向上25~50°的角度进入。
本发明中，原料气部分从流化床底部进入，部分从流化床侧面进入。优选流化床侧面进 入的气体占原料气总流量的10~80%。进一步流化床侧面进入的气体占原料气总流量的 20~50%。本发明所述的气体流量百分比均为气体的体积百分比。
上述从侧面进入的原料气的流速优选20 80m/s。进一步优选30 40m/s。
本发明从流化床侧面进入的气体优选通过导流装置进气。
本发明优选的导流装置结构包括与原料气进口连接的气体分布管和均匀分布在法兰板
上的导流管组成，导流管与气体分布法兰以法兰或螺栓连接，导流管呈5° 80°角度均匀分布在气体分布法兰上。
导流装置见图1和图2，包括合成气进气口l，法兰板2，导流管3和气体分布管4，其 中气体分布管可以由1 5根弯管组成，原料气体从流化床侧面通过气体导流装置和底部进入 流化床内部。
上述气体导流装置是由由直管型或弯管型导流管均匀分布在法兰板上，与气体分布管组 合而成。
上述气体分布管可以由1 5根弯管组成，且每根弯管均与原料气体进口连接。 导流管的直径优选8 200mrn，更优选15 120mrn。 导流管数量为2~120根，优选10 80根。
导流管与气体分布法兰连接端，直管型导流管与法兰板呈5° ~80°角度均匀分布在气体 分布法兰上。更优选的角度是2(T ~50° 。弯管型法导流管的半径R小于流化床半径，其直 管部分与弯管相切。
利用本发明的气体进气方式，原料气与原料颗粒在流化床内充分混合，呈螺旋状上升。 该气体分布使得反应原料在流化床中停留时间加长，固体颗粒与原料气体的接触时间加长。 并且使流化态气体和固体颗粒穿过床层时得到均匀分布，亦不产生大的压降。即使原料气体 中含有少量液体，也能使该液体在整个床层均匀分布。因此，利用该进气方式将反应气体进 行流化床生产，可使目标产物的转化率提高，且反应较稳定。使流化床生产周期由原先30天 左右增加至60-100天。
图1是直管型气体导流装置 图2是弯管型气体导流装置
其中l、进气口， 2、法兰板，3、直管导流管，4、气体分布管，5、弯管导流管 下面通过本发明进气方式应用在利用流化床来合成甲基氯硅垸中作进一步说明。
具体实施例方式
实施例1
流化床直径为4m，合成反应温度为315t;，流化床高20m，将图1的导流装置安装在流 化床上2m处。生产时，将硅粉颗粒由加料口进入流化床内部，原料气体的20%由侧面以5°的角度进入流化床，压力为0.5Mpa，气体流速为50m/s，其余原料气体由流化床底部进入。 合成气从流化床顶部采出，经洗涤，精馏最终得目标产物。产物转化率为84.6%,生产周期 延长至78天。
实施例2
流化床条件同实施例l，将图2的导流装置安装在流化床上3.5m处。生产时，将硅粉颗 粒由加料口进入流化床内部，原料气体的40%由侧面以40°的角度进入流化床，压力为 0.5Mpa，气体流速为30m/s，其余原料气体由流化床底部进入。合成气从流化床顶部采出， 经洗涤，精馏最终得目标产物。产物转化率为86.2%，生产周期延长至76天。
对比例1
流化床条件同上。生产时，将硅粉颗粒由加料口进入流化床内部，氯甲烷气体全部由流 化床底部进入。合成气由流化床顶部采出，经洗涤，精馏最终得目标产物。产物转化率为 81.7%，生产周期为45天。
权利要求
1、一种流化床反应中原料气体的进气方式，其特征是一部分原料气从底部进入流化床内部，另一部分原料气从流化床侧面以与流化床呈向上5～80°的角度进入，以流化床高度计，侧面进气口高度位于离流化床底部10％～70％之间。
2、 权利要求1的进气方式，其中侧面进入的原料气的进气压力为0.1 2.0Mpa。
3、 权利要求2的进气方式，其中侧面进入的原料气的进气压力为0.5 1.0Mpa。
4、 权利要求1的进气方式，其中原料气从流化床侧面以与流化床呈向上10~50°的角度进入。
5、 权利要求l的进气方式，从流化床侧面进入的气体占原料气体积总流量的10~80%。
6、 权利要求5的进气方式，从流化床侧面进入的气体占原料气体积总流量的20~50%。
7、 权利要求l的进气方式，其中原料气从侧面进入床内的流速为20 80m/s。
8、 权利要求l的进气方式，其中原料气从侧面进入床内的流速为30 40m/s。
9、 权利要求l的进气方式，其中从流化床侧面进入的气体是通过导流装置进气。
10、 权利要求9的进气方式，其中导流装置包括与原料气进口连接的气体分布管和均匀分 布在法兰板上的导流管组成，导流管与气体分布法兰以法兰或螺栓连接，导流管呈5° -80° 角度均匀分布在气体分布法兰上。
全文摘要
本发明涉及流态化工程技术领域，特别涉及一种流化床反应中的原料气体的进气方式。其特征是一部分原料气从底部进入流化床内部，另一部分原料气从流化床侧面以与流化床呈向上5～80°的角度进入，以硫化床高度计，侧面进气口高度位于离流化床底部10％～70％之间。利用本发明的气体进气方式，原料气与原料颗粒在流化床内充分混合，呈螺旋状上升。该气体分布使得反应原料在流化床中停留时间加长，固体颗粒与原料气体的接触时间加长，生产效率提高。
文档编号B01J4/00GK101537328SQ20091003106
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者宫有圣, 朱德洪, 朱恩俊, 阎世城 申请人:江苏宏达新材料股份有限公司