一种甲基氯硅烷单体合成流化床反应器的制造方法
【专利摘要】一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，包括罐体、分别与罐体连通的出料管、硅粉进料管、氯甲烷进料管、进油管和排油管，还包括安装在罐体内的多根换热管和气体分布板，在罐体内间隔设有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将罐体隔分成回油空腔、进油空腔和反应空腔，进油管与进油空腔连通，排油管与回油空腔连通，气体分布板安装在反应空腔内，由气体分布板将反应空腔分隔成上反应空腔和下反应空腔，氯甲烷进料管与下反应空腔连通，硅粉进料管穿过下反应空腔和气体分布板与上反应空腔连通，换热管位于上反应空腔内，并且换热管的两端分别与回油空腔和进油空腔连通，出料管依次穿过回油空腔和进油空腔与上反应空腔连通，所述换热管为多U形管。
【专利说明】
一种甲基氯硅烷单体合成流化床反应器
技术领域
[0001]本实用新型属于化工有机硅生产技术领域，涉及一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器。
【背景技术】
[0002]有机硅材料具有优异的耐高、低温性，生物相容性等特点，可以广泛应用于工业、农业、军工等领域，在工业界享有“工业味精”的美誉。流化床反应器是有机硅生产的核心设备之一，在催化剂作用下，硅粉与气态氯甲烷在300°C左右温度条件下合成为气态有机硅单体，由于硅粉与氯甲烷反应放热量大，为了维持反应温度条件不变，使反应安全顺利进行，必须及时将反应热移出流化床。
[0003]目前，国内外有机硅生产企业均采用导热油作为流化床换热介质，反应器内部分布大量指型管(指型管是套管，内管不接触床内反应物料，只有外管壁是换热面)或者单U型管来达到换热目的。中国专利CN 2623329Y介绍了一种流化床反应器，采用指型管换热管、管板及导热油分配器组成的换热结构，管板中心设置合成气出口。该流化床反应器流化质量好，安装、维修方便，但指型管仅有外管壁是直接与床内物料换热的换热面，换热效果不理想，需要的指型管数量较多，占用了反应器大量有效反应空间，降低了反应器的产能；中国专利CN 203598804U介绍了一种有机硅单体合成流化床反应器，采用U型管换热器，在床的上部空间稀相段中以矩形分布器把导热油管和油箱接连起来，内置一级旋风分离器等。换热效率高、制造成本低，且解决了传统U型管和短管积灰结碳、反应过热等问题，但由于需要在流化床上部稀相段用矩形分布器将导热油管和油箱接连起来，工艺繁琐，连接处也容易破损，增加了制造加工及检修保养难度。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，结构合理，换热效率高，换热管占用的床内体积小，床内“有效体积率”高，有机硅单体产能大。
[0005]为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为:一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，包括罐体、分别与罐体连通的出料管、硅粉进料管、氯甲烷进料管、进油管和排油管，还包括安装在罐体内的多根换热管和气体分布板，
[0006]在罐体内间隔设有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将罐体隔分成回油空腔、进油空腔和反应空腔，进油管与进油空腔连通，排油管与回油空腔连通，气体分布板安装在反应空腔内，由气体分布板将反应空腔分隔成上反应空腔和下反应空腔，氯甲烷进料管与下反应空腔连通，硅粉进料管穿过下反应空腔和气体分布板与上反应空腔连通，换热管位于上反应空腔内，并且换热管的两端分别与回油空腔和进油空腔连通，出料管依次穿过回油空腔和进油空腔与上反应空腔连通，所述换热管为多U形管。
[0007]进一步的，换热管的一端的管口穿过下隔板与进油空腔连通，并且与进油空腔连通的一端的轴线法向于下隔板;换热管另外一端的管口穿过下隔板和上隔板与回油空腔连通，并且一回油空腔连通的一端的轴线法向于上隔板。
[0008]进一步的，出料管的轴线与罐体的轴线平行。
[0009]进一步的，气体分布板具有两块，两块气体分布板以罐体的轴线为对称线、呈“V”
型安装在反应空腔内。
[0010]进一步的，氯甲烷进料管具有两根，两根氯甲烷进料管与两块气体分布板相对应。[0011 ]本实用新型的技术效果为:
[0012]1、采用多U型换热管。在“比换热面”(换热面除以被换热的体积)相同时，多U型换热管占去的床内体积小，床内“有效体积率”高，提高了流化床的生产强度;多U型换热管换热均匀度高，换热效果好;流化床有效反应空间更大，提高了流化质量，强化了传质效果。
[0013]2、换热管法向于上隔板和下隔板。使得导热油流动阻力最小，流化床稀相段的沉降分离功能可以充分发挥，由于结构简单，并且换热管一端的管口直接插入到进油空腔和回油空腔内，使得维修方便，减小了换热管在与隔板连接处被破损的几率小。
[0014]3、反应产物穿过油箱中心后自流化床的正上方排出。使流化床内流态化正常，均匀度好，不偏流;不需要因侧出而增加的无用床高。
[0015]4、气体分布板呈“V”形对称安装在反应空腔内，扩大了气体分布板的表面积，使得反应更加充分。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0017]图1我本实用新型的主视剖面示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示:一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，包括罐体1、分别与罐体I连通的出料管2、硅粉进料管6、氯甲烷进料管5、进油管3和排油管4，还包括安装在罐体I内的多根换热管10和气体分布板7，
[0019]在罐体I内间隔设有上隔板9和下隔板91，上隔板9和下隔板91将罐体I隔分成回油空腔U、进油空腔12和反应空腔，进油管3与进油空腔12连通，排油管4与回油空腔11连通，气体分布板7安装在反应空腔内，由气体分布板7将反应空腔分隔成上反应空腔13和下反应空腔14，氯甲烷进料管5与下反应空腔14连通，硅粉进料管6穿过下反应空腔14和气体分布板7与上反应空腔13连通，换热管10位于上反应空腔13内，并且换热管10的两端分别与回油空腔11和进油空腔12连通，出料管2依次穿过回油空腔11和进油空腔12与上反应空腔13连通，所述换热管10为的多U形管，多U形管是由多个U形管首尾相接构成，形状如图1所示。
[0020]进一步的，换热管10的一端的管口穿过下隔板91与进油空腔12连通，并且与进油空腔12连通的一端的轴线法向于下隔板91;换热管10另外一端的管口穿过下隔板91和上隔板9与回油空腔11连通，并且一回油空腔11连通的一端的轴线法向于上隔板9。
[0021]进一步的，出料管2的轴线与罐体I的轴线平行。
[0022]进一步的，气体分布板7具有两块，两块气体分布板7以罐体I的轴线为对称线、呈“V”型安装在反应空腔内。
[0023]进一步的，氯甲烷进料管5具有两根，两根氯甲烷进料管5与两块气体分布板7相对应。
[0024]具体使用时，硅粉自硅粉进料管6进入上反应空腔13内，氯甲烷气体由氯甲烷进料管5进入下反应空腔14内，经气体分布板7后，使入到上反应空腔13中的硅粉流态化，反应产物自出料管2排出；在反应过程中所产生的热量经多换热管10换热后排油管4带出上反应空腔13，其中，导热油在反应空腔内流动方向为:进油管3、进油空腔12、换热管10、回油空腔
11、排油管4。
[0025]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0026]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，包括罐体(I)、分别与罐体(I)连通的出料管(2)、硅粉进料管(6)、氯甲烷进料管(5)、进油管(3)和排油管(4)，还包括安装在罐体(I)内的多根换热管(10)和气体分布板(7)，在罐体(I)外安装有一圈伴热管(8)，其特征在于: 在罐体(I)内间隔设有上隔板(9)和下隔板(91)，上隔板(9)和下隔板(91)将罐体(I)隔分成回油空腔(11)、进油空腔(12)和反应空腔，进油管(3)与进油空腔(12)连通，排油管(4)与回油空腔(11)连通，气体分布板(7)安装在反应空腔内，由气体分布板(7)将反应空腔分隔成上反应空腔(13)和下反应空腔(14)，氯甲烷进料管(5)与下反应空腔(14)连通，硅粉进料管(6)穿过下反应空腔(14)和气体分布板(7)与上反应空腔(13)连通，换热管(10)位于上反应空腔(13)内，并且换热管(10)的两端分别与回油空腔(11)和进油空腔(12)连通，出料管(2)依次穿过回油空腔(11)和进油空腔(12)与上反应空腔(13)连通，所述换热管(10)为多U形管。2.根据权利要求1所述的一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，其特征在于:换热管(10)的一端的管口穿过下隔板(91)与进油空腔(12)连通，并且与进油空腔(12)连通的一端的轴线法向于下隔板(91);换热管(10)另外一端的管口穿过下隔板(91)和上隔板(9)与回油空腔(11)连通，并且一回油空腔(11)连通的一端的轴线法向于上隔板(9)。3.根据权利要求1所述的一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，其特征在于:出料管(2)的轴线与罐体(I)的轴线平行。4.根据权利要求1所述的一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，其特征在于:气体分布板(7)具有两块，两块气体分布板(7)以罐体(I)的轴线为对称线、呈“V”型安装在反应空腔内。5.根据权利要求4所述的一种有甲基氯硅烷单体合成流化床反应器，其特征在于:氯甲烷进料管(5)具有两根，两根氯甲烷进料管(5)与两块气体分布板(7)相对应。
【文档编号】B01J8/24GK205550236SQ201620142512
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】阎世城, 李书兵, 颜昌锐, 王文金, 万竺, 庹保华, 李坤
【申请人】湖北兴发化工集团股份有限公司