一種甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，包括罐體、分別與罐體連通的出料管、硅粉進料管、氯甲烷進料管、進油管和排油管，還包括安裝在罐體內(nèi)的多根換熱管和氣體分布板，在罐體內(nèi)間隔設(shè)有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板將罐體隔分成回油空腔、進油空腔和反應(yīng)空腔，進油管與進油空腔連通，排油管與回油空腔連通，氣體分布板安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)，由氣體分布板將反應(yīng)空腔分隔成上反應(yīng)空腔和下反應(yīng)空腔，氯甲烷進料管與下反應(yīng)空腔連通，硅粉進料管穿過下反應(yīng)空腔和氣體分布板與上反應(yīng)空腔連通，換熱管位于上反應(yīng)空腔內(nèi)，并且換熱管的兩端分別與回油空腔和進油空腔連通，出料管依次穿過回油空腔和進油空腔與上反應(yīng)空腔連通，所述換熱管為多U形管。
【專利說明】
一種甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于化工有機硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]有機硅材料具有優(yōu)異的耐高、低溫性，生物相容性等特點，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍工等領(lǐng)域，在工業(yè)界享有“工業(yè)味精”的美譽。流化床反應(yīng)器是有機硅生產(chǎn)的核心設(shè)備之一，在催化劑作用下，硅粉與氣態(tài)氯甲烷在300°C左右溫度條件下合成為氣態(tài)有機硅單體，由于硅粉與氯甲烷反應(yīng)放熱量大，為了維持反應(yīng)溫度條件不變，使反應(yīng)安全順利進行，必須及時將反應(yīng)熱移出流化床。
[0003]目前，國內(nèi)外有機硅生產(chǎn)企業(yè)均采用導(dǎo)熱油作為流化床換熱介質(zhì)，反應(yīng)器內(nèi)部分布大量指型管(指型管是套管，內(nèi)管不接觸床內(nèi)反應(yīng)物料，只有外管壁是換熱面)或者單U型管來達到換熱目的。中國專利CN 2623329Y介紹了一種流化床反應(yīng)器，采用指型管換熱管、管板及導(dǎo)熱油分配器組成的換熱結(jié)構(gòu)，管板中心設(shè)置合成氣出口。該流化床反應(yīng)器流化質(zhì)量好，安裝、維修方便，但指型管僅有外管壁是直接與床內(nèi)物料換熱的換熱面，換熱效果不理想，需要的指型管數(shù)量較多，占用了反應(yīng)器大量有效反應(yīng)空間，降低了反應(yīng)器的產(chǎn)能；中國專利CN 203598804U介紹了一種有機硅單體合成流化床反應(yīng)器，采用U型管換熱器，在床的上部空間稀相段中以矩形分布器把導(dǎo)熱油管和油箱接連起來，內(nèi)置一級旋風(fēng)分離器等。換熱效率高、制造成本低，且解決了傳統(tǒng)U型管和短管積灰結(jié)碳、反應(yīng)過熱等問題，但由于需要在流化床上部稀相段用矩形分布器將導(dǎo)熱油管和油箱接連起來，工藝繁瑣，連接處也容易破損，增加了制造加工及檢修保養(yǎng)難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)合理，換熱效率高，換熱管占用的床內(nèi)體積小，床內(nèi)“有效體積率”高，有機硅單體產(chǎn)能大。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案為:一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，包括罐體、分別與罐體連通的出料管、硅粉進料管、氯甲烷進料管、進油管和排油管，還包括安裝在罐體內(nèi)的多根換熱管和氣體分布板，
[0006]在罐體內(nèi)間隔設(shè)有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板將罐體隔分成回油空腔、進油空腔和反應(yīng)空腔，進油管與進油空腔連通，排油管與回油空腔連通，氣體分布板安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)，由氣體分布板將反應(yīng)空腔分隔成上反應(yīng)空腔和下反應(yīng)空腔，氯甲烷進料管與下反應(yīng)空腔連通，硅粉進料管穿過下反應(yīng)空腔和氣體分布板與上反應(yīng)空腔連通，換熱管位于上反應(yīng)空腔內(nèi)，并且換熱管的兩端分別與回油空腔和進油空腔連通，出料管依次穿過回油空腔和進油空腔與上反應(yīng)空腔連通，所述換熱管為多U形管。
[0007]進一步的，換熱管的一端的管口穿過下隔板與進油空腔連通，并且與進油空腔連通的一端的軸線法向于下隔板;換熱管另外一端的管口穿過下隔板和上隔板與回油空腔連通，并且一回油空腔連通的一端的軸線法向于上隔板。
[0008]進一步的，出料管的軸線與罐體的軸線平行。
[0009]進一步的，氣體分布板具有兩塊，兩塊氣體分布板以罐體的軸線為對稱線、呈“V”
型安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)。
[0010]進一步的，氯甲烷進料管具有兩根，兩根氯甲烷進料管與兩塊氣體分布板相對應(yīng)。[0011 ]本實用新型的技術(shù)效果為:
[0012]1、采用多U型換熱管。在“比換熱面”(換熱面除以被換熱的體積)相同時，多U型換熱管占去的床內(nèi)體積小，床內(nèi)“有效體積率”高，提高了流化床的生產(chǎn)強度;多U型換熱管換熱均勻度高，換熱效果好;流化床有效反應(yīng)空間更大，提高了流化質(zhì)量，強化了傳質(zhì)效果。
[0013]2、換熱管法向于上隔板和下隔板。使得導(dǎo)熱油流動阻力最小，流化床稀相段的沉降分離功能可以充分發(fā)揮，由于結(jié)構(gòu)簡單，并且換熱管一端的管口直接插入到進油空腔和回油空腔內(nèi)，使得維修方便，減小了換熱管在與隔板連接處被破損的幾率小。
[0014]3、反應(yīng)產(chǎn)物穿過油箱中心后自流化床的正上方排出。使流化床內(nèi)流態(tài)化正常，均勻度好，不偏流;不需要因側(cè)出而增加的無用床高。
[0015]4、氣體分布板呈“V”形對稱安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)，擴大了氣體分布板的表面積，使得反應(yīng)更加充分。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0017]圖1我本實用新型的主視剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示:一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，包括罐體1、分別與罐體I連通的出料管2、硅粉進料管6、氯甲烷進料管5、進油管3和排油管4，還包括安裝在罐體I內(nèi)的多根換熱管10和氣體分布板7，
[0019]在罐體I內(nèi)間隔設(shè)有上隔板9和下隔板91，上隔板9和下隔板91將罐體I隔分成回油空腔U、進油空腔12和反應(yīng)空腔，進油管3與進油空腔12連通，排油管4與回油空腔11連通，氣體分布板7安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)，由氣體分布板7將反應(yīng)空腔分隔成上反應(yīng)空腔13和下反應(yīng)空腔14，氯甲烷進料管5與下反應(yīng)空腔14連通，硅粉進料管6穿過下反應(yīng)空腔14和氣體分布板7與上反應(yīng)空腔13連通，換熱管10位于上反應(yīng)空腔13內(nèi)，并且換熱管10的兩端分別與回油空腔11和進油空腔12連通，出料管2依次穿過回油空腔11和進油空腔12與上反應(yīng)空腔13連通，所述換熱管10為的多U形管，多U形管是由多個U形管首尾相接構(gòu)成，形狀如圖1所示。
[0020]進一步的，換熱管10的一端的管口穿過下隔板91與進油空腔12連通，并且與進油空腔12連通的一端的軸線法向于下隔板91;換熱管10另外一端的管口穿過下隔板91和上隔板9與回油空腔11連通，并且一回油空腔11連通的一端的軸線法向于上隔板9。
[0021]進一步的，出料管2的軸線與罐體I的軸線平行。
[0022]進一步的，氣體分布板7具有兩塊，兩塊氣體分布板7以罐體I的軸線為對稱線、呈“V”型安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)。
[0023]進一步的，氯甲烷進料管5具有兩根，兩根氯甲烷進料管5與兩塊氣體分布板7相對應(yīng)。
[0024]具體使用時，硅粉自硅粉進料管6進入上反應(yīng)空腔13內(nèi)，氯甲烷氣體由氯甲烷進料管5進入下反應(yīng)空腔14內(nèi)，經(jīng)氣體分布板7后，使入到上反應(yīng)空腔13中的硅粉流態(tài)化，反應(yīng)產(chǎn)物自出料管2排出；在反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的熱量經(jīng)多換熱管10換熱后排油管4帶出上反應(yīng)空腔13，其中，導(dǎo)熱油在反應(yīng)空腔內(nèi)流動方向為:進油管3、進油空腔12、換熱管10、回油空腔
11、排油管4。
[0025]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0026]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進，均應(yīng)包含在本實用新型技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，包括罐體(I)、分別與罐體(I)連通的出料管(2)、硅粉進料管(6)、氯甲烷進料管(5)、進油管(3)和排油管(4)，還包括安裝在罐體(I)內(nèi)的多根換熱管(10)和氣體分布板(7)，在罐體(I)外安裝有一圈伴熱管(8)，其特征在于: 在罐體(I)內(nèi)間隔設(shè)有上隔板(9)和下隔板(91)，上隔板(9)和下隔板(91)將罐體(I)隔分成回油空腔(11)、進油空腔(12)和反應(yīng)空腔，進油管(3)與進油空腔(12)連通，排油管(4)與回油空腔(11)連通，氣體分布板(7)安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)，由氣體分布板(7)將反應(yīng)空腔分隔成上反應(yīng)空腔(13)和下反應(yīng)空腔(14)，氯甲烷進料管(5)與下反應(yīng)空腔(14)連通，硅粉進料管(6)穿過下反應(yīng)空腔(14)和氣體分布板(7)與上反應(yīng)空腔(13)連通，換熱管(10)位于上反應(yīng)空腔(13)內(nèi)，并且換熱管(10)的兩端分別與回油空腔(11)和進油空腔(12)連通，出料管(2)依次穿過回油空腔(11)和進油空腔(12)與上反應(yīng)空腔(13)連通，所述換熱管(10)為多U形管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，其特征在于:換熱管(10)的一端的管口穿過下隔板(91)與進油空腔(12)連通，并且與進油空腔(12)連通的一端的軸線法向于下隔板(91);換熱管(10)另外一端的管口穿過下隔板(91)和上隔板(9)與回油空腔(11)連通，并且一回油空腔(11)連通的一端的軸線法向于上隔板(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，其特征在于:出料管(2)的軸線與罐體(I)的軸線平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，其特征在于:氣體分布板(7)具有兩塊，兩塊氣體分布板(7)以罐體(I)的軸線為對稱線、呈“V”型安裝在反應(yīng)空腔內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有甲基氯硅烷單體合成流化床反應(yīng)器，其特征在于:氯甲烷進料管(5)具有兩根，兩根氯甲烷進料管(5)與兩塊氣體分布板(7)相對應(yīng)。
【文檔編號】B01J8/24GK205550236SQ201620142512
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】閻世城, 李書兵, 顏昌銳, 王文金, 萬竺, 庹保華, 李坤
【申請人】湖北興發(fā)化工集團股份有限公司