[发明专利]一种带挡流层的有机硅流化床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及化工生产设备技术领域，特别是涉及一种在合成有机氯硅烷中带有挡流层的流化床反应器。

背景技术

有机硅单体(甲基氯硅烷)通常采用Rochow直接法合成，反应中的固体原料为硅粉颗粒，催化剂主要为铜粉颗粒，氯甲烷及气态反应产物起到流化介质的作用。未反应的氯甲烷、气态的甲基氯硅烷混合单体和副产物以及微细粉尘离开反应器。硅粉和铜粉的充分接触和有效的撤出反应热对反应有着重要的影响。目前，直接法合成甲基氯硅烷单体所用的流化床反应器，硅粉和催化剂的利用率偏低，合成气出口粉尘量过大，从而导致流化床反应器及后续设备磨损严重，物料消耗高，影响工业化大生产及经济效益

为了得到更高的目标产物，通常采用反应器外部旋风分离器，可将极微细粉直接送入合成有机氯硅烷的流化床反应器，但外部旋风分离器的保温困难，容易造成物料温度降低，且硅粉回床对流化床底部流化有较大的影响，又硅粉硬度高，对管路的磨损亦较大。另外，细硅粉容易与空气及大气中的水分发生反应，亦即当工厂操作或者设备发生故障时，该产物暴露在空气中，容易发生自燃现象。

发明内容

本发明公开了一种带有挡流层的流化床反应器。

本发明的带有挡流层的有机硅流化床反应器，依次由上封头2、扩大段筒体3、扩大段锥体6、上部筒体8、上大下小的下锥体9、气体预分布室12和下封头13构成，下锥体9与气体预分布室12间装有气体分布板11，下锥体9外装有硅粉加料口15、回料加料口10，下封头13下装有原料气进口14，扩大段下方装有指形套管束7，装置上部筒体8中的弹性支撑架16支撑指形套管束7，扩大段筒体或扩大段锥体内装有挡流层4，上封头2上装有合成气出口1。见图1。

挡流层4可以装在扩大段筒体内，也可以装在扩大段锥体内，见图2。

本发明中的挡流层优选焊接或螺栓连接在流化床扩大段内。

其中挡流层由波纹板或螺旋柱体状板构成，优选波纹板。波纹板截面示意图见图3。

挡流层的每块板间间距优选10～250毫米，更优选50～100毫米，挡流层的板厚度优选0.1～20毫米，更优选3～5毫米。

挡流层高度优选0.2～5米，更优选0.5～2米。

扩大段筒体高度优选为1～5米，扩大段筒体直径优选为0.5～8米，扩大段锥体高度优选为1～4米。

扩大段筒体高度更优选为2～3米，扩大段筒体直径更优选为2～4米，扩大段锥体高度更优选为2～3米。

扩大段锥体采用上大下小锥角筒体，锥形角度优选为1～40度。更优选20～30度。

本发明的优点为：

采用挡流层可对反应器内上升气流中的固体颗粒产生碰撞，使未反应的硅粉和催化剂颗粒重新回床参与反应，不仅大大减少了合成气出口粉尘的带出量和回床量，降低了反应设备的磨损，而且提高了硅粉和催化剂的利用率，使反应产物中的有效成分含量增加，废触体中未反应的硅粉和铜粉含量降低，提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明的安装了挡流层的流化床示意图(1合成气出口，2上部封头，3扩大段筒体，4挡流层，5挡流板，6扩大段锥体，7指形套管束，8上部筒体，9下锥体，10回料加料口，11气体分布板12气体预分布室，13下封头，14原料气进口，15硅粉加料口，16弹性支撑架，17指形管换热介质出口，18指形管换热介质入口)

图2为本发明中流化床扩大段示意图(A、挡流层安装在锥体中示意图，B、挡流层安装在筒体中示意图)

图3为本发明挡流层采用的波纹板的截面示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明

实施例1

如图1、图2所示，本发明包括依次由上封头2、扩大段筒体3、扩大段锥体6、上部筒体8、上大下小的下锥体9、气体预分布室12和下封头13构成。下锥体9与气体预分布室12间装有气体分布板11，下锥体9外装有硅粉加料口15、回料加料口10，下封头13下装有原料气进口14，扩大段下方装有指形套管束7，装置上部筒体8中的弹性支撑架16支撑指形套管束7，扩大段内装有挡流层4，上封头2上装有合成气出口1。

所述的扩大段筒体3高度为3米，扩大段筒体3直径为3米，扩大段锥体6的高度为2.5米，锥角为30度。

所述的挡流层4高度为2.8米，挡流层4内波纹挡流板5间距20毫米，挡流层内波纹挡流板5厚度5毫米。

所述的挡流层4安装在扩大段锥体顶部。见图2中的A。

实施例2

本实施例与实施例1相同，不同的是挡流层4安装在扩大段筒体中部。见图2中的B。