[发明专利]一种流化床反应器

说明书

本发明涉及化工技术领域，具体是一种流化床反应器，包括下管箱，所述下管箱安装在筒体上，下管箱和筒体之间安装有气体分布板，筒体内部安装有阵列分布的换热管束，筒体底部安装有氯甲烷气体侧向进口，氯甲烷气体侧向进口圆切向进入筒体内。本发明流化床反应器，结构合理，传热效率高，氯甲烷气体侧向进口和换热管束的设置在同样体积容积下换热面积更大，传热更充分，氯甲烷气体、硅粉与换热管束接触面更大，床层内温度分布均匀，不易过热结焦，有利于提高反应转化率，解决了换热面积较低和床内局部过热现象的问题。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体是一种流化床反应器。

背景技术

流化床反应器是有机硅生产的核心关键设备之一。有机硅单体(甲基氯硅烷)通常采用直接法合成，在反应器内，氯甲烷(气态)和硅粉(固态)在350℃的高温下反应生成有机硅单体，同时加入催化剂(例如铜粉)，反应是强放热反应，设备壳体是碳钢制造，为保证反应顺利、安全的进行，需要及时将反应产生的热量从反应器内带走。

目前，有机硅流化床反应器通常采用在反应器内插入指形管，指形管是外管套内管形式，脱盐水或导热油从内管内流入，循环通过内外管之间的夹层再流出，带走反应放热。由于指形管只有外套管和反应介质接触，同样容积内的换热面积较低。另外外管外径较大，管之间的间距也较大，容易存在床内局部过热现象，从而导致有效反应体积比例降低。同时，指形管也可以用于反应前的物料预热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流化床反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流化床反应器，包括下管箱，所述下管箱安装在筒体上，下管箱和筒体之间安装有气体分布板，筒体内部安装有阵列分布的换热管束，筒体底部安装有氯甲烷气体侧向进口。

作为本发明进一步的方案：所述气体分布板安装在下管箱和筒体的连接处，气体分布板的形状包括锥形、平板形或蝶形封头形，气体分布板上开设有孔或是加装有风帽，下管箱底部安装有氯甲烷气体底部入口和硅粉卸料口。

作为本发明再进一步的方案：所述下管箱和筒体法兰连接。

作为本发明再进一步的方案：所述换热管束的阵列形式包括多边形阵列分布或圆形阵列分布，换热管束之间通过第二定距块固定，换热管束通过第一定距块固定在筒体内壁上，换热管束下端的筒体上安装有第一热电偶，筒体外部套设有壳体冷却夹套，筒体上端设有放大段，放大段上安装有第二热电偶，放大段上端安装有上封头，上封头上安装有进口和出口，上封头顶部安装有硅粉加料口和气体出口。

作为本发明再进一步的方案：所述换热管束之间通过U形弯头串联。

作为本发明再进一步的方案：所述壳体冷却夹套为多段式且通过夹套间连接管连接，壳体冷却夹套上安装有夹套冷却介质出口，夹套冷却介质出口下端的壳体冷却夹套上安装有催化剂入口，壳体冷却夹套上安装有夹套冷却介质入口。

作为本发明再进一步的方案：所述氯甲烷气体侧向进口上设有四个呈矩形阵列分布的气体侧向进口喷嘴，阵列分布的气体侧向进口喷嘴之间连接气体分布管，气体分布管内侧开设有阵列分布的通孔。

作为本发明再进一步的方案：所述氯甲烷气体侧向进口圆切向进入筒体内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明流化床反应器，结构合理，传热效率高，氯甲烷气体侧向进口和换热管束的设置在同样体积容积下换热面积更大，传热更充分，氯甲烷气体、硅粉与换热管束接触面更大，床层内温度分布均匀，不易过热结焦，有利于提高反应转化率，提高目标产物(二甲基二氯硅烷)的选择性。

附图说明

图1为一种流化床反应器的结构示意图。