[發明專利]一種流化床中的原料氣體的進氣方式

無效

• 申請號: 200910031065.1
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101537328A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 朱德洪;閻世城;宮有圣;朱恩俊
• 申請（專利權）人: 江蘇宏達新材料股份有限公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J8/24
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 孫立冰

技術領域

本發明涉及流態化工程技術領域，特別涉及一種流化床反應中的原料氣體的進氣方式。

背景技術

流化床已廣泛應用于化工反應、催化裂解、冶金、燃燒等工業生產中。作為流化床最關鍵的原料氣體進氣方式，根據流化床應用的范圍和對象的不同而具有多種形式及種類。目前，在有機硅單體合成中，原料氣體大多采用底部進料或者兩側直接進料，然后采用氣體分布器來實現流化氣體的分布，固體顆粒跟隨原料氣體直接上升并反應生成目標產物。但是當流化床設備超過一定尺寸時，流化氣體通過床分布的均勻性降低，致使床中出現密相和不良流化區。當原料氣體中含有少量液體時，這種不均勻性更為嚴重，容易造成粉狀固體在流化床中粘結或結塊。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明通過改進流化床的進氣方式，原料氣與原料顆粒在流化床內充分混合，使目標產物的轉化率提高，并且延長生產周期。

流化床反應過程中，本發明采用原料氣體的進氣方式是：一部分原料氣從底部進入流化床內部，另一部分原料氣從流化床側面以與流化床呈向上5～80°的角度進入，以硫化床高度計，側面進氣口高度位于離流化床底部10％～70％之間。

上述從側面進入的原料氣的進氣壓力優選0.1～2.0Mpa。進一步優選0.5～1.0Mpa。

上述從側面進入的原料氣以一定得角度進入硫化床內，優選原料氣從流化床側面以與流化床呈向上25～50°的角度進入。

本發明中，原料氣部分從流化床底部進入，部分從流化床側面進入。優選流化床側面進入的氣體占原料氣總流量的10～80％。進一步流化床側面進入的氣體占原料氣總流量的20～50％。本發明所述的氣體流量百分比均為氣體的體積百分比。

上述從側面進入的原料氣的流速優選20～80m/s。進一步優選30～40m/s。

本發明從流化床側面進入的氣體優選通過導流裝置進氣。

本發明優選的導流裝置結構包括：與原料氣進口連接的氣體分布管和均勻分布在法蘭板上的導流管組成，導流管與氣體分布法蘭以法蘭或螺栓連接，導流管呈5°～80°角度均勻分布在氣體分布法蘭上。

導流裝置見圖1和圖2，包括合成氣進氣口1，法蘭板2，導流管3和氣體分布管4，其中氣體分布管可以由1～5根彎管組成，原料氣體從流化床側面通過氣體導流裝置和底部進入流化床內部。

上述氣體導流裝置是由由直管型或彎管型導流管均勻分布在法蘭板上，與氣體分布管組合而成。

上述氣體分布管可以由1～5根彎管組成，且每根彎管均與原料氣體進口連接。

導流管的直徑優選8～200mm，更優選15～120mm。

導流管數量為2～120根，優選10～80根。

導流管與氣體分布法蘭連接端，直管型導流管與法蘭板呈5°～80°角度均勻分布在氣體分布法蘭上。更優選的角度是20°～50°。彎管型法導流管的半徑R小于流化床半徑，其直管部分與彎管相切。

利用本發明的氣體進氣方式，原料氣與原料顆粒在流化床內充分混合，呈螺旋狀上升。該氣體分布使得反應原料在流化床中停留時間加長，固體顆粒與原料氣體的接觸時間加長。并且使流化態氣體和固體顆粒穿過床層時得到均勻分布，亦不產生大的壓降。即使原料氣體中含有少量液體，也能使該液體在整個床層均勻分布。因此，利用該進氣方式將反應氣體進行流化床生產，可使目標產物的轉化率提高，且反應較穩定。使流化床生產周期由原先30天左右增加至60-100天。

附圖說明

圖1是直管型氣體導流裝置

圖2是彎管型氣體導流裝置

其中1、進氣口，2、法蘭板，3、直管導流管，4、氣體分布管，5、彎管導流管下面通過本發明進氣方式應用在利用流化床來合成甲基氯硅烷中作進一步說明。

具體實施方式

實施例1

流化床直徑為4m，合成反應溫度為315℃，流化床高20m，將圖1的導流裝置安裝在流化床上2m處。生產時，將硅粉顆粒由加料口進入流化床內部，原料氣體的20％由側面以5°的角度進入流化床，壓力為0.5Mpa，氣體流速為50m/s，其余原料氣體由流化床底部進入。合成氣從流化床頂部采出，經洗滌，精餾最終得目標產物。產物轉化率為84.6％，生產周期延長至78天。

實施例2