[發明專利]一種帶硅粉回床管的U形管有機硅流化床反應器

在審

• 申請號: 202011238858.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112371062A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 許如海;張會平;齊正;王在良
• 申請（專利權）人: 江蘇科圣化工機械有限公司
• 主分類號: B01J8/26
• 分類號: B01J8/26;B01J8/18
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

本發明公開了一種帶硅粉回床管的U形管有機硅流化床反應器，它包括反應器和氣固分離器；反應器包括反應區筒體、上部擴大管箱和下部管箱，在反應區筒體的頂部和底部分別安裝上部擴大管箱和下部管箱，上部擴大管箱上設成品氣出口和不少于2個的硅粉回床口，硅粉回床口在床內有一定長度的延伸段，下部管箱上設固體物料進出口；在反應區筒體內安裝若干U形換熱管，成品氣出口與氣固分離器連接，氣固分離器的上部設置氣體出口，氣固分離器的下部通過調節閥與流化床上部的回床口連接。本發明結構合理，分離回收的硅粉連續返料，有利于回收硅粉降低硅粉消耗，解決硅粉回收過程中的堵塞問題，同時便于氣固分離裝置的切換和清理，保證生產操作方便、過程流暢。

技術領域

本發明屬于反應器設備制造領域，具體地說涉及一種帶硅粉回床管的U形管有機硅流化床反應器。

背景技術

流化床反應器是有機硅生產的關鍵設備之一。在流化床反應器內，氣態氯甲烷和固態硅粉在一定條件下反應生成有機硅單體，過程中釋放熱量。氯甲烷氣體由反應器底部進入反應器，與反應器內的硅粉反應，為了提高反應器內硅粉和氯甲烷的反應效率，流化床反應器內氯甲烷氣體必須達到一定的速度，保證硅粉處于一定的流態化狀態，硅粉和氯甲烷能夠充分接觸。在保證硅粉流態化狀態下，會有部分硅粉顆粒被反應產物以及過量的氯甲烷氣體從流化床反應器的頂部帶出，帶出的硅粉需要與氣體分離保證后續生產工段的正常運行，分離后的硅粉應該回收并返回流化床反應器從而降低硅粉的消耗。如何實現硅粉與反應產物的分離并將分離后的硅粉返回反應器對提高有機硅生產的效率具有重要意義。

再者，有機硅流化床反應器通常采用在反應器內布置一定數量的U形管束，冷卻介質在管程內流動，及時帶走床層內反應產生的熱量。流化床內的反應溫度在350℃左右，反應器內不可避免的會產生高沸物，分離后回收的含有少量高沸物的硅粉輸送過程中經常會出現堵塞現象。目前國內分離后回收的硅粉主要通過鎖料斗間歇返回流化床內，間歇返回流化床會引起反應的不穩定，不利于生產的平穩運行，存在明顯的弊端。因此，需要設計良好的硅粉回床結構，保證生產的連續穩定和操作方便。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種帶硅粉回床管的U形管有機硅流化床反應器，它結構合理，分離回收的硅粉連續返料，有利于回收硅粉降低硅粉消耗，解決硅粉回收過程中的堵塞問題，同時便于氣固分離裝置的切換和清理，保證生產操作方便、過程流暢。

本發明的技術解決方案是：該帶硅粉回床管的U形管有機硅流化床反應器，它包括反應器和氣固分離器；反應器包括反應區筒體、上部擴大管箱和下部管箱，在反應區筒體的頂部和底部分別安裝上部擴大管箱和下部管箱，上部擴大管箱上設成品氣出口和不少于2個的硅粉回床口，硅粉回床口在床內有一定長度的延伸段，下部管箱上設固體物料進出口；在反應區筒體內安裝若干U形換熱管，上部擴大管箱上設冷卻介質進口和冷卻介質出口，U形換熱管內走冷卻介質，U形換熱管之間裝填硅粉；在反應區筒體上設有若干氯甲烷噴射管，氯甲烷噴射管與筒體安裝點的切線形成一定的角度，氯甲烷氣體在反應器內形成上升和旋轉狀態，氯甲烷噴射管在筒體外部的延伸段全部連接在一個環繞筒體的氯甲烷總管上；在氯甲烷噴射管下方的筒體內安裝氣體分布板，氣體分布板上設有若干氣體分布孔，在下部管箱上設有氯甲烷輔助進口。

其中，上部擴大管箱直徑明顯大于反應區筒體直徑。

其中，成品氣出口通過調節閥分別與氣固分離器連接，氣固分離器的上部設置氣體出口，氣固分離器的下部通過調節閥與反應器上部的硅粉回床口連接。