[發(fā)明專利]一種流化床反應(yīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011369207.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114570293A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭銳;黃小霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海峻崗環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/24
• 分類號(hào): B01J8/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種流化床反應(yīng)器，包括下管箱，所述下管箱安裝在筒體上，下管箱和筒體之間安裝有氣體分布板，筒體內(nèi)部安裝有陣列分布的換熱管束，筒體底部安裝有氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口，氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口圓切向進(jìn)入筒體內(nèi)。本發(fā)明流化床反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)合理，傳熱效率高，氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口和換熱管束的設(shè)置在同樣體積容積下?lián)Q熱面積更大，傳熱更充分，氯甲烷氣體、硅粉與換熱管束接觸面更大，床層內(nèi)溫度分布均勻，不易過(guò)熱結(jié)焦，有利于提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，解決了換熱面積較低和床內(nèi)局部過(guò)熱現(xiàn)象的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種流化床反應(yīng)器。

背景技術(shù)

流化床反應(yīng)器是有機(jī)硅生產(chǎn)的核心關(guān)鍵設(shè)備之一。有機(jī)硅單體(甲基氯硅烷)通常采用直接法合成，在反應(yīng)器內(nèi)，氯甲烷(氣態(tài))和硅粉(固態(tài))在350℃的高溫下反應(yīng)生成有機(jī)硅單體，同時(shí)加入催化劑(例如銅粉)，反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，設(shè)備殼體是碳鋼制造，為保證反應(yīng)順利、安全的進(jìn)行，需要及時(shí)將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量從反應(yīng)器內(nèi)帶走。

目前，有機(jī)硅流化床反應(yīng)器通常采用在反應(yīng)器內(nèi)插入指形管，指形管是外管套內(nèi)管形式，脫鹽水或?qū)嵊蛷膬?nèi)管內(nèi)流入，循環(huán)通過(guò)內(nèi)外管之間的夾層再流出，帶走反應(yīng)放熱。由于指形管只有外套管和反應(yīng)介質(zhì)接觸，同樣容積內(nèi)的換熱面積較低。另外外管外徑較大，管之間的間距也較大，容易存在床內(nèi)局部過(guò)熱現(xiàn)象，從而導(dǎo)致有效反應(yīng)體積比例降低。同時(shí)，指形管也可以用于反應(yīng)前的物料預(yù)熱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種流化床反應(yīng)器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種流化床反應(yīng)器，包括下管箱，所述下管箱安裝在筒體上，下管箱和筒體之間安裝有氣體分布板，筒體內(nèi)部安裝有陣列分布的換熱管束，筒體底部安裝有氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述氣體分布板安裝在下管箱和筒體的連接處，氣體分布板的形狀包括錐形、平板形或蝶形封頭形，氣體分布板上開(kāi)設(shè)有孔或是加裝有風(fēng)帽，下管箱底部安裝有氯甲烷氣體底部入口和硅粉卸料口。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述下管箱和筒體法蘭連接。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述換熱管束的陣列形式包括多邊形陣列分布或圓形陣列分布，換熱管束之間通過(guò)第二定距塊固定，換熱管束通過(guò)第一定距塊固定在筒體內(nèi)壁上，換熱管束下端的筒體上安裝有第一熱電偶，筒體外部套設(shè)有殼體冷卻夾套，筒體上端設(shè)有放大段，放大段上安裝有第二熱電偶，放大段上端安裝有上封頭，上封頭上安裝有進(jìn)口和出口，上封頭頂部安裝有硅粉加料口和氣體出口。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述換熱管束之間通過(guò)U形彎頭串聯(lián)。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述殼體冷卻夾套為多段式且通過(guò)夾套間連接管連接，殼體冷卻夾套上安裝有夾套冷卻介質(zhì)出口，夾套冷卻介質(zhì)出口下端的殼體冷卻夾套上安裝有催化劑入口，殼體冷卻夾套上安裝有夾套冷卻介質(zhì)入口。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口上設(shè)有四個(gè)呈矩形陣列分布的氣體側(cè)向進(jìn)口噴嘴，陣列分布的氣體側(cè)向進(jìn)口噴嘴之間連接氣體分布管，氣體分布管內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)有陣列分布的通孔。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口圓切向進(jìn)入筒體內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明流化床反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)合理，傳熱效率高，氯甲烷氣體側(cè)向進(jìn)口和換熱管束的設(shè)置在同樣體積容積下?lián)Q熱面積更大，傳熱更充分，氯甲烷氣體、硅粉與換熱管束接觸面更大，床層內(nèi)溫度分布均勻，不易過(guò)熱結(jié)焦，有利于提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，提高目標(biāo)產(chǎn)物(二甲基二氯硅烷)的選擇性。

附圖說(shuō)明

圖1為一種流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。