[實用新型]換熱介質(zhì)均布的列管式有機硅流化床反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022943037.1
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN214681643U
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董紀(jì)鵬;陳光輝;周艷霞;李建隆
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科大隆騰科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 山東重諾律師事務(wù)所 37228
• 代理人: 任啟明

換熱介質(zhì)均布的列管式有機硅流化床反應(yīng)器，包括帶有硅粉進口、粗單體氣相出口、氯甲烷氣體進口、換熱介質(zhì)進口和換熱介質(zhì)出口的筒體，所述筒體部安裝有夾套預(yù)分布器，筒體內(nèi)設(shè)置有多套列管式換熱組件；每套所述列管式換熱組件包括次級分布管、次級匯集管和多組換熱管，每組所述換熱管進口、出口分別與次級分布管、次級匯集管連通；所述換熱介質(zhì)夾套預(yù)分布器包括進口分布段和出口分布段，進口分布段分別與換熱介質(zhì)進口、次級分布管連通，出口分布段分別與換熱介質(zhì)出口、次級匯集管連通。本實用新型能將換熱介質(zhì)均布，保證流化床內(nèi)溫度分布的穩(wěn)定和均衡；結(jié)構(gòu)合理、工作性能穩(wěn)定，方便設(shè)備、管路布置和檢修，操作使用安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于化學(xué)反應(yīng)設(shè)備領(lǐng)域，涉及換熱結(jié)構(gòu)的性能改進，具體為一種換熱介質(zhì)均布的列管式有機硅流化床反應(yīng)器。

背景技術(shù)

流化床是依靠氣體或液體的流動帶動固體顆粒像流體一樣運動并同時在粒子與流體之間進行反應(yīng)的裝置，其特點是內(nèi)部的顆粒處于運動狀態(tài)且容器內(nèi)床層又具有明顯的界面，具有傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)速率高、操作彈性大、生產(chǎn)能力大、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊等一系列優(yōu)點。特別是由于氣泡的攪動和顆粒的快速流動，床層與內(nèi)浸換熱表面間的傳熱系數(shù)高，對強換熱反應(yīng)的熱交換極為有利。

有機硅單體合成過程中，氯甲烷氣體與硅粉在催化劑作用下發(fā)生劇烈反應(yīng)，并放出大量熱量，反應(yīng)熱的及時、均勻取出，以及保持流化床內(nèi)溫度分布的穩(wěn)定和均衡，對于提高有機硅單體收率、抑制副反應(yīng)具有重要作用。

目前使用的有機硅流化床反應(yīng)器換熱管束主要為單管式和套管式兩種結(jié)構(gòu)。如發(fā)明專利201010610050.3公開的“一種有機硅流化床反應(yīng)器”，換熱管束采用指形套管，但其導(dǎo)熱油分部裝置設(shè)置不合理，導(dǎo)致反應(yīng)器稀相段過高，不利于反應(yīng)進行；發(fā)明專利201310319627.9公開的一種“一種流化床反應(yīng)器及其在生產(chǎn)有機硅單體中的應(yīng)用”，其換熱管束采也是采用指形套管，該反應(yīng)器可實現(xiàn)導(dǎo)熱油的均勻布置，但其氣相出口設(shè)置在反應(yīng)器殼體側(cè)面，導(dǎo)致氣體偏流對于散式流態(tài)化不利；發(fā)明專利200710145747.6公開的“一種均熱直回式有機硅流化床反應(yīng)器”，其換熱管束采也是采用指形套管換熱，并可實現(xiàn)導(dǎo)熱油均布和氣體的直流。套管結(jié)構(gòu)利于散式流態(tài)化，但由于內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，換熱管外管直徑相應(yīng)增大，導(dǎo)致?lián)Q熱面積小。

單管結(jié)構(gòu)的換熱管主要采用U型管，如實用新型專利201420388526.7公開的“一種采用U型管換熱的有機硅流化床反應(yīng)器”，為防止結(jié)塊，將氣體分兩層進入反應(yīng)器，以提高散式流態(tài)化效果，但該技術(shù)對于導(dǎo)熱油分布采用器外分布，大型設(shè)備需設(shè)置20多個甚至更多的導(dǎo)熱油進出口，對于管路布置、操作和設(shè)備檢修難度大；實用新型專利201821792172.7開發(fā)的“一種新型有機硅流化床反應(yīng)器”，強化了氣體分布和導(dǎo)熱油的分布，但換熱液箱設(shè)置在設(shè)備頂部，加之有機硅操作為間歇操作，設(shè)備間歇操作和檢修時換熱液排放難度大，一方面增加設(shè)備重量，另一方面存在安全隱患。同時U型管流化床反應(yīng)器在U型彎密集的部位，容易造成固體顆粒的聚集，產(chǎn)生結(jié)塊，對反應(yīng)選擇性和長周期運行均產(chǎn)生不利影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種換熱介質(zhì)均布的列管式有機硅流化床反應(yīng)器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的指形管換熱面積偏小、U型管散式流態(tài)化效果差、投資和操作費用高等問題。

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，采用以下技術(shù)方案：

換熱介質(zhì)均布的列管式有機硅流化床反應(yīng)器，包括筒體，所述筒體的底部開設(shè)有硅粉進口、頂部開設(shè)有粗單體氣相出口、下部開設(shè)有氯甲烷氣體進口和換熱介質(zhì)出口、上部開設(shè)有換熱介質(zhì)進口，換熱介質(zhì)出口位于氯甲烷氣體進口上方，所述筒體上安裝有夾套預(yù)分布器，筒體內(nèi)設(shè)有多套列管式換熱組件；每套所述列管式換熱組件包括次級分布管、次級匯集管和多組換熱管，每組所述換熱管進口、出口分別與次級分布管、次級匯集管連通；所述夾套預(yù)分布器包括進口分布段和出口分布段，進口分布段分別與換熱介質(zhì)進口、次級分布管連通，出口分布段分別與換熱介質(zhì)出口、次級匯集管連通。

為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，還可以采用以下技術(shù)方案：