防结块的U型管有机硅流化床反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防结块的U型管有机硅流化床反应器，包括筒体，筒体上部安装有夹套预分布器，筒体内设置有多套换热组件；每套换热组件包括换热介质进口支管、换热介质出口支管和多组U型换热管，每组U型换热管的进口、出口分别与换热介质进口支管、换热介质出口支管连通；夹套预分布器包括进口分布段和出口分布段，进口分布段分别与换热介质进口、换热介质进口支管连通，出口分布段分别与换热介质出口、换热介质出口支管连通；硅粉进口下方设有固定在筒体内壁上的氯甲烷气体分布器，氯甲烷气体分布器位于U型换热管底部弯管上方。本实用新型专利技术换热介质分布均匀，解决了粉尘颗粒易在U型换热管底部弯管处聚集结块的问题。U型换热管底部弯管处聚集结块的问题。U型换热管底部弯管处聚集结块的问题。

【技术实现步骤摘要】
防结块的U型管有机硅流化床反应器


[0001]本技术属于化学反应设备领域，涉及物料进口以及内部结构的性能改进，具体为一种防结块的U型管有机硅流化床反应器。

技术介绍

[0002]流化床是依靠气体或液体的流动带动固体颗粒像流体一样运动并同时在粒子与流体之间进行反应的装置，其特点是内部的颗粒处于运动状态且容器内床层又具有明显的界面，具有传热、传质和化学反应速率高、操作弹性大、生产能力大、结构简单、紧凑等一系列优点。特别是由于气泡的搅动和颗粒的快速流动，床层与内浸换热表面间的传热系数高，对强换热反应的热交换极为有利。
[0003]有机硅单体合成过程中，氯甲烷气体与硅粉在催化剂作用下发生剧烈反应，并放出大量热量，反应热的及时、均匀取出，以及保持流化床内温度分布的稳定和均衡，对于提高有机硅单体收率、抑制副反应具有重要作用。
[0004]目前使用的有机硅流化床反应器换热管束主要采用单管式和套管式两种结构，单管结构的换热管主要采用U型管结构，具有换热面积大、操作稳定高等优点，在行业内得到广泛应用。但U型管流化床反应器由于采用U型弯实现换热管的连接，因此，在U型弯密集的区域容易造成催化剂或硅粉颗粒的聚集，形成结块，影响产品收率和反应器的长周期运行。
[0005]为了解决结块问题，国内开发的U型管流化床反应器作为技术改进，但仍存在不足，如技术专利201320431357.6和201821792172.7，均是通过在反应器底部、中部或上部均设置多个气体分布管，优点是强化气体分布和抑制颗粒结块，但缺点是多个分布器对于流态化气体分配、反应器操作难度都提出很高的要求，同时多个进气管口也相应增加了管路布置和设备检修、运行的费用。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种防结块的U型管有机硅流化床反应器，用于解决现有技术中由于U型弯导致的粉尘聚集和结块等问题，提高装置运行的稳定性和经济性。
[0007]为了实现本技术的目的，采用以下技术方案：
[0008]防结块的U型管有机硅流化床反应器，包括筒体，所述筒体的底部开设有氯甲烷气体进口、下部开设有硅粉进口、顶部开设有粗单体气相出口、上部两侧开设有换热介质进口和换热介质出口，所述筒体上部安装有夹套预分布器，筒体内设置有多套换热组件；每套所述换热组件包括换热介质进口支管、换热介质出口支管和多组U型换热管，每组所述U型换热管的进口、出口分别与换热介质进口支管、换热介质出口支管连通；所述夹套预分布器包括进口分布段和出口分布段，进口分布段分别与换热介质进口、换热介质进口支管连通，出口分布段分别与换热介质出口、换热介质出口支管连通；所述硅粉进口下方设有固定在筒体内壁上的氯甲烷气体分布器，氯甲烷气体分布器位于U型换热管底部弯管上方。
[0009]为了进一步实现本技术的目的，还可以采用以下技术方案：
[0010]如上所述的防结块的U型管有机硅流化床反应器，所述夹套预分布器安装在筒体外侧，所述进口分布段和出口分布段为相对扣合的环状腔体。
[0011]如上所述的防结块的U型管有机硅流化床反应器，每套所述换热组件中的换热介质进口支管、换热介质出口支管平行设置，所述换热介质进口支管、换热介质出口支管的一端分别与进口分布段、出口分布段连接固定，换热介质进口支管、换热介质出口支管的另一端封闭。
[0012]如上所述的防结块的U型管有机硅流化床反应器，所述换热介质进口支管、换热介质出口支管之间的间距可以调节。
[0013]如上所述的防结块的U型管有机硅流化床反应器，所述换热介质进口支管、换热介质出口支管的底部和/或侧面开有介质流通口，介质流通口与U型换热管的进口、出口适配。
[0014]如上所述的换热介质均布的U型管有机硅流化床反应器，所述氯甲烷气体分布器为平板分布器。
[0015]如上所述的换热介质均布的U型管有机硅流化床反应器，所述筒体内的换热组件设置有3套以上。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0017]本技术的氯甲烷气体分布器采用平板结构，U型换热管的U型换热管底部弯管，即U型弯延伸至氯甲烷气体分布器以下，将硅粉与氯甲烷气体在催化剂作用下的反应区域，提升至氯甲烷气体分布器以上，从而避免粉尘颗粒在U 型换热管底部弯管处聚集，解决由此导致的结块问题。
[0018]本技术能保证换热介质被均匀布置，利用U型换热管最大化的增加换热面积，有利于反应热及时、均匀取出，保证流化床内温度分布的稳定和均衡，提高有机硅单体收率、抑制副反应。本技术的结构合理、工作性能稳定，方便设备、管路布置和检修，操作使用安全。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。
[0020]图1是本技术的结构示意图；
[0021]图2是图1中所述夹套预分布器和换热组件结构示意图；
[0022]图3是图1中所述U型换热管的结构示意图。
[0023]附图标记：1
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筒体，11
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氯甲烷气体进口，12
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硅粉进口，13
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换热介质出口， 14
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换热介质进口，15
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粗单体气相出口，16
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氯甲烷气体分布器；21
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进口分布段，22
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出口分布段；3
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换热介质出口支管，31
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第一出口支管、32
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第二出口支管，33
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第三出口支管，34
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第四出口支管，35
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第五出口支管；4
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换热介质进口支管，41
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第一进口支管，42
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第二进口支管，43
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第三进口支管，44
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第四进口支管，45
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第五进口支管；5
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U型换热管。
具体实施方式
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]如图1
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图3所示，本实施例公开的一种换热介质均布的U型管有机硅流化床反应器，该反应器的形状为一内部带空腔的密封筒体1，在筒体1的底部开设有氯甲烷气体进口11、顶部开设有粗单体气相出口15、下部开设有硅粉进口12、上部两侧开设有换热介质进口14和换热介质出口13；筒体1上部安装夹套预分布器，筒体1内设置有多套换热组件。
[0026]本实施例中的换热组件设置有5套，设置多套换热组件增加换热面积同时也能更好的将换热介质进行均匀分布，吸收氯甲烷气体与硅反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防结块的U型管有机硅流化床反应器，包括筒体，其特征在于，所述筒体的底部开设有氯甲烷气体进口、下部开设有硅粉进口、顶部开设有粗单体气相出口、上部两侧开设有换热介质进口和换热介质出口，所述筒体上部安装有夹套预分布器，筒体内设置有多套换热组件；每套所述换热组件包括换热介质进口支管、换热介质出口支管和多组U型换热管，每组所述U型换热管的进口、出口分别与换热介质进口支管、换热介质出口支管连通；所述夹套预分布器包括进口分布段和出口分布段，进口分布段分别与换热介质进口、换热介质进口支管连通，出口分布段分别与换热介质出口、换热介质出口支管连通；所述硅粉进口下方设有固定在筒体内壁上的氯甲烷气体分布器，氯甲烷气体分布器位于U型换热管底部弯管上方。2.根据权利要求1所述的防结块的U型管有机硅流化床反应器，其特征在于，所述夹套预分布器安装在筒体外侧，所述进口分布段和出口分布段为相对扣合的环状腔体。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张攀，范军领，董纪鹏，王伟文，李建隆，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：