专利名称：一种流化床反应器的气体分布器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种流化床反应器的气体分布器，特别是一种有机硅单体合成流化床反 应器的专用气体分布器，属于流化床反应器技术领域。
背景技术：
有机硅产品具有广泛用途，在过去的半个世纪的发展过程中，形成了硅油、硅树脂、硅 橡胶、硅垸偶联剂等多种类型的成千上万个品种，应用范围遍及国防科技、国民经济以及人 们生活的各个领域，并且在很多行业具有不可替代的用途，素有"工业味精"的美誉。在实 际生产中，甲基氯硅烷是制备有机硅材料最重要的单体，其中，又以二甲基二氯硅垸的用量 最大。大部分有机硅材料都是通过二甲基二氯硅烷水解制得的中间体二甲基硅氧烷低聚物进 一步加工(或者引入少量其它单体)，二甲基二氯硅垸的生产已经成为有机硅工业的支柱产 业。
目前工业上采用Rochow直接法合成甲基氯硅垸单体。直接合成法是在加热及催化剂(主 要是铜基催化剂)作用下，使氯甲垸直接与冶金硅反应， 一步得到甲基氯硅烷，同时放出大 量的热。直接法合成有机氯硅垸的工序最简单，且不用溶剂，安全可靠，实现了连续生产。 由于直接法合成甲基氯硅垸是强放热过程，因此工业上大多采用气固流化床反应器进行连续 操作，以保证反应器整体温度恒定。氯甲烷(气)与硅粉(固)连续进入流化床反应器，产 物是气态的甲基氯硅烷单体连续地从反应器排走。在反应过程中硅粉不断被消耗，粒径发生 很大变化，催化剂不断失活及其随气流的流失，因此新鲜硅粉进料中必须要加入2%左右的 铜基催化剂以补充催化剂的损耗。这种操作情况下，由于硅粉中固相杂质，失活的铜以及因 氯甲垸裂解导致的积碳会在反应器内不断积累，最终使反应的选择性恶化而中止生产，我国 工业流化床的操作周期约有一个月，而欧美日等发达国家工业流化床的操作周期可达一个半 月。如实用新型专利CN200939377(闫慧光，有机硅流化床反应器，CN200939377, 2006. 8. 29) 公开了一种有机硅流化床反应器。该实用新型将具有换热功能的导热油分布器设计为管式双 层结构，并采用多支管平行设置，每支管的端部均与进油口和出油口独立连通，减少导热介 质的流动阻力，提高传热效率。在床体上端设置硅粉沉降段，减少了体触及硅粉带出量，减 少了后续分离和回床的工作量。采用圆弧形气体分布器，在相对较小的截面上增大了进气面
积，使得进入床体的原料气分布更加均匀，进气速率提高，同时消除了原料气死角，减少了 底部落料。将原料气进气管设置在下封口圆形内壁的切线位箄，使得原料气由切线方向进入 床体后形成向上的旋转气流，同样有助于克服死角，使气体分布均匀。如实用新型CN2766950 (王嘉俊，邵月刚，冯连芳，任不凡，顾雪萍.带旋风分离器的有机硅流化床'反应 器.CN2766950，2006.3.29)公开了一种带旋风分离器的有机硅流化床反应器，该反应器可有 效处理宽筛分颗粒的流化，采用螺旋导流式指形换热管内构件，强化换热。
气体分布器是有机硅单体合成流化床反应器内部关键构件之一，它是保证气体在床曾中 均匀分布的重要部件。目前使用的气体分布器存在一定的问题，如公开号为CN163化60的中国专利，公开了一种苯胺合成流化床中的气体分布器，该流化床中的气体分布器为具有不通 喷射方向的气体分布器，其进气主管垂直连接在十字交叉的分管的交叉中心，分配气流的环 形管道分1一10圈和分管联通，在环形官道上分上下两个方向分别连接上喷嘴及向下喷嘴， 然后，整个气体分布器安装在合成流化床的底部。该气体分布器应用与有机硅流化床反应器 的缺点是当原料气(氯甲烷)供给中断或压力不稳时易出现堵塞、硅粉和催化剂逆流进入气 体入口管或沉积于反应器底部。对于沉积现象，在强放热的反应过程中，可能造成反应器底 部过热而使催化剂失活并形成严重的积碳现象。这些问题的解决对于实现有机硅流化床反应 器的连续操作非常重要，而当前关于有机硅单体合成流化床反应器的气体分布器的设计的专 利和文献报道非常少。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种适用于有机硅单体合成流化床反应器的气体 分布器。它能保证气体经过气体分布器后分布均匀，可有效缓解在气流压力不稳或供气中断 时的阻塞、逆流和固体沉积的问题。该气体分布器还能使流化床反应器的床层下部反应剧烈 区气泡破裂，颗粒团聚体分散，有效减少或消除大气泡和颗粒团聚体的存在，避免局部过热 积碳和床层结疤死床的问题。
本实用新型通过以下技术方案来实施
一种流化床反应器的气体分布器，它由进气主管、分气环管和管式喷咀组成，分气环管 固定于进气主管管壁上并与进气主管相联通，分气环管管壁下侧设置有管式喷咀，其特征在 于，管式喷咀下方设置有反射板。
上述进气主管截面形状为长短轴比1. 1~2. 5的椭圆。
上述进气主管中心轴线与水平线所成锐角a为5 30°。形成中心下凹的锥台结构。 上述进气主管对称分布于分气环管中心的水平两侧。
上述分气环管截面形状为长短轴比1. 1 2. 5的椭圆，椭圆长轴与进气主管轴线垂直。 上述分气环管设置有2 8组。
上述管式喷咀等间距分布于分气环管上，相邻两管式喷咀的间距为该管式喷咀所在分气 环管与相邻分气环管间距的0. 4 1. 2倍。
上述管式喷咀的喉管直径与距进气主管的进气口的距离成正相关。上述离入口越远的管 式喷咀，其喉管直径越大。所述的管式喷咀，喷咀喉管直径利用变质量流理论计算确定，一 般情况下，离入口越远的管式喷咀，其喉管直径越大，过孔气速设计为30 125m/s。
上述管式喷咀外径D为12 32mm，喉管内径d为6 20mm，喉管深H为5 30咖，管式 喷咀长L为150 400咖。
上述反射板截面为抛物线型。
上述反射板设置于距管式喷咀出口 80 250mm处。该位置可以避免颗粒死区，强化颗粒 间摩擦，使失活触体恢复活性。
气相反应原料氯甲烷由气体入口进入进气主管，然后分流至分气环管，最后通过管式喷 咀向下喷射到反射板后折流斜向上进入流化床反应器。本实用新型专用气体分布器能保证气体经过后分布均匀，适合用作大中型有机硅单体合 成流化床反应器，能有效缓解在气流压力不稳或供气中断时的阻塞、逆流和固体沉积问题， 在意外停车后易于恢复生产。在流化床底部形成较强的轴向环流，不仅强化了床层换热，而 且使流化床低部反应剧烈区的气泡破裂，颗粒团聚体分散，有效减少或消除大气泡和颗粒团 聚体的存在，避免局部过热结焦积碳而导致触体失活和床层结疤死床。在分布器的喷射区域， 由于射流作用使流化颗粒间产生强力摩擦，从而可使失活触体表面得到更新而恢复活性，达 到延长流化床反应器开车周期和提高硅粉利用率的目的。
图1气体分布器的结构示意图
图2气体分布器的管式喷咀布置示意图
图3气体分布器的管式喷咀结构型式示意图
其中1、进气口， 2、进气主管，3、分气环管，4、管式喷咀，5、反射板，6、固态原 料进料管，7、流化床反应器，a 、进气主管中心轴线与水平线所成锐角，D、管式喷咀外径， d、喉管内径，H、喉管深，L、管式喷咀长。 '
具体实施方法
以下结合附图实例对本实用新型作进一步描述。 实施例l
如图1所示， 一种流化床反应器的气体分布器，它由进气主管2、分气环管3和管式喷 咀4组成，分气环管3固定于进气主管2管壁上并与进气主管2相联通，分气环管3管壁下 侧设置有管式喷咀4，离每个管式喷咀4处100mm设置有截面为抛物线的反射板5。上述进 气主管2截面形状为长短轴比1. 5的椭圆，进气主管2中心轴线与水平线所成锐角a为25°。 上述进气主管2对称分布于分气环管3中心的水平两侧。上述分气环管3截面形状为长短轴 比l. 5的椭圆，椭圆长轴与进气主管2轴线垂直。上述分气环管3设置有3组。上述管式 喷咀4等间距分布于分气环管3上，同一分气环管3上相邻管式喷咀4的间距为该管式喷咀 4所在分气环管3与相邻分气环管3间距的0. 8倍。上述管式喷咀外径D为20mm，喉管内径 d为IO咖，喉管深H为20咖，管式喷咀长L为160謹。
混合有2%铜基催化剂的硅粉由反应器底部的固态原料进料管6进入流化床中，氯甲烷由 反应器底部两侧的进气口 1进入与水平成25。夹角的进气主管2中，氯甲烷经过分气环管3 后进入管式喷咀4，由于管式喷咀4与竖直方向成25。角度，因此管式喷咀斜向下喷出氯甲 烷气体，氯甲垸气体喷射到抛物线形反射板5后折流斜向上进入流化床反应器7中。
由于管式喷咀4是向下开口，有效防止了在气量不稳时喷咀的阻塞问题。管式喷咀4出 口湍动剧烈，颗粒间强摩擦易使失活触体恢复活性，延长开车周期，提高硅粉利用率。由于 管式喷咀4与竖直方向成一定角度，氯甲烷气体喷射到抛物线形反射板折流斜向上进入流化 床反应器7后，形成床层轴向环流，强化传质和传热，消除反应热点。
图2所示的是气体分布器的管式喷咀布置示意图，该气体分布器包括中央不连通的两根 进气主管2和三套与流化床反应器7同心、直径大小不一的分气环管3。两根进气主管2的 两端固定在流化床反应器7上并与进气口 1相连。分气环管3与两根进气主管2均保持连通，每圈分气环管3被进气主管2隔成半圆形两段，分气环管3的直径沿着流化床反应器7径向 由中心到筒体逐渐增大。管式喷咀4沿着圆周方向在分气环管3上均匀分布，离入口越远的 管式喷咀4，其喉管内径d越大。
实施例2
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管设置有4根， 离每个管式喷咀4处150mm设置有截面为抛物线的反射板5，进气主管2中心轴线与水平线 所成锐角a为25°。
实施例3
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管2截面形状为 长短轴比为2的椭圆，进气主管2中心轴线与水平线所成锐角a为15°。分气环管3截面形 状为长短轴比为2的椭圆，椭圆长轴与进气主管2轴线垂直。离每个管式喷咀4处80min设 置有截面为抛物线的反射板5。 实施例4
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于分气环管设置5组，管 式喷咀4等间距分布于分气环管上，相邻两管式喷咀的间距为该管式喷咀所在分气环管与相 邻分气环管间距的0. 9倍。管式喷咀外径D为16mm，喉管内径d为10mm，喉管深H为25誦， 管式喷咀长L为300mm。离每个管式喷咀4处80mm设置有截面为抛物线的反射板5。
实施例5
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管设置有6根， 进气主管2截面形状为长短轴比1. 1的椭圆，进气主管2中心轴线与水平线所成锐角a为 8°。分气环管3截面形状为长短轴比1.1的椭圆，椭圆长轴与进气主管2轴线垂直。
实施例6
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于分气环管设置8组，管 式喷咀4等间距分布于分气环管上，相邻两管式喷咀的间距为该管式喷咀所在分气环管与相 邻分气环管间距的1. 2倍。上述管式喷咀外径D为12鹏，喉管内径d为6鹏，喉管深H为 30咖，管式喷咀长L为400咖。离每个管式喷咀4处80mm设置有截面为抛物线的反射板5。
实施例7
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管2截面形状为 长短轴比2.5的椭圆，分气环管3截面形状为长短轴比2.5的椭圆，椭圆长轴与进气主管2 轴线垂直。反射板5设置于距管式喷咀4出口 250mm处。
实施例8
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管设置有8根， 进气主管2中心轴线与水平线所成锐角a为5°。反射板5设置于距管式喷咀4出口 250mm 处。
实施例9
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管2中心轴线与水平线所成锐角a为30°。分气环管设置2组，管式喷咀4等间距分布于分气环管上，相邻 两管式喷咀的间距为该管式喷咀所在分气环管与相邻分气环管间距的0. 4倍。 实施例10
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管设置有5根。 管式喷咀外径D为32咖，喉管内径d为20mm，喉管深H为5mra，管式喷咀长L为150mm。离 每个管式喷咀4处200mm设置有截面为抛物线的反射板5。
实施例11
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管设置有7根。 管式喷咀外径D为25,，喉管内径d为15mm，喉管深H为lOmm，管式喷咀长L为200mm。
实施例12
如实施例1所述的流化床反应器的气体分布器，其不同之处在于进气主管设置有10根。 进气主管2截面形状为长短轴比1. 3的椭圆。分气环管3截面形状为长短轴比1. 3的椭圆， 椭圆长轴与进气主管2轴线垂直。
权利要求1、一种流化床反应器的气体分布器，它由进气主管、分气环管和管式喷嘴组成，分气环管固定于进气主管管壁上并与进气主管相联通，分气环管管壁下侧设置有管式喷嘴，其特征在于，每个管式喷嘴下方设置有反射板。
2、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述进气主管截面形状为长短轴比 1. 1 2.5的椭圆。
3、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述进气主管中心轴线与水平线所 成锐角a为5 30。。
4、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述进气主管对称分布于分气环管 中心的水平两侧。
5、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述分气环管截面形状为长短轴比 1.1 2.5的椭圆，椭圆长轴与进气主管轴线垂直。
6、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述分气环管设置有2 8组。
7、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述管式喷嘴等间距分布于分气环 管上，相邻两管式喷嘴的间距为该管式喷嘴所在分气环管与相邻分气环管间距的0:4 1.2 倍。
8、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述管式喷嘴外径为12 32mm，喉 管内径为6 20mm，喉管深为5 30咖，管式喷嘴长为150 400誦。
9、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述反射板截面为抛物线型。
10、 如权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，上述反射板设置于距管式喷嘴出口 80 250mm处。
专利摘要本实用新型涉及一种流化床反应器的气体分布器，属于流化床反应器技术领域。它由进气主管、分气环管和管式喷咀组成，分气环管固定于进气主管管壁上并与进气主管相联通，分气环管管壁下侧设置有管式喷咀，其特征在于，每个管式喷咀处设置有反射板。本实用新型专用气体分布器能保证气体经过后分布均匀，适合用作大中型有机硅单体合成流化床反应器，能有效缓解在气流压力不稳或供气中断时的阻塞、逆流和固体沉积问题，在意外停车后易于恢复生产。
文档编号B01J8/24GK201384946SQ200920024129
公开日2010年1月20日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者于修源, 港 伊, 磊 周, 宋兆兵, 帅 张, 王维东 申请人:山东东岳有机硅材料有限公司