CN101139353A - 均热直回式有机硅单体合成流化床反应器 - Google Patents

Abstract

一种均热直回式有机硅单体合成流化床反应器。包括连接反应器气体出口的α型旋风除尘器及连接除尘器灰仓排灰口的筒形斜料腿。斜料腿下端连接反应器圆筒体下部。除尘器顶盖为带倾角α的螺旋板，气体进口按倾角α与直筒体和顶盖相切。导热油分布器包括主管、一级和二级分布器及指形管。进气分布器为双锥导流式。反应器下部安装内部构件。它实现了粗颗粒直接回床、中等颗粒间歇回床、细粉尘及时排出及单管程传热，换热均匀。可避免气体偏流、流动死区、局部过热、催化剂失活及反应速率低，减少反应物料和催化剂的带出。进气分布器确保截面气体流速均一。内部构件使气泡破裂、颗粒团聚体分散。从而提高质量和收率，降低能耗及催化剂单耗。

Description

均热直回式有机硅单体合成流化床反应器

技术领域

本发明属于流化床反应器技术领域，更明确地说涉及均热直回式有机硅单体合成流化床反应器的改进和创新。

背景技术

目前国内外合成有机硅单体的反应器大多为流化床反应器。主要有柱型流化床、柱锥柱型流化床、带脉冲喷流的下锥式流化床、异径流化床、带扩大顶部的下锥流化床。流化床反应器内部换热均采用指形管结构，指形管由导热油作冷却介质取出反应热。冷却介质则由导热油分布器分布到指形管。

有机硅单体合成流化床反应器一般包括支座、固定在支座上的圆筒体、固定在圆筒体上的顶部圆筒体及其封头、安装在封头上的气体出口、固定在圆筒体上端内部的导热油分布器、连接在导热油分布器上的指形管、将指形管连为一体的指管支架、固定在圆筒体下面的下锥体、固定在圆筒体下部内的内部构件以及固定在下锥体下面的进气分布器。

目前国内开发的有机硅单体合成流化床反应器，在反应器上部的设计(例如扩径等)没能考虑如何减少Si-Cu反应物料和催化剂的带出量、避免反应产物产率及含量等指标的波动等问题。如对于反应器出口气体所带催化剂均采用器外分离集存，集中补加的方式返回反应器，造成反应床层内的催化剂量不恒定，反应工况参数波动较大，从而使操作控制存在难度及产品质量不稳定。因此，反应收率低，能耗及催化剂单耗高。

另外，有机硅单体合成流化床反应器的出气中含尘率较高，一般在500g/m³以上，甚至可达到10kg/m³。因硅粉硬度高，对器壁磨损严重。流化床反应器出气所带出的粉尘，若不及时回床，会造成床层催化剂装置与高度波动，严重影响生产。

现有的导热油分布器及指形管主要有两种结构。一种是指形管多级串联。使用时导热油先进外管，沿内外管环隙向下流动。到达底部后折回进入内管向上流动，由顶部串接弯管引入下一根管的内管中心向下流动到达底部，然后折回再从底部沿内外管环隙上升至顶部，再由侧向连接管引入下一指形管的环隙。以此类推实现多指形管串联式换热。导热油在沿多个指形管的流动中与床层内流体间壁换热，油温逐步升高，从而将反应热移出反应器。

另一种为导热油沿单级指形管流动，与床层间壁换热的结构。其床层顶部设两层花板，冷导热油先进下层花板，被均匀分布至每根指形管的环隙空间后向下流动。到达床层底部后，沿内管中心折返向上，再穿过下层花板与上层花板相连。热流体在上层花板以上空间汇集，从反应器侧壁流出反应器。采用花板结构亦可实现两板指形管串联，但二级指形管串联时应采用三层花板。采用花板结构后，气流不能穿过花板流动，气体出口设于反应器顶部侧壁，气体沿径向流出。

指形管多级串联结构的优点是：顶部不设花板，气流携带粉尘可直接穿过顶部指形管架从反应器顶部封头中心流出，避免了侧向出气易产生气体偏流、流动死区以及导致局部过热、催化剂烧结失活、反应效率降低等问题。缺点是：多级串联后形成多管程传热，排列在前的指形管中导热油温度低，排列在后的导热油温度高，亦即不同管程的指形管外管表面温度相差较大，各指形管表面与反应流体换热不均匀；导致反应床内温度不均一，出现副反应加剧和局部过热等现象，影响目的产物的实际收率。

采用花板分布指形管的反应器的优点是：可实现拟单管程传热，使各指形管表面与反应流体之间换热相对均匀，径向和轴向温度梯度较小，移热速率相对恒定。但其缺点是：必须采用侧向出料，易导致气体偏流；而且因无法设置顶部集气缓冲区，较大粒径的催化剂亦会随气体流出；若催化剂不能及时返回流化床反应器，仍采用间歇集中补料，会使床层内催化剂的总质量(或总体积)波动很大；从而影响反应速率和反应热效应，导致稳态操作点的变化，引起温度等操作参数的较大变化增加操控的难度，对产品的质量控制和产率均存在不利影响。

国内现有流化床反应器的气体分布器大致有两种，一是锥体筛板型，另一种是泡罩平板型。锥体筛板型的结构是在锥体侧壁开有一系列均匀布置的筛孔，开孔直径与孔数可根据工艺要求的气体流量与流速确定。锥底接催化剂导入管，催化剂加入时，由惰性气体或循环气通过锥底接管喷入床层。侧壁接气体进气口。泡罩平板型则独立设置添加催化剂给料装置。

锥体筛板型的优点是：便于催化剂补加，且能使新补加的催化剂靠锥体的扩张均布于整个床截面，使催化剂和反应物料接触充分；气体靠侧壁开孔流入，通过孔径、开孔率的合理设计和锥体自下而上直径逐渐扩大的扩张作用可使气体尽量均布；强化流化床下部的流化质量，防止和减少床下部结块及分布板堵塞。但是，随着生产装置能力的加大，反应器直径成倍增加，而进气口只有一个或两个，这就会造成沿锥体周围压力不一致，各筛孔的流速不一。亦即对大型反应器，锥体筛板分布器难以使气体实现更进一步较好的均布。气体分布不均，会造成床内流化条件不一，影响生产质量和反应收率。

有机硅单体合成流化床反应器中的反应物属于气固流态化，床层内存在着显著的不均匀性和不稳定性。在低气速下，气体易形成气泡，而在高气速下，颗粒聚集成团并不断分散再聚集，不能形成散式流态化。

传统的有机硅单体合成流化床反应器一般以指形管束作为纵向构件，不另设内部构件。因此，使用时指形管下段管壁上有结炭现象。其主要原因就是：新补加的催化剂首先进入该区域，因催化剂活性高，物料反应剧烈；若气体分布不均，便往往有大气泡和颗粒团聚体存在，在此区域即出现局部过热。若指管取热不及时，且不均匀，就会导致局部过热结炭，进而影响产品质量、反应速率和收率。

发明内容

本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种均热直回式有机硅单体合成流化床反应器。它先采用高效低阻α型旋风除尘器分离出气中所带粉尘，并实现粗颗粒及时直接回床，再设置二级和三级环流式旋风除尘器除尘，使中等颗粒间歇回床，需除去的细粉尘(大约2％)能及时排出系统；明显减少Si-Cu反应物料和催化剂的带出量，减少反应工况参数、反应产物产率及含量等指标的波动，减轻对器壁的磨损；进而稳定产品质量，提高反应收率，降低能耗及催化剂单耗。

本发明的又一个目的是提供一种导热油分布器的改进。它既可使顶部不设花板，气流携带粉尘可绕过分布器的各管直接穿过顶部从封头中心流出，避免了侧向出气易产生气体偏流、流动死区以及导致局部过热、催化剂结碳、反应效率降低等问题。又可实现拟单管程传热，使各指形管表面与反应流体之间换热相对均匀，径向和轴向温度梯度较小，移热速率相对恒定。从而可避免副反应加剧和局部过热等现象，提高反应速率以及目的产物的质量和收率，降低生产成本。

本发明的又一个目的是提供一种流化床反应器的双锥导流式进气分布器。它可由外锥及锥体上的一排导流孔保证内锥侧面压力均一，避免了原流化床锥体分布器需两个进口，而且进口处压力高，其它部位压力有所降低的弊端，能确保沿反应器截面气体流速均一。从而进一步降低生产成本、提高产品质量和反应收率。

本发明的又一个目的是提供一种流化床反应器的内部构件。它处于流化床反应器的床层下部反应剧烈区，能使气泡破裂、颗粒团聚体分散，有效减少或消除大气泡并使颗粒团聚体分散，避免局部过热结炭。从而进一步降低生产成本，提高产品质量、反应速率和目的产物的收率。

为了达到上述目的，本发明包括支座、固定在支座上的圆筒体、固定在圆筒体上的顶部圆筒体及其封头、安装在封头上的气体出口、固定在圆筒体上端的导热油分布器、连接在导热油分布器上的指形管、将指形管连为一体的指管支架、固定在圆筒体下面的下锥体、固定在圆筒体下部内的内部构件以及固定在下锥体下面的进气分布器。还包括连接在流化床反应器封头上的气体出口的α型旋风除尘器以及连接在α型旋风除尘器灰仓排灰口的筒形斜料腿。筒形斜料腿的下端连接到流化床反应器的圆筒体下部。

α型旋风除尘器为小锥角长锥体结构，包括直筒体、内筒体、锥筒体、排灰管、灰仓、顶盖、气体进口和细粉尘及气体出口。气体进口的轴线和水平方向成夹角α，α为5°～25°。顶盖为带一定倾角α的螺旋板，气体进口按顶盖倾斜角度α与直筒体和顶盖相切。

高效低阻的α型旋风除尘器分离出气中所带粉尘，并实现粗颗粒及时直接回床、中等颗粒间歇回床、需除去的细粉尘(大约2％)能及时排出系统。它能明显减少Si-Cu反应物料和催化剂的带出量，减少反应工况参数、反应产物产率及含量等指标的波动。进而稳定产品质量，提高反应收率，降低能耗及催化剂单耗。

工作时，含尘气体以16～24m/s的风速，以直切形式进入旋风除尘器。除尘器顶盖为带一定倾角的螺旋板，气体进口按顶盖倾斜角度与直筒和顶盖相切。如此设置的目的是消除上灰环，以提高除尘效率，并减轻上灰环对顶盖的磨损。本旋风除尘器采用小锥角长锥体结构，以防止粉尘在锥体产生二次卷扬。除尘器对15～20μm以上粉尘的除尘效率可达98％以上，用于硅粉除尘的效率为90％以上，由于入口风速低，在常压情况下压降在1000Pa左右，用于硅粉除尘的压降在2000Pa以下。

筒形斜料腿的中心线和流化床反应器的中心线的夹角为10°～60°。这一角度有利于保持料腿上下端的压力差。

α型旋风除尘器灰仓的锥部内设置圆锥形反气风帽。反气风帽一方面可在一定程度上消除灰仓底部负压，同时在一定程度上可阻止料腿串气。

料腿采用金属管，内衬厚10～20mm的白刚玉与氧化锆烧结成的衬里管。白刚玉与氧化锆烧结成的衬里非常光滑，有利于回料，且抗磨损，效果很好。

α型旋风除尘器的细粉尘及气体出口还依次与二级、三级环流式旋风除尘器串联。亦即上述细粉尘及气体出口与二级环流式旋风除尘器的气体进口连接，二级环流式旋风除尘器的细粉尘及气体出口与三级环流式旋风除尘器的气体进口连接，二级环流式旋风除尘器的灰仓存储中等颗粒以实现中等颗粒间歇处理回床，三级环流式旋风除尘器灰仓中的细粉尘及时排除，产品自三级环流式旋风除尘器的气体出口排出。

导热油分布器安装在反应器的圆筒体上端内部，其下端与多根指形管连接。它为一体式，包括主管、与主管连接的一级分布器、与一级分布器连接的二级分布器和与二级分布器连接的指形管。主管包括主外管以及套装在主外管中有环隙的主内管，主外管和主内管后端各自封堵。一级分布器包括连接在主外管两侧的多根横向管、连接在主内管两侧且套装在每根横向管中有环隙的横向内管，横向管和横向内管的自由端封堵；二级分布器包括竖直向下连接在横向管上的多根立向管、竖直向下连接在横向内管上且套装在每根立向管中有环隙的立向内管、成束连接在每根立向管下端的弯管、封堵在每根立向管下端的环板堵头、成束连接在每根立向内管下端的横向接管，立向内管下端伸出于环板堵头；对应的每束弯管和横向接管的端部分别与指形管的中心管和外管连接。一体式导热油分布器上端固定在支承钢梁上，支承钢梁则紧固在焊接于顶部圆筒体侧壁上的牛腿上

分别成束连接在每根立向管及其立向内管下端的弯管和横向接管以及与之连接的指形管各有4～6根，有利于均匀换热。

各环隙中固定有定位筋，可使周边均匀、流量均匀。

立向管和立向内管下端伸出环板堵头的长度均为180～220毫米。这种长度加工工艺性好，便于操作，又不过多占用指形管的长度。

本发明为解决多指形管串联取热不均和用花板分布指形管气体无法沿轴向在反应器顶部中心排出的弊端，反应器采用指形管束二级管式导热油均布器，使各指形管中导热油流动情况一致，实现均匀取热。导热油经主管进一级分布器，一级分布器采用分支套管结构，主管与各分枝管均为套管。一级分布器各管下方开设一系列均布向下的套管(立向管和立向内管)。二级分布为分叉套管结构：每根向下的套管侧壁开4～6个分叉口弯管，将环隙中流动的导热油引出。立向管环隙底部用环板堵头封堵，立向内管(中心管)从封堵处向下延伸，在延伸处引出4～6个分支口横向接管，以用于分布在中心管流动的导热油。自立向管环隙引出的各分支弯管，由弯头连接向下与反应器中各指形管的中心管相接，从立向内管(中心管)延伸处引出的各分支口横向接管与各指形管的外管环隙开口相接。指形管的分布按正三角形或四方形排列。使用时，导热油先进一级分布器的主内管中心，经二级分布器分布于各指形管环隙，经指形管与床层换热后，从指形管底部转入指形管中心管向上流动，再经二级分布管进一级分布器环隙，然后从主管环隙流出器外，从而达到各指形管取热条件一致。

进气分布器为双锥导流式。包括固定在反应器下锥体下面的下圆筒体及其下封头、固定在下圆筒体侧面的进气口、固定在下圆筒体中的锥体筛板以及固定在下封头中间和锥体筛板下端的催化剂导入管。锥体筛板上开有均匀布置的筛孔。气体进气口只有一个，锥体筛板外面还套装着另一个外锥板。外锥板也为圆锥形，外锥板上带有一排矩形或菱形导流孔，导流孔的一侧带有翘起的导流板。

内部构件安装在流化床反应器的下部反应剧烈区，位于流化床反应器的圆筒体下部或下锥体内。它为多个与水平面成30～80°夹角的长条状板，按一定规律排列，其上面向下倾斜，或由按一定规律排列的尖角向上的角钢组成，或由长条状板与角钢搭配组合而成。

由尖角向上的角钢构成的内部构件可以使向上的气泡破裂、催化剂颗粒团聚体分散，有效减少或消除大气泡和颗粒团聚体的存在，避免局部过热结炭。而且尖角向上的角钢的两个上面均向下倾斜，落下的催化剂会沿着斜面顺利滑落，进一步避免形成催化剂颗粒团聚体和局部过热结炭。

它也可以由倾斜的扁钢构成。同样可使向上的气泡破裂、催化剂颗粒团聚体分散，有效减少或消除大气泡和颗粒团聚体的存在，避免局部过热结炭。因其倾斜，向上的面是斜面，落下的催化剂同样会沿着斜面顺利掉落，进一步避免形成催化剂颗粒团聚体和局部过热结炭。

本发明的任务就是这样完成的。

α型旋风除尘器的特点是：(1)压降低。由于采用导流引流措施，流体剪应力小，故压降和能耗低(压降仅为常规旋风除尘器的二分之一左右)。(2)放大效应小。由于器内剪应力小、能耗低，且有导流整流措施，在大直径设备中仍能保证多相流分离所需要的旋转速度，器内流体不易发生湍动，故放大效应小。克服了常规型设备放大效应显著，在大处理量时需多台并联操作的弊病。(3)分离效率高。特殊的流路设计和整流措施防止了流体的短路及锥体和灰仓内颗粒的卷扬，使分离效率大幅度提高，且具有操作弹性大、操作稳定性好等特点。

本发明采用高效低阻α型旋风除尘器分离出气中所带粉尘，并实现粗颗粒及时直接回床，由环流式旋风除尘器作为二级、三级除尘器，以实现中等颗粒间歇回床，需除去的细粉尘(大约2％)能及时排出系统；明显减少Si-Cu反应物料和催化剂的带出量，减少反应工况参数、反应产物产率及含量等指标的波动，减轻对器壁的磨损；进而稳定产品质量，提高反应收率，降低能耗及催化剂单耗。它可广泛应用于有机硅单体的合成。

本发明的导热油分布器既可使顶部不设花板，气流携带粉尘可绕过分布器的各管直接穿过顶部从封头中心流出，避免了侧向出气易产生气体偏流、流动死区以及导致局部过热、催化剂烧结失活、反应效率降低等问题。又可实现单管程传热，使各指形管表面与反应流体之间换热相对均匀，径向和轴向温度梯度较小，移热速率相对恒定。从而可避免副反应加剧和局部过热等现象，提高反应速率以及目的产物的质量和收率，降低生产成本。

进气分布器为双锥导流式。可由外锥板及导流孔保证内锥侧面压力均一，避免了原流化床锥体分布器需两个进口，而且进口处压力高，其它部位压力有所降低的弊端，能确保沿反应器截面气体流速均一。从而进一步降低生产成本、提高产品质量和反应收率。

在流化床反应器的床层下部反应剧烈区增设内部构件，能使气泡破裂、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，避免局部过热结炭。从而进一步降低生产成本，提高产品质量、反应速率和目的产物的收率。可广泛应用于有机硅单体的生产中。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为导热油分布器的结构示意图。

图3为二级分布器的剖视示意图。

图4为双锥导流式进气分布器的结构示意图。

图5为图4的A-A剖面图。

图6为导流孔和导流板的示意图。

图7为内部构件的结构示意图。

具体实施方式

实施例1。一种均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，如图1所示。它包括支座、圆筒体8、顶部圆筒体16及其封头7、气体出口2、固定在圆筒体8上端内部的导热油分布器17、指形管18、将指形管18连为一体的指管支架19、下锥体20、内部构件21以及固定在下锥体20下面的进气分布器22。

还包括连接在流化床反应器1的封头7上的气体出口2上的α型旋风除尘器3以及连接在α型旋风除尘器3的灰仓4的排灰口5的筒形斜料腿6。筒形斜料腿6的下端连接到流化床反应器1的圆筒体8的下部浓相区。

α型旋风除尘器1为小锥角长锥体结构，包括直筒体9、内筒体、锥筒体10、排灰管11、灰仓4、顶盖12、气体进口13和细粉尘及气体出口14。顶盖12为带一定倾角α的螺旋板，气体进口13按顶盖倾斜角度α与直筒体9和顶盖12相切。气体进口13的轴线和水平方向成夹角α。α为10°。

筒形斜料腿6的中心线和流化床反应器1的中心线的夹角为30°。

流化床反应器1出气所带出的粉尘，若不及时回床，会造成床层催化剂高度波动，严重影响生产。本发明即是为消除上述弊端开发的催化剂直接回床技术。它采用在反应器1外设置α型旋风除尘器3及料腿6向反应器1底部浓相段直接回料的手段。因温度高，硅粉硬度大且浓度高，而料腿6如串气会导致粉尘不能回床。为此模拟了回送料腿6的二相流流场。通过计算合理设置料腿6的结构与高度，并通过实验验证，开发出了料腿回料专用模拟软件，以确保所除下的粉尘顺利输送到浓度相。

α型旋风除尘器3的灰仓4的锥部内设置圆锥形反气风帽15。

开车过程中粉尘是逐渐加入的，当料腿6内没有形成物料聚集时，反应器1内的气体会通过料腿6进入除尘器3将粉尘带入除尘器的上行气流，导致料腿6内物料不能聚集，旋风除尘器3达不到除尘目的。

依据经验：在灰仓4的锥部加设反气风帽15，一方面可在一定程度上消除灰仓底部负压，同时在一定程度上可阻止料腿6串气。风帽15的安装位置参照图1。如在料腿6内设置内构件阻止粉尘在边壁聚集，料腿中心会形成气柱。

料腿6采用金属管，内衬厚20mm的白刚玉与氧化锆烧结成的衬里管。白刚玉与氧化锆烧结成的衬里非常光滑，有利于回料，效果很好。

α型旋风除尘器3的细粉尘及气体出口14还依次与二级、三级环流式旋风除尘器串联，亦即上述细粉尘及气体出口14与二级环流式旋风除尘器的气体进口连接，二级环流式旋风除尘器的细粉尘及气体出口与三级环流式旋风除尘器的气体进口连接，二级环流式旋风除尘器的灰仓存储中等颗粒以实现中等颗粒间歇处理回床，三级环流式旋风除尘器灰仓中的细粉尘及时排除，产品自三级环流式旋风除尘器的气体出口排出。

参阅图2～图3。导热油分布器17安装在反应器1的圆筒体8的上端内部，其下端与多根指形管18连接。它为一体式，包括主管23、与主管23连接的一级分布器26、与一级分布器26连接的二级分布器27和与二级分布器27连接的指形管18。主管23包括主外管28以及套装在主外管28中有环隙的主内管29，主外管28和主内管29后端各自封堵。一级分布器26包括连接在主外管28两侧的多根横向管30、连接在主内管29两侧且套装在每根横向管30中有环隙的横向内管31，横向管30和横向内管31的自由端封堵。二级分布器27包括竖直向下连接在每根横向管30上的多根立向管32、竖直向下连接在横向内管31上且套装在每根立向管32中有环隙的立向内管33、成束连接在每根立向管32下端的弯管34、封堵在每根立向管32下端的环板堵头36、成束连接在每根立向内管33下端的横向接管35。立向内管33下端伸出于环板堵头36。对应的每束弯管34和横向接管35的端部分别与指形管18的中心管37和外管环隙38连接。一体式导热油分布器17上端固定在支承钢梁上，支承钢梁则紧固在焊接于顶部圆筒体16侧壁上的牛腿上。支承钢梁是依据强度、吊装和气体流通通畅设计的拱形桁架式，有2～3条。由紧固件与一级分布器26紧固为一体。每条钢梁两端开孔，在反应器顶部圆筒体16(扩大段中部)与焊接在反应器器壁上的牛腿以螺栓紧固在一起。

分别成束连接在每根立向管32及其立向内管33下端的弯管34和横向接管35以及与之连接的指形管18各有4根。

各环隙中固定有定位筋使周边均匀。立向管32和立向内管33下端伸出环板堵头36的长度均为180～220毫米。

使用时，导热油自主管中心先进一级分布器26的中心，经二级分布器27的中心分布于各指形管18的环隙，经指形管18与床层换热后，从指形管18底部转入指形管18中心管向上流动，再经二级分布器27的环隙进一级分布器26环隙，然后从主管23环隙流出器外，从而达到各指形管取热条件一致。

参阅图4～图6。进气分布器22为双锥导流式。包括固定在反应器1下锥体20下面的下圆筒体39及其下封头40、固定在下圆筒体39侧面的进气口41、固定在下圆筒体39中的锥体筛板42以及固定在下封头40中间和锥体筛板42下端的催化剂导入管43。锥体筛板42上开有均匀布置的筛孔44。气体进气口41只有一个。锥体筛板42外面还套装着另一个外锥板45，外锥板45也为圆锥形。外锥板45上带有一排矩形导流孔46，导流孔46的一侧带有翘起的矩形导流板47。

参阅图7，内部构件48安装在反应器1的下部反应剧烈区，位于圆筒体8下部或下锥体20内，为多个长条状。其上面49和50向下倾斜，由尖角向上的角钢构成。

实施例1采用高效低阻α型旋风除尘器分离出气中所带粉尘，并实现粗颗粒及时直接回床，中等颗粒间歇回床，需除去的细粉尘(大约2％)能及时排出系统；明显减少Si-Cu反应物料和催化剂的带出量，减少反应工况参数、反应产物产率及含量等指标的波动，减轻对器壁的磨损；进而稳定产品质量，提高反应收率，降低能耗及催化剂单耗。进入下一工段的气体中含尘量是目前装置的五分之一。

实施例1的导热油分布器既可使顶部不设花板，气流携带粉尘可绕过分布器的各管直接穿过顶部从封头中心流出，避免了侧向出气易产生气体偏流、流动死区以及导致局部过热、催化剂烧结失活、反应效率降低等问题。又可实现拟单管程传热，使各指形管表面与反应流体之间换热相对均匀，径向和轴向温度梯度较小，移热速率相对恒定。从而可避免副反应加剧和局部过热等现象，提高反应速率以及目的产物的质量和收率，降低生产成本。

实施例1的进气分布器为双锥导流式。可由外锥板及导流孔、导流板保证内锥侧面压力均一，避免了原流化床锥体分布器需两个进口，而且进口处压力高，其它部位压力有所降低的弊端。能确保沿反应器截面气体流速均一。从而进一步降低生产成本、提高产品质量和反应收率。

实施例1的内部构件能使气泡破裂、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，避免局部过热结炭。从而进一步降低生产成本，提高产品质量、反应速率和目的产物收率。

实施例1可广泛应用于有机硅单体的合成生产中。

Claims (10)

1.一种均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，包括支座、固定在支座上的圆筒体、固定在圆筒体上的顶部圆筒体及其封头、安装在封头上的气体出口、固定在圆筒体上端的导热油分布器、连接在导热油分布器上的指形管、将指形管连为一体的指管支架、固定在圆筒体下面的下锥体、固定在圆筒体下部内的内部构件以及固定在下锥体下面的进气分布器，其特征在于还安装有催化剂直接回收装置，催化剂直接回收装置包括连接在反应器封头的气体出口上的α型旋风除尘器以及连接在α型旋风除尘器灰仓排灰口的筒形斜料腿，筒形斜料腿的下端连接到流化床反应器的圆筒体下部。

2.按照权利要求1所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的α型旋风除尘器为小锥角长锥体结构，包括直筒体、内筒体、锥筒体、排灰管、灰仓、顶盖、气体进口和细粉尘及气体出口，气体进口的轴线和水平方向成夹角α，α为5°～25°，顶盖为带一定倾角α的螺旋板，气体进口按顶盖倾斜角度α与直筒体和顶盖相切。

3.按照权利要求1或2所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的筒形斜料腿的中心线和流化床反应器的中心线的夹角为10°～60°。

4.按照权利要求3所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的α型旋风除尘器灰仓的锥部内设置圆锥形反气风帽。

5.按照权利要求1或4所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的料腿采用金属管，内衬厚10～20mm的白刚玉与氧化锆烧结成的衬里管。

6.按照权利要求1或2所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的α型旋风除尘器的细粉尘及气体出口还依次与二级、三级环流式旋风除尘器串联，亦即上述细粉尘及气体出口与二级环流式旋风除尘器的气体进口连接，二级环流式旋风除尘器的细粉尘及气体出口与三级环流式旋风除尘器的气体进口连接，二级环流式旋风除尘器的灰仓存储中等颗粒以实现中等颗粒间歇处理回床，三级环流式旋风除尘器灰仓中的细粉尘及时排除，产品自三级环流式旋风除尘器的气体出口排出。

7.按照权利要求1或2所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的导热油分布器为一体式，包括主管、与主管连接的一级分布器、与一级分布器连接的二级分布器和与二级分布器连接的指形管：主管包括主外管以及套装在主外管中有环隙的主内管，主外管和主内管后端各自封堵；一级分布器包括连接在主外管两侧的多根横向管、连接在主内管两侧且套装在每根横向管中有环隙的横向内管，横向管和横向内管的自由端封堵；二级分布器包括竖直向下连接在横向管上的多根立向管、竖直向下连接在横向内管上且套装在每根立向管中有环隙的立向内管、成束连接在每根立向管下端的弯管、封堵在每根立向管下端的环板堵头、成束连接在每根立向内管下端的横向接管，立向内管下端伸出于环板堵头；对应的每束弯管和横向接管的端部分别与指形管的中心管和外管连接；一体式导热油分布器上端固定在支承钢梁上，支承钢梁则紧固在焊接于顶部圆筒体侧壁上的牛腿上。

8.按照权利要求6所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的分别成束连接在每根立向管及其立向内管下端的弯管和横向接管以及与之连接的指形管各有4～6根。

9.按照权利要求8所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的进气分布器为双锥导流式，包括固定在反应器下锥体下面的下圆筒体及其下封头、固定在下圆筒体侧面的进气口、固定在下圆筒体中的锥体筛板以及固定在下封头中间和锥体筛板下端的催化剂导入管，锥体筛板上开有均匀布置的筛孔，气体进气口只有一个，锥体筛板外面还套装着另一个外锥板，外锥板也为圆锥形，外锥板上带有一排矩形或菱形导流孔，导流孔的一侧带有翘起的导流板。

10.按照权利要求9所述的均热直回式有机硅单体合成流化床反应器，其特征在于所说的流化床反应器的下部安装着内部构件，它安装在反应剧烈区，位于流化床反应器的圆筒体下部或下锥体内，为多个与水平面成30～80°夹角的长条状板，按一定规律排列，其上面向下倾斜，或由按一定规律排列的尖角向上的角钢组成，或由长条状板与角钢搭配组合而成。

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