CN2372052Y - 一种φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床 - Google Patents

Abstract

一种Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床,其内设有的管束换热器是由筒体中心设置一根,其外围设置两层环形布置的垂直套管组成的,并以滑动固定架,固定板和管板对其施以径向和纵向固定。流化床筒体为均径直筒状。该种流化床,便于加工安装,有足够换热面积,可将生成热移出,能破坏大气泡,减少硅粉带出,防止积灰结块局部过热发烧,消除不均匀热伸长应力,延长流化床运行周期,提高产品质量和产量,降低生产成本等。

Description

一种Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床

本实用新型涉及一种Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床，特别是水换热式合成甲基氯硅烷流化床。

流化床是合成甲基氯硅烷的关键主体反应设备。它的选型、结构对于获得优质的甲基氯硅烷产品，保证主体设备的长周期运行，降低生产成本等，均起到十分重要的作用。目前，合成甲基氯硅烷流化床，按其换热方式可分为油换热式和水换热式两种，但是，无论采用哪一种流化床，设计者们都力图将反应生成的热量及时地移出，以期待反应顺利进行。为此，设计者们在流化床内设置了管束换热器，以避免温度过高，积灰结块造成局部过热、发烧等。然而，设置的管束换热器的换热管数量越多，结构越复杂(比如以往水换热式合成甲基氯硅烷流化床管束换热器的垂直套管采用三角形布置结构)，越容易出现下列问题：

其一，硅粉在高温下快速进入流化床，连续冲刷其床体内件，容易使其损坏，也容易积灰结块，过热发烧。

其二，由于焊接固定，在各换热管间产生了不均匀的热伸长应力，常导致焊接处管壁开裂，使管内冷却水泄漏而停车。

此外，水换热式流化床的筒体常采用带有扩大段直筒体的结构，在其变径段处容易积灰结块，造成局部过热发烧。

因此，选用合理的床型、结构的流化床以解决上述存在的问题，已成为改进流化床设计的重要课题。

本实用新型的目的在于提供一种水换热式合成甲基氯硅烷流化床，其管束换热器是由筒体中心一根、其外围呈两层环形布置的垂直套管组成。可保证有足够的换热面积，有利于破坏大气泡，减少硅粉带出，防止积灰结块，过热发烧。

本实用新型的目的还在于流化床内管束换热器用滑动固定架、固定板施以径向固定，消除因焊接固定所引起的不均匀热伸长应力，解决因焊接固定所致管壁开裂，漏水停车问题。

本实用新型的目的亦在于提供一种均径直筒体，消除变径段处积灰结块局部过热，且便于加工安装。

本实用新型的技术方案可以这样来实现：

前面叙述的这种流化床，主要包括筒体及其内的管束换热器等，其特征在于管束换热器是由筒体中心一根、其外围呈两层环形布置的垂直套管组成的。

上述管束换热器用滑动固定架、固定板对其施以径向固定。

上述的滑动固定架主要由固定套管、联接板、弧形板组成。

此种合成甲基氯硅烷流化床的筒体，可以是均径直筒状结构。

本实用新型采用以上技术方案具有如下优点：

1.由于设置合理环状布置的管束换热器，可保证有足够的换热面积，有利于破坏大气泡，减少硅粉带出床体，防止积灰结块而导致局部过热发烧。

2.以滑动固定架、固定板对管束换热器施以径向固定，可消除由于焊接固定产生的不均匀热伸长应力，解决焊接处管壁开裂造成管内冷却水泄漏使流化床停车的问题，实现长周期安全平稳运行，降低生产成本。

3.采用均径直筒体的结构，可消除过去带有扩大段的筒体在变径段处积灰结块导致过热发烧的问题，同时也简化了床体结构，便于加工安装。

附图1.Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床整体结构示意图。

附图2.图1的I节点图(滑动固定架节点图)。

附图3.图1的A-A剖面图(管束换热器及滑动固定架剖视图)。

现结合以上附图对本实用新型进一步描述如下：

在Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床中的管束换热器是由筒体(3)中心一根、其外围呈两层环形布置的垂直套管组成，每根垂直套管由外管(10)、内管(11)组成。管束换热器由滑动固定架等固定。该种固定架是由固定套管(13)、联接板(12)和弧形板(15)组成。将各垂直套管分别插入滑动固定架的各固定套管(13)内后，将固定板(14)在滑动固定架的上下处焊接在外层垂直套管的外管(10)壁上，从而将滑动固定架限制在较小的滑动范围内。垂直套管的外管(10)和内管(11)分别焊接在管板(4)、(5)上，管束换热器与滑动固定架等装配好后，整体装入流化床壳体内，滑动固定架的弧形板(15)与筒体(3)内壁相贴，从而对管束换热器实现纵向和径向固定。上述这种固定结构，当换热管在高温受热状态下，每根管都可以自由伸长，消除了以往由于焊接固定产生的不均匀热伸长应力导致的焊接处管壁开裂，漏水停车问题，有利于流化床长周期安全平稳运行。

本实用新型所采用的流化床，其筒体(3)为均径直筒状，可以消除原有扩大段直筒体的变径段处积灰结块而造成局部过热发烧的问题，同时，简化了床体结构，便于加工安装。

合成甲基氯硅烷的硅粉与催化剂经混合，通过进料口(2)进入流化床，另一种物料氯甲烷经进气口(1)喷射进入流化床，使硅粉均匀分散，随气流上升呈流化状态。在流化床外侧设有供启动反应所需的热源-电感加热器(9)。硅粉和氯甲烷在催化剂作用下反应合成甲基氯硅烷过程中生成的热量，通过在流化床筒体(3)中心设置一根、其外围设置两层环形布置的垂直套管组成的管束换热器移出。生成的甲基氯硅烷经流化床上部的产品出口(8)导出。

高温热水从上封头入口(6)进入流化床的管束换热器的内管(11)，在由其底部经外管(10)上升，同时进行热交换，产生的蒸气由出气口(7)导出。实施以上技术方案后，较好地解决了原来技术中存在的积灰结块、局部过热及由于不均匀热伸长应力造成的焊接处管壁开裂等问题，简化了床体结构，便于加工安装，使合成甲基氯硅烷流化床运行周期提高了一倍以上，实现了长周期安全平稳运行，提高了产品产量、质量，降低了硅粉消耗和产品生产成本等。

Claims (4)

1.一种Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床，主要包括筒体(3)、管束换热器，其特征在于管束换热器由筒体(3)中心设置的一根、其外围设置的两层环形布置的垂直套管组成的。

2.按照权利要求1所述的Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床，其特征在于管束换热器用滑动固定架、固定板(14)施以径向固定。

3.按照权利要求2所述的Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床，其特征在于滑动固定架由固定套管(13)、联接板(12)和弧形板(15)组成。

4.按照权利要求1或2或3所述的Φ1.2米合成甲基氯硅烷流化床，其特征在于筒体(3)为均径直筒状。

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