реактор для прямого синтеза органохлорсиланов в кипящем слое
Классы МПК: | B01J8/24 по способу "псевдоожиженного слоя" C07F7/16 получение их из кремния и галогензамещенных углеводородов |
Автор(ы): | Вавилов В.В., Судьяров Г.И., Ендовин Ю.П., Поливанов А.Н., Гезалов А.А., Грачева Р.А. |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-06-03 публикация патента:
20.07.2003 |
Изобретение относится к тепло-, массообменным аппаратам для проведения процессов в кипящем слое. Реактор содержит вертикальный корпус, трубчатый теплообменник, средства для подвода сырья и вывода продуктов синтеза, газораспределитель, при этом согласно изобретению в верхней части реактора на вертикальном валу размещены соединенные между собой втулкой два ротора. Верхний из роторов представляет собой вентиляторное колесо, а нижний ротор выполнен в виде диска с расположенными на верхней его поверхности радиальными ребрами в форме лопаток, выступающими за край диска, и снабжен сквозными наклонными по ходу вращения каналами, выходящими в полость втулки. Причем между верхним и нижним роторами помещена сплошная перегородка, а соотношение их диаметров равно 1,2-1,6:1 соответственно. Изобретение позволяет повысить производительность процесса синтеза, уменьшить габариты реактора, а также уменьшить потери тепла в окружающую среду и ликвидировать внешнюю систему пылеочистки производства. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Реактор для прямого синтеза органохлорсиланов в кипящем слое, включающий вертикальный корпус с установленным внутри газораспределителем, теплообменником, снабженный также средствами подвода сырья и вывода продуктов синтеза, отличающийся тем, что в верхней части реактора на вертикальном валу размещены соединенные между собой втулкой два ротора, при этом верхний ротор представляет собой вентиляторное колесо, а нижний ротор выполнен в виде диска с расположенными на верхней его поверхности радиальными ребрами в форме лопаток, выступающими за край диска, и снабжен сквозными наклонными по ходу вращения каналами, выходящими в полость втулки, причем между верхним и нижним роторами, соотношение диаметров которых равно 1,2-1,6:1 соответственно, помещена сплошная перегородка.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к тепло-, массообменным аппаратам для проведения процессов в кипящем слое и может быть использовано в кремнийорганической промышленности для получения органохлорсиланов прямым синтезом из кремнийсодержащей контактной массы под воздействием хлористого алкила в кипящем слое, а также в других отраслях промышленности для проведения процессов с использованием кипящего слоя. Прямой синтез органохлорсиланов осуществляется путем взаимодействия мелкодисперсной контактной массы, состоящей из кремния, меди и других катализаторов и промоторов, с хлоралкилом в кипящем слое при нагревании. Известен реактор для синтеза органохлорсиланов в кипящем слое, имеющий цилиндрический корпус, газораспределитель, трубчатый теплообменник и встроенный в реактор циклон для очистки продуктов реакции от пыли кремния (Гельперин Н.И. Основы техники псевдоожижения. М.; Химия; 1967; с.415, 475). Недостатком данного технического решения является то, что встроенный в корпус реактора циклон обусловливает увеличение его габаритов и теплопотерь в атмосферу. Наряду с этим, в циклоне степень очистки запыленного газа невысока. В то же время отделяемая циклоном пыль кремния от запыленного газа возвращается в реактор уже не в активированном состоянии, и она в принципе в реакционном процессе не участвует. Существенным недостатком реактора с встроенным циклоном является недоступность для наблюдения и обслуживания. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному изобретению и принятому нами в качестве прототипа является реактор с кипящим слоем, снабженный объемным сепарирующим пылеочистителем (пат. РФ 2126713, кл. В 01 J 8/18, 1999 г.). Известный реактор включает вертикальный корпус с установленным внутри газораспределителем, теплообменником, снабжен также средствами для подвода сырья и вывода продуктов синтеза, при этом корпус состоит из последовательно установленных трех секций, а в верхней части реактора установлен сепаратор. Недостатками этого реактора являются характерные недостатки реактора со встроенным циклоном, а именно имеют место потери кремния и тепла, а установленный в верхней части реактора сепаратор увеличивает его габариты. Однако в данном случае потери тепла и кремния более значительны, чем в реакторе со встроенным циклоном. Более высокие потери кремния связаны с тем, что в сепараторе, независимо от расширения его сечения, скорость движения частиц кремния уменьшается незначительно, ибо они при схлопывании пузырей газообразных компонентов на поверхности кипящего слоя получают достаточно высокую скорость, чтобы достичь выходного патрубка реактора вне зависимости от падения скорости газообразного компонента. Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности за счет исключения потерь сырья и возврата пыли кремния в активированном виде в зону реактора, уменьшение габаритов реактора, а также уменьшение потерь тепла в окружающую среду. Указанная задача достигается тем, что предложен реактор для прямого синтеза органохлорсиланов в кипящем слое, включающий вертикальный корпус с установленным внутри газораспределителем, теплообменником, снабженный также средствами подвода сырья и вывода продуктов синтеза, в котором согласно изобретению в верхней части реактора на вертикальном валу размещены соединенные между собой втулкой два ротора. При этом верхний ротор представляет собой вентиляторное колесо, а нижний ротор выполнен в виде диска с расположенными на верхней его поверхности радиальными ребрами в форме лопаток, выступающими за край диска, и снабжен сквозными наклонными по ходу вращения каналами, выходящими в полость втулки, причем между верхним и нижним роторами, соотношение диаметров которых равно 1,2
Класс B01J8/24 по способу "псевдоожиженного слоя"
Класс C07F7/16 получение их из кремния и галогензамещенных углеводородов