Реактор для синтеза хлор- и органохлорсиланов Советский патент 1982 года по МПК B01J8/18 

I

Изобретение относится к аппаратам для- проведения химических процессов в псевдоожих енном слое, конкретно, для синтеза хлор- и органохлорсиланов при взаимодействии порои1коо6разно.й контактной массы, состоящей из кремния с добавками катализаторов и активаторов, с газообразным хлорсодержащим компонентом.

Известен реактор для синтеза алкилхлорсиланов в псевдоожиженном слое, представляющий собой вертикальный цилиндр с распределительными решетками, расположенными в несколько рядов по высоте аппарата с жестко закрепленными над каждой решеткой пластинами, снабженными вертикальными стержнями п.

.Недостатками конструкции являются трудности, связанные с вппаратурнотехногэгическим воплощением из-за .использования вращающихся деталей в условиях высоких температур и достаточно агрессивных сред, опасность нарушения герметичности сальников вала, а также сложность монтажа и разборки аппарата.

Наиболее близким к описываемому реактору по технической сущности и достигаемым результатам является аппарат для синтеза органохлорсиланов в псевдоожиненном слое, включающий цилиндрический корпус, над которым смонтирован сепаратор, и коtoническую часть, в которой расположены тангенциальные патрубки - вводы. Поперечное сечение патрубков составляет 1-5% от сечения реактора Г2Д.

Недостатком такой конструкции

IS реактора является невозможность повышения выхода (производительности) продуктов синтеза ввиду неравномерности ожиженния всего объема контактной массы, что снижает интенсив20ность процессов тепло- и массообмена. Последнее приводит к спеканию контактной массы, пиролизу органахлорида, снижению конверсии. При 39 контакте продуктов синтеза с мастицами, имеющими более высокую температуру, образуются высокохлорированные соединения, за счет которых снимается выход целевых продуктов. Целью настоящего изобретения является повышение выхода хлор- и органохлорсиланов путем улучшения про,цессов тепло- и массообмена. Указанная цель достигается тем, что реактор, представляющий собой .цилиндрический корпус с сепаратором трубчатым охладителем и коническим 1 днищем с тангенциально установленным патрубками для подачи газообразного агента, снабжен дополнительными патрубками, установленными в днище между тангенциальными патрубками под углом к касательной на рассто нии, равным 0,2-0,3 диаметра сечения конического днища. При этом патрубки размещены по высоте коничес кой части в несколько ярусов, число которых определяется по следующей зависимости (Д-1), где Д диаметр корпуса. Отличительным признаком предложенной конструкции является то, что днище снабжено дополнительными патрубками, установленными между тангенци|альными патрубками под углом 30-90 к касательной на расстоянии, равном 0,2-0,3 диаметра сечения кониче кого днища, причем патрубки раз мещены по высоте в несколько ярусов число которых определяется по следу10щей зависимости п 1ч-2{Д-1), где Д - диаметр корпуса. На фиг.1 изображен реактор, общий ВИД) на фиг.2 - сечение конической части реактора с расположением вёодны.х патрубков. Реактор синтеза имеет цилиндрический корпус 1 с расположенным над ним сепаратором 2 и штуцером 3 Для вывода продуктов реакции и коническую часть , имеющую вводные патрубки 5, расположенные тангенциально и дополнительные патрубки 6 под углом 3090° к касательной в точке ввода. Реактор снабжен для нагрева или охлаждения контактной массы наружной рубашкой 7, загрузочным патрубком 8 для подгрузки контактной массы и трубчатой системой охлаждения 9. Реактор работает следующим образом . Исходная контактная масса загружается через патрубок 8 и нагревается в токе азота до температуры начала синтеза с помощью теплоносителя через наружную рубашку 7. После этого начинают подачу хлорсодержащего реагента одновременно через тангенциальные 5 и дополнительные вводные патрубки 6. Выделяющееся тепло реакции отводится с помощью трубчатой системы охлаждения 9 и наружной рубашки 7. Газообразные продукты синтеза, поступая в сепаратор 2, очищаются от уносимых твердых частиц и удаляются через штуцер 3 для дальнейшего использования. По мере выработки контактной массы последняя догружается без остановки реактора через загрузочный патрубок 8. Наличие дополнительных патрубков способствует обеспечению более равномерного газораспределения сжижающего агента по семению слоя, улучшает процессы тепло- имассообменао В таблице представлены результаты газодинамических исследований.

Когда ЧИСЛО ярусов 2, то нижний и верхний ярусы вводят одновременно.