JPH09173821A - 流動床反応器 - Google Patents
流動床反応器Info
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- JPH09173821A JPH09173821A JP8318886A JP31888696A JPH09173821A JP H09173821 A JPH09173821 A JP H09173821A JP 8318886 A JP8318886 A JP 8318886A JP 31888696 A JP31888696 A JP 31888696A JP H09173821 A JPH09173821 A JP H09173821A
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】流動床反応器内に配置された熱交換素子にかか
る熱および機械的応力を減少させることである。 【解決手段】内部に複数の本質的に鉛直のＵ‐形熱交換
素子を配置した容器と１つ以上の次の構造要素から成る
流動床反応器を提供する：（１）前記容器の内壁の回り
を囲む連続たなによって保持された本質的に水平のサポ
ートビーム（熱交換素子の上端は前記サポートビームに
よって保持される）、および（２）Ｕ‐形熱交換素子に
取り付けた複数の位置決めクリップ。この流動床反応器
の特徴は次の１つ以上から成る： （ａ）サポートビームを保持する不連続サポート構造
体、（ｂ）反応器内に配置されるいろいろな長さを有し
てアレイを形成するＵ‐形熱交換素子（該アレイの端部
は本質的に円すい形を形成する）、（ｃ）サポートビー
ムをまたぐＵ‐形熱交換素子、および（ｄ）本質的に円
すい形の１つ以上のアレイを形成するＵ‐形熱交換素子
に取り付ける位置決めクリップ。
る熱および機械的応力を減少させることである。 【解決手段】内部に複数の本質的に鉛直のＵ‐形熱交換
素子を配置した容器と１つ以上の次の構造要素から成る
流動床反応器を提供する：（１）前記容器の内壁の回り
を囲む連続たなによって保持された本質的に水平のサポ
ートビーム（熱交換素子の上端は前記サポートビームに
よって保持される）、および（２）Ｕ‐形熱交換素子に
取り付けた複数の位置決めクリップ。この流動床反応器
の特徴は次の１つ以上から成る： （ａ）サポートビームを保持する不連続サポート構造
体、（ｂ）反応器内に配置されるいろいろな長さを有し
てアレイを形成するＵ‐形熱交換素子（該アレイの端部
は本質的に円すい形を形成する）、（ｃ）サポートビー
ムをまたぐＵ‐形熱交換素子、および（ｄ）本質的に円
すい形の１つ以上のアレイを形成するＵ‐形熱交換素子
に取り付ける位置決めクリップ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流動床反応器であ
る。この反応器は内部に配置された熱交換素子にかかる
熱および機械的応力を低減することによって反応器の信
頼性を高める改良がされている。我々の改良は、Ｕ‐形
熱交換素子および安定化クリップを固体の蓄積およびゆ
がみ応力が減少するように保持および位置決めすること
によって達成される。製品の流動床反応器は、水素ハロ
ゲン化物と微粒ケイ素との接触によるハロシランの製造
や有機ハロゲン化物と微粒ケイ素との接触によるオルガ
ノシランの製造に特に有用である。
る。この反応器は内部に配置された熱交換素子にかかる
熱および機械的応力を低減することによって反応器の信
頼性を高める改良がされている。我々の改良は、Ｕ‐形
熱交換素子および安定化クリップを固体の蓄積およびゆ
がみ応力が減少するように保持および位置決めすること
によって達成される。製品の流動床反応器は、水素ハロ
ゲン化物と微粒ケイ素との接触によるハロシランの製造
や有機ハロゲン化物と微粒ケイ素との接触によるオルガ
ノシランの製造に特に有用である。
【０００２】
【従来の技術】ガス／固体の発熱反応は流動床反応器で
行なわれることが知られている。かかる反応器は、特に
いわゆる直接合成法によるハロシランおよびオルガノシ
ランの調製に極めて効果的であることが証明されてい
る。微粒ケイ素はその反応器内で水素ハロゲン化物又は
有機ハロゲン化物と反応させる。これらの発熱反応は最
初米国特許第２，３８０，９９５号に記載された。同様
の先行技術が米国特許第２，３８９，９３１号および第
３，１３３，１０９号に開示されており、かかる反応は
水平配置の熱交換素子を有する流動床反応器で行なわれ
ている。さらに、米国特許第４，１７６，７１０号は、
鉛直熱交換管と、該管の位置を安定化させるために隣接
熱交換管間の位置決めクリップを有する流動床反応器を
教示している。
行なわれることが知られている。かかる反応器は、特に
いわゆる直接合成法によるハロシランおよびオルガノシ
ランの調製に極めて効果的であることが証明されてい
る。微粒ケイ素はその反応器内で水素ハロゲン化物又は
有機ハロゲン化物と反応させる。これらの発熱反応は最
初米国特許第２，３８０，９９５号に記載された。同様
の先行技術が米国特許第２，３８９，９３１号および第
３，１３３，１０９号に開示されており、かかる反応は
水平配置の熱交換素子を有する流動床反応器で行なわれ
ている。さらに、米国特許第４，１７６，７１０号は、
鉛直熱交換管と、該管の位置を安定化させるために隣接
熱交換管間の位置決めクリップを有する流動床反応器を
教示している。
【０００３】流動床反応器を使用してハロシランおよび
オルガノハロシランを製造する典型的な工業的プロセス
は２７５℃〜３５０℃の範囲内の温度で実施される。か
かる反応器において、１種以上のガスが微粒ケイ素の流
動層を作るのに十分な速度で反応器へ供給される。流動
微粒ケイ素は反応器内に配置された熱交換素子にゆがみ
応力並びに摩耗を与える。しかしながら、これら成分の
高発熱反応が反応器に極めて高い局部的温度を生成して
ホットスポットをもたらす可能性がある。プロセス温度
とこれらの局部的ホットスポットは共に流動床反応器内
に配置された熱交換素子に著しい熱応力をもたらす。こ
れらの応力は流動床反応器の熱交換素子の有効寿命を制
限する。
オルガノハロシランを製造する典型的な工業的プロセス
は２７５℃〜３５０℃の範囲内の温度で実施される。か
かる反応器において、１種以上のガスが微粒ケイ素の流
動層を作るのに十分な速度で反応器へ供給される。流動
微粒ケイ素は反応器内に配置された熱交換素子にゆがみ
応力並びに摩耗を与える。しかしながら、これら成分の
高発熱反応が反応器に極めて高い局部的温度を生成して
ホットスポットをもたらす可能性がある。プロセス温度
とこれらの局部的ホットスポットは共に流動床反応器内
に配置された熱交換素子に著しい熱応力をもたらす。こ
れらの応力は流動床反応器の熱交換素子の有効寿命を制
限する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特に問題となるのは、
局部的ホットスポットの発生と、熱交換素子に著しい熱
応力を与える極端な温度勾配である。これらのホットス
ポットは反応容器内の微粒子が蓄積する表面に非常に発
生しやすい。これらのホットスポットは炭素の堆積をも
たらし、それがさらに熱交換を弱めると共に反応器にお
けるホットスポットに伴う問題を悪化させる。炭素の堆
積は最終的にそれらが形成した表面から移動するレベル
まで増して、隣接熱交換管の間の反応器くさび形部に落
下し、それによってゆがみ応力とホットスポットの両方
を発生させる。
局部的ホットスポットの発生と、熱交換素子に著しい熱
応力を与える極端な温度勾配である。これらのホットス
ポットは反応容器内の微粒子が蓄積する表面に非常に発
生しやすい。これらのホットスポットは炭素の堆積をも
たらし、それがさらに熱交換を弱めると共に反応器にお
けるホットスポットに伴う問題を悪化させる。炭素の堆
積は最終的にそれらが形成した表面から移動するレベル
まで増して、隣接熱交換管の間の反応器くさび形部に落
下し、それによってゆがみ応力とホットスポットの両方
を発生させる。
【０００５】ホットスポットおよび移動固体分に起因す
る熱応力およびゆがみ応力は、極端な場合に熱交換管の
物理的完全さをこわして熱交換媒体の反応器中への漏れ
を起こさせる。極端でない場合には、これらの応力は管
クリップのゆがみ又はゆるみ。および／または熱交換管
のゆがみをもたらして、隣接管を相互に接触させて摩耗
させて、熱交換管の有効寿命を短くする恐れがある。さ
らに、反応器内の部材上の堆積固体、特に炭素の反応器
保守中の除去には費用がかかる。
る熱応力およびゆがみ応力は、極端な場合に熱交換管の
物理的完全さをこわして熱交換媒体の反応器中への漏れ
を起こさせる。極端でない場合には、これらの応力は管
クリップのゆがみ又はゆるみ。および／または熱交換管
のゆがみをもたらして、隣接管を相互に接触させて摩耗
させて、熱交換管の有効寿命を短くする恐れがある。さ
らに、反応器内の部材上の堆積固体、特に炭素の反応器
保守中の除去には費用がかかる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応器内の表
面に固体の蓄積する可能性を減じ、随伴するホットスポ
ットを軽減する設計の流動床反応器を提供する。この固
体蓄積可能性の減少は、（１）Ｕ‐形熱交換素子が鉛直
に懸架されるサポートビームを保持する不連続サポート
構造物の使用、（２）サポートビームをまたぐＵ‐形熱
交換素子を位置決めし、（３）反応器にＵ‐形熱交換素
子を位置決めして端部に本質的に円すい形を形成させ、
および（４）次に１つ以上の本質的に円すい形アレイに
Ｕ‐形熱交換素子に取り付けた位置決めクリップを配置
することによって得られる。さらに、反応器壁近傍の熱
交換素子は該壁の半径上に配置され、それによって壁に
沿ってガスおよび微粒子流に起因するゆがみ応力を低減
させる。
面に固体の蓄積する可能性を減じ、随伴するホットスポ
ットを軽減する設計の流動床反応器を提供する。この固
体蓄積可能性の減少は、（１）Ｕ‐形熱交換素子が鉛直
に懸架されるサポートビームを保持する不連続サポート
構造物の使用、（２）サポートビームをまたぐＵ‐形熱
交換素子を位置決めし、（３）反応器にＵ‐形熱交換素
子を位置決めして端部に本質的に円すい形を形成させ、
および（４）次に１つ以上の本質的に円すい形アレイに
Ｕ‐形熱交換素子に取り付けた位置決めクリップを配置
することによって得られる。さらに、反応器壁近傍の熱
交換素子は該壁の半径上に配置され、それによって壁に
沿ってガスおよび微粒子流に起因するゆがみ応力を低減
させる。
【０００７】本発明は、内部に複数の本質的に鉛直のＵ
‐形熱交換素子を配置した容器と１つ以上の次の構造要
素から成る流動床反応器を提供する：（１）前記容器の
内壁の回りを囲む連続たなによって保持された本質的に
水平のサポートビーム（熱交換素子の上端は前記サポー
トビームによって保持される）、および（２）Ｕ‐形熱
交換素子に取り付けた複数の位置決めクリップ。本発明
の流動床反応器は次の１つ以上から成ることを特徴とす
る： （ａ）サポートビームを保持する不連続サポート構造
体、（ｂ）反応器内に配置されるいろいろな長さを有し
てアレイを形成するＵ‐形熱交換素子（該アレイの端部
は本質的に円すい形を形成する）、（ｃ）サポートビー
ムをまたぐＵ‐形熱交換素子、および（ｄ）本質的に円
すい形の１つ以上のアレイを形成するＵ‐形熱交換素子
に取り付ける位置決めクリップ。
‐形熱交換素子を配置した容器と１つ以上の次の構造要
素から成る流動床反応器を提供する：（１）前記容器の
内壁の回りを囲む連続たなによって保持された本質的に
水平のサポートビーム（熱交換素子の上端は前記サポー
トビームによって保持される）、および（２）Ｕ‐形熱
交換素子に取り付けた複数の位置決めクリップ。本発明
の流動床反応器は次の１つ以上から成ることを特徴とす
る： （ａ）サポートビームを保持する不連続サポート構造
体、（ｂ）反応器内に配置されるいろいろな長さを有し
てアレイを形成するＵ‐形熱交換素子（該アレイの端部
は本質的に円すい形を形成する）、（ｃ）サポートビー
ムをまたぐＵ‐形熱交換素子、および（ｄ）本質的に円
すい形の１つ以上のアレイを形成するＵ‐形熱交換素子
に取り付ける位置決めクリップ。
【０００８】得られる流動床反応器は、特に、水素ハロ
ゲン化物と微粒ケイ素との反応によるハロシランの生成
又は有機ハロゲン化物と微粒ケイ素との反応によるオル
ガノシランの生成に有用である。さらに詳しくは、本発
明の流動床反応器は、例えば、塩化水素と微粒ケイ素と
の接触によるクロロシランの生成又は塩化メチルと微粒
ケイ素との反応によるメチルシランおよびメチルクロロ
シランの生成に有用である。本発明の反応器は、銅から
なる触媒の存在下で塩化メチルと微粒ケイ素の反応によ
るメチルシランとメチルクロロシランの製造に特に有用
である。
ゲン化物と微粒ケイ素との反応によるハロシランの生成
又は有機ハロゲン化物と微粒ケイ素との反応によるオル
ガノシランの生成に有用である。さらに詳しくは、本発
明の流動床反応器は、例えば、塩化水素と微粒ケイ素と
の接触によるクロロシランの生成又は塩化メチルと微粒
ケイ素との反応によるメチルシランおよびメチルクロロ
シランの生成に有用である。本発明の反応器は、銅から
なる触媒の存在下で塩化メチルと微粒ケイ素の反応によ
るメチルシランとメチルクロロシランの製造に特に有用
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して、以下に本発
明の流動床反応器の望ましい実施例を記載するが、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。
明の流動床反応器の望ましい実施例を記載するが、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。
【００１０】図１の本発明による流動床反応器は水素ハ
ロゲン化物又は有機ハロゲン化物を該反応器へ供給する
入口２を有する胴１、微粒ケイ素を該反応器へ供給する
入口３、流動化ガスを該反応器へ供給する入口４および
消費ケイ素床を該反応器から除去する出口５から成る。
入口２〜４および出口５は分配板６によって流動床反応
器の反応室から分離されている。生成物、副生成物およ
び未反応ガスは出口７を介して流動床反応器から除去さ
れる。
ロゲン化物又は有機ハロゲン化物を該反応器へ供給する
入口２を有する胴１、微粒ケイ素を該反応器へ供給する
入口３、流動化ガスを該反応器へ供給する入口４および
消費ケイ素床を該反応器から除去する出口５から成る。
入口２〜４および出口５は分配板６によって流動床反応
器の反応室から分離されている。生成物、副生成物およ
び未反応ガスは出口７を介して流動床反応器から除去さ
れる。
【００１１】流動床反応器胴１は該反応器を製造する標
準材料製である。反応器を微粒ケイ素と水素ハロゲン化
物又は有機ハロゲン化物との接触用に使用する場合、反
応器は、例えば、炭素鋼又はステンレス鋼で作る。入口
２〜４および出口５および７の位置は重要ではなく、技
術的に既知のように変えることができる。同様に、入口
および出口の特定の数は本発明に重要ではなく、特許請
求した流動床反応器の最終用途に依存して変わる。
準材料製である。反応器を微粒ケイ素と水素ハロゲン化
物又は有機ハロゲン化物との接触用に使用する場合、反
応器は、例えば、炭素鋼又はステンレス鋼で作る。入口
２〜４および出口５および７の位置は重要ではなく、技
術的に既知のように変えることができる。同様に、入口
および出口の特定の数は本発明に重要ではなく、特許請
求した流動床反応器の最終用途に依存して変わる。
【００１２】胴１によって形成された本発明の流動床反
応容器には、各々が複数の本質的に鉛直のＵ‐形熱交換
素子９から成る１つ以上の熱交換バンドル（管束）８が
配置される。Ｕ‐形交換素子９は胴１の製造に使用され
る材料と類似の材料で作られる。熱交換ハンドル８の数
は本発明に重要ではなく、反応器の大きさに依存する。
一般に、より均一な熱制御ができるから、複数の熱交換
ハンドルを反応器に設けることが望ましい。各熱交換ハ
ンドル８は熱交換流体入口１１と熱交換流体出口１２を
有する各熱交換バンドル８は複数の本質的に鉛直なＵ‐
形熱交換素子９から成る。用語「本質的に鉛直」とは、
Ｕ‐形熱交換素子９が水平軸よりも鉛直軸と整列するこ
とを意味する。本発明における用語「Ｕ‐形熱交換素
子」はＵ‐形ベンドで結合された２つの熱交換管１０か
ら成る構造物を意味する。熱交換バンドル８から成るＵ
‐形熱交換素子９の数は重要ではなく、１つ以上であ
る。熱交換バンドル８は複数のＵ‐形熱交換素子９から
成ることが望ましい。
応容器には、各々が複数の本質的に鉛直のＵ‐形熱交換
素子９から成る１つ以上の熱交換バンドル（管束）８が
配置される。Ｕ‐形交換素子９は胴１の製造に使用され
る材料と類似の材料で作られる。熱交換ハンドル８の数
は本発明に重要ではなく、反応器の大きさに依存する。
一般に、より均一な熱制御ができるから、複数の熱交換
ハンドルを反応器に設けることが望ましい。各熱交換ハ
ンドル８は熱交換流体入口１１と熱交換流体出口１２を
有する各熱交換バンドル８は複数の本質的に鉛直なＵ‐
形熱交換素子９から成る。用語「本質的に鉛直」とは、
Ｕ‐形熱交換素子９が水平軸よりも鉛直軸と整列するこ
とを意味する。本発明における用語「Ｕ‐形熱交換素
子」はＵ‐形ベンドで結合された２つの熱交換管１０か
ら成る構造物を意味する。熱交換バンドル８から成るＵ
‐形熱交換素子９の数は重要ではなく、１つ以上であ
る。熱交換バンドル８は複数のＵ‐形熱交換素子９から
成ることが望ましい。
【００１３】望ましい実施形態におけるＵ‐形熱交換素
子９は長さを変えてそれらを反応容器内に配置して、配
列の上下端が本質的に円すい形の表面を形成する配列を
作ることができる。かかる配列の円すい形端部によって
提供される表面の３次元的模式図を図２に示す図面にお
いて配列の円すい形上端面は「ａ」で示し、下端面は
「ｂ」で示す。用語「本質的円すい形」とは、その配列
が最長熱交換素子が配列のほゞ中心に配置されて、反応
器の周辺で漸次短い素子になるように配置されることを
意味する。かかる長い方から短い方の素子に進行するの
は必ずしも円滑ではなく、最長管が厳密に配列の中心に
ならない。さらに、Ｕ‐形熱交換素子９は、等長又は非
等長の熱交換管１０から成りうる。
子９は長さを変えてそれらを反応容器内に配置して、配
列の上下端が本質的に円すい形の表面を形成する配列を
作ることができる。かかる配列の円すい形端部によって
提供される表面の３次元的模式図を図２に示す図面にお
いて配列の円すい形上端面は「ａ」で示し、下端面は
「ｂ」で示す。用語「本質的円すい形」とは、その配列
が最長熱交換素子が配列のほゞ中心に配置されて、反応
器の周辺で漸次短い素子になるように配置されることを
意味する。かかる長い方から短い方の素子に進行するの
は必ずしも円滑ではなく、最長管が厳密に配列の中心に
ならない。さらに、Ｕ‐形熱交換素子９は、等長又は非
等長の熱交換管１０から成りうる。
【００１４】本発明の流動床反応器は、サポートビーム
１４を本質的に水平位置に保持する不連続支持構造体を
有する。用語「本質的に水平」は、サポートビームが鉛
直軸よりも容器の水平軸と整列することを意味する。不
連続支持構造体は複数の棚１３によって形成することが
できる。棚１３およびサポートビーム１４は、胴１の形
成に使用する材料と同一材料で作ることができる。棚１
３は溶接、ボルト締め等のように標準法によって胴１の
内壁に固定することができる。本発明に複数の棚１３を
使用することは、反応器の内壁の回りを囲む連続たなを
使用する従来の流動床反応器より優れたものを与える。
かかる連続たなは微粒子が蓄積する表面を提供して蓄積
に伴う前記問題をもたらす。各サポートビームの端部に
それぞれの棚を提供することによって、微粒子の蓄積す
る全表面積が著しく小さくなる。棚１３の設計は、棚１
３がサポートビーム１４を必要な位置に保持するのに十
分強度を有し、かつ微粒子の蓄積用の小表面を提供しな
ければならないということにおいてのみ重要である。図
３は本発明の反応器の上面図を示し、複数のサポービー
ム１４の端部を保持する複数の棚１３を胴１の内壁に取
り付けている。図４は棚１３の有用な構造の側面図を示
し、図５は棚１３の有用な構造の上面図である。本発明
の反応器に有用な棚１３の数は反応器に必要なサポート
ビーム１４の数に依存する。
１４を本質的に水平位置に保持する不連続支持構造体を
有する。用語「本質的に水平」は、サポートビームが鉛
直軸よりも容器の水平軸と整列することを意味する。不
連続支持構造体は複数の棚１３によって形成することが
できる。棚１３およびサポートビーム１４は、胴１の形
成に使用する材料と同一材料で作ることができる。棚１
３は溶接、ボルト締め等のように標準法によって胴１の
内壁に固定することができる。本発明に複数の棚１３を
使用することは、反応器の内壁の回りを囲む連続たなを
使用する従来の流動床反応器より優れたものを与える。
かかる連続たなは微粒子が蓄積する表面を提供して蓄積
に伴う前記問題をもたらす。各サポートビームの端部に
それぞれの棚を提供することによって、微粒子の蓄積す
る全表面積が著しく小さくなる。棚１３の設計は、棚１
３がサポートビーム１４を必要な位置に保持するのに十
分強度を有し、かつ微粒子の蓄積用の小表面を提供しな
ければならないということにおいてのみ重要である。図
３は本発明の反応器の上面図を示し、複数のサポービー
ム１４の端部を保持する複数の棚１３を胴１の内壁に取
り付けている。図４は棚１３の有用な構造の側面図を示
し、図５は棚１３の有用な構造の上面図である。本発明
の反応器に有用な棚１３の数は反応器に必要なサポート
ビーム１４の数に依存する。
【００１５】複数のＵ‐形熱交換素子９の位置は反応器
にサポート１４によって保持される。望ましい実施例形
態におけるＵ‐形熱交換素子９は図１および図３に示し
たようにサポートビーム１４をまたがっている。Ｕ‐形
熱交換素子の各熱交換管がサポートビームの同一側に取
り付けられるように平行構造にＵ‐形熱交換素子をサポ
ートビームに固定することが知られている。本発明のＵ
‐形熱交換素子がサポートビームをまたぐと、微粒子が
蓄積する表面積が著しく減少することがわかった。用語
「またぐ」は、Ｕ‐形交換素子９から成りＵ‐形ベンド
によって結合された２つの熱交換管１０がサポートビー
ムの両側に配置されることを意味する。これらのＵ‐形
素子９をサポートビーム１４に取り付ける方法は重要で
はなく、技術的に一般に知られている方法のいずれでも
よい。Ｕ‐形熱交換素子の各管１０は図３に示すよう
に、必要なスペーサを使用することによってサポートビ
ームに取り付ける。
にサポート１４によって保持される。望ましい実施例形
態におけるＵ‐形熱交換素子９は図１および図３に示し
たようにサポートビーム１４をまたがっている。Ｕ‐形
熱交換素子の各熱交換管がサポートビームの同一側に取
り付けられるように平行構造にＵ‐形熱交換素子をサポ
ートビームに固定することが知られている。本発明のＵ
‐形熱交換素子がサポートビームをまたぐと、微粒子が
蓄積する表面積が著しく減少することがわかった。用語
「またぐ」は、Ｕ‐形交換素子９から成りＵ‐形ベンド
によって結合された２つの熱交換管１０がサポートビー
ムの両側に配置されることを意味する。これらのＵ‐形
素子９をサポートビーム１４に取り付ける方法は重要で
はなく、技術的に一般に知られている方法のいずれでも
よい。Ｕ‐形熱交換素子の各管１０は図３に示すよう
に、必要なスペーサを使用することによってサポートビ
ームに取り付ける。
【００１６】微粒子および流動化ガスが反応器の底部に
供給される我々の望ましい実施態様に類似する反応器の
設計において、典型的なフローパターンは反応器の中心
部を上昇して、反応器の側部に沿って戻る。このフロー
パターンは反応器の内壁近傍に配置されたＵ‐形熱交換
素子に応力がかかる。この応力は、サポートビームをま
たぐ少なくとも周辺のＵ‐形熱交換素子を図３に示した
ようにＵ‐形ベンドを胴１の内壁のほゞ半径に整列させ
る角度に位置決めすることによって最小になることがわ
かった。次にＵ‐形ベンドは、熱交換管が容易に一緒に
固定されることによって３次元構造を形成するように、
熱交換バンドル内の熱交換管１０に隣接する位置に回転
される。
供給される我々の望ましい実施態様に類似する反応器の
設計において、典型的なフローパターンは反応器の中心
部を上昇して、反応器の側部に沿って戻る。このフロー
パターンは反応器の内壁近傍に配置されたＵ‐形熱交換
素子に応力がかかる。この応力は、サポートビームをま
たぐ少なくとも周辺のＵ‐形熱交換素子を図３に示した
ようにＵ‐形ベンドを胴１の内壁のほゞ半径に整列させ
る角度に位置決めすることによって最小になることがわ
かった。次にＵ‐形ベンドは、熱交換管が容易に一緒に
固定されることによって３次元構造を形成するように、
熱交換バンドル内の熱交換管１０に隣接する位置に回転
される。
【００１７】望ましい実施態様において、Ｕ‐形熱交換
素子９から成る熱交換管１０の下端部は複数の連結およ
び位置決め用クリップ１５によって安定化される。位置
決めクリップ１５は熱交換バンドル８内の隣接熱交換管
１０の間に配置されるか、或いは異なる熱交換バンドル
８の隣接熱交換管１０の間に配置される。位置決めクリ
ップ１５の構造は重要でなく、技術的に既知のものにす
ることができる。位置決めクリップ１５は、任意に隣接
熱交換管１０の間にスペーサを介在させる又は介在させ
ないで溶接することができる。位置決めクリップ１５は
米国特許第４，１７６，７１０号に特許請求されている
ものに類似する。位置決めクリップ１５は図６に示すよ
うにＴ型又はＣ型設計にすることができ、Ｔ型部材のヘ
ッドがＣ型部材の溝内を滑ることができ、それによって
連結された熱交換管１０の鉛直配置を相互に調節するこ
とができる。
素子９から成る熱交換管１０の下端部は複数の連結およ
び位置決め用クリップ１５によって安定化される。位置
決めクリップ１５は熱交換バンドル８内の隣接熱交換管
１０の間に配置されるか、或いは異なる熱交換バンドル
８の隣接熱交換管１０の間に配置される。位置決めクリ
ップ１５の構造は重要でなく、技術的に既知のものにす
ることができる。位置決めクリップ１５は、任意に隣接
熱交換管１０の間にスペーサを介在させる又は介在させ
ないで溶接することができる。位置決めクリップ１５は
米国特許第４，１７６，７１０号に特許請求されている
ものに類似する。位置決めクリップ１５は図６に示すよ
うにＴ型又はＣ型設計にすることができ、Ｔ型部材のヘ
ッドがＣ型部材の溝内を滑ることができ、それによって
連結された熱交換管１０の鉛直配置を相互に調節するこ
とができる。
【００１８】複数の位置決めクリップを熱交換素子に取
り付けて本質的に円すい形の１つ以上の位置決めクリッ
プ・アレイを形成させると、熱交換素子内の固体微粒子
の堆積が少なくなる。位置決めクリップに関して、用語
「本質的に円すい形」は、熱交換管によって形成される
アレイ内で位置決めクリップが図２に構造ｃおよびｄよ
って模式的に示すように円すい面に沿って１つ以上の３
次元構造に配置されることを意味する。当業者は、本発
明の利点を得るために、かかるアレイが漸次なめらかで
ある必要はなく、かつ最高点は厳密にアレイの中心にく
る必要がないことがわかる。
り付けて本質的に円すい形の１つ以上の位置決めクリッ
プ・アレイを形成させると、熱交換素子内の固体微粒子
の堆積が少なくなる。位置決めクリップに関して、用語
「本質的に円すい形」は、熱交換管によって形成される
アレイ内で位置決めクリップが図２に構造ｃおよびｄよ
って模式的に示すように円すい面に沿って１つ以上の３
次元構造に配置されることを意味する。当業者は、本発
明の利点を得るために、かかるアレイが漸次なめらかで
ある必要はなく、かつ最高点は厳密にアレイの中心にく
る必要がないことがわかる。
【００１９】実施例 前記望ましい実施態様で記載したものと類似の流動床反
応器を使用し塩化メチルとケイ素メタロイドとを反応さ
せてメチルクロロシランを１．４ケ月間生成した。その
後でその反応器を開けて目視検査した。その結果、熱交
換管のいずれも曲がったり破損せず；Ｕ‐形熱交換管の
ゆがみはなく；破損又はこわれた位置決めクリップはな
く；支持棚間の部分への固体分の形成は最少で；支持ク
リップの円すい形アレイの中心方向へ支持クリップ上に
固体分の形成は最少であった。
応器を使用し塩化メチルとケイ素メタロイドとを反応さ
せてメチルクロロシランを１．４ケ月間生成した。その
後でその反応器を開けて目視検査した。その結果、熱交
換管のいずれも曲がったり破損せず；Ｕ‐形熱交換管の
ゆがみはなく；破損又はこわれた位置決めクリップはな
く；支持棚間の部分への固体分の形成は最少で；支持ク
リップの円すい形アレイの中心方向へ支持クリップ上に
固体分の形成は最少であった。
【図１】本発明による流動床反応器の略図である。
【図２】熱交換素子および位置決めクリップのアレイの
円すい形端部によって表される表面の３次元的略図であ
る。
円すい形端部によって表される表面の３次元的略図であ
る。
【図３】複数のたなによって本質的に水平位置に保持さ
れた複数のサポートビームを有する流動床反応器の略上
面図である。該図において、複数のＵ‐形熱交換素子は
サポートビームをまたいでそれに取り付けられる、Ｕ‐
形熱交換素子は流動床反応器胴の内壁の半径と整列され
る。
れた複数のサポートビームを有する流動床反応器の略上
面図である。該図において、複数のＵ‐形熱交換素子は
サポートビームをまたいでそれに取り付けられる、Ｕ‐
形熱交換素子は流動床反応器胴の内壁の半径と整列され
る。
【図４】有用な不連続サポート構造体の側面図である。
【図５】有用な不連続サポート構造体の上面図である。
【図６】Ｕ‐形熱交換素子を安定化させるのに有用なＴ
型およびＣ型位置決めクリップの略図である。
型およびＣ型位置決めクリップの略図である。
１ 胴 ２〜４ 入口 ５，７ 出口 ６ 分配板 ８ 熱交換バンドル ９ Ｕ‐形熱交換素子 １０ 熱交換管 １３ 棚 １４ サポートビーム １５ 位置決めクリップ
フロントページの続き (72)発明者 ジェローム ジェイムス カクジンスキー アメリカ合衆国ミシガン州48611 オウバ ーン ジョージ ドライブ 4715 (72)発明者 ジョセフ ペーター コハン アメリカ合衆国インディアナ州47250 マ ジソン ノース ハーフォード レイン 588 (72)発明者 マーク エドワード ベッター アメリカ合衆国ケンタッキー州41005 バ ーリントン アプト256 スラッシュ レ イン 6310
Claims (6)
- 【請求項１】容器の内壁の回りを囲む連続たなによって
本質的に水平位置に保持された１つ以上のサポートビー
ムを内部に配置した容器、および該サポートビームによ
って上端部を保持された複数の本質的に鉛直のＵ‐形熱
交換素子から成る流動床反応器において、 前記連続たなを不連続支持構造物に代えて前記サポート
ビームを保持することを特徴とする流動床反応器。 - 【請求項２】Ｕ‐形熱交換素子がいろいろな長さを有
し、該Ｕ‐形熱交換素子が前記容器内に配置されて、上
下端部を有するアレイを形成し、該アレイの端部が本質
的に円すい形であることをさらに特徴とする請求項１記
載の流動床反応器。 - 【請求項３】位置決めクリップをＵ‐形熱交換素子に取
り付けて、本質的に円すい形の１つ以上のアレイを形成
することをさらに特徴とする請求項１記載の流動床反応
器。 - 【請求項４】Ｕ‐形熱交換素子がサポートビームをまた
ぐことをさらに特徴とする請求項１記載の流動床反応
器。 - 【請求項５】クリップをＵ‐形熱交換素子に取り付けて
３次元的に安定な熱交換素子を形成し、位置決めクリッ
プが本質的に円すい形の１つ以上のアレイを形成するこ
とをさらに特徴とする請求項１記載の流動床反応器。 - 【請求項６】前記サポートビームをまたぐＵ‐形熱交換
素子が該サポートビームを容器内壁の半径と整列さす角
度であることを特徴とする請求項４記載の流動床反応
器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US56633895A | 1995-12-01 | 1995-12-01 | |
| US566338 | 2000-05-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09173821A true JPH09173821A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=24262467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8318886A Withdrawn JPH09173821A (ja) | 1995-12-01 | 1996-11-29 | 流動床反応器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0776692B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09173821A (ja) |
| DE (1) | DE69603688T2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009120467A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Mitsubishi Materials Corp | トリクロロシラン製造装置及びトリクロロシラン製造方法 |
| JP2010500526A (ja) * | 2006-08-08 | 2010-01-07 | スルザー ケムテック アクチェンゲゼルシャフト | 液体を用いて熱交換および静的混合を組み合わせて実施するための装置 |
| KR20100085852A (ko) * | 2009-01-20 | 2010-07-29 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 트리클로로실란 제조 장치 및 트리클로로실란 제조 방법 |
| JP2015000813A (ja) * | 2013-06-13 | 2015-01-05 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ | アルキルクロロシランの合成における微細な固体の輸送 |
| JP2017512643A (ja) * | 2014-03-31 | 2017-05-25 | イネオス ユーロープ アクチェンゲゼルシャフト | 酸化又はアンモ酸化反応器用の改良されたエアグリッド設計 |
| JP2017512641A (ja) * | 2014-03-31 | 2017-05-25 | イネオス ユーロープ アクチェンゲゼルシャフト | 酸化又はアンモ酸化反応器のための冷却コイル設計 |
| CN107213856A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-29 | 南通科恩化工技术有限公司 | 一种限制式流化床反应器 |
| JP2019105381A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | 旭化成株式会社 | 除熱管、熱交換器、及び反応器 |
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| GB0026242D0 (en) | 2000-10-26 | 2000-12-13 | Bp Chem Int Ltd | Apparatus and process |
| IT1319549B1 (it) * | 2000-12-14 | 2003-10-20 | Methanol Casale Sa | Reattore per l'effettuazione di reazioni eterogenee esotermiche oendotermiche |
| DE602007013469D1 (de) | 2007-01-17 | 2011-05-05 | Dow Corning | Verschleissfeste materialien im direktverfahren |
| EP2055674B1 (en) | 2007-10-23 | 2016-09-14 | Mitsubishi Materials Corporation | Apparatus for producing trichlorosilane and method for producing thrichlorosilane |
| US8926929B2 (en) | 2009-01-09 | 2015-01-06 | Rec Silicon Inc | Method and apparatus for producing granular silicon |
| CN104941532B (zh) * | 2014-03-31 | 2018-09-18 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | 用于氧化反应器或氨氧化反应器的冷却盘管设计 |
| US9404177B2 (en) | 2014-08-18 | 2016-08-02 | Rec Silicon Inc | Obstructing member for a fluidized bed reactor |
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| US2380995A (en) | 1941-09-26 | 1945-08-07 | Gen Electric | Preparation of organosilicon halides |
| US2389931A (en) | 1943-09-27 | 1945-11-27 | Gen Electric | Method for producing organosiliconhalides |
| US3133109A (en) | 1960-11-28 | 1964-05-12 | Gen Electric | Silicon compound process and apparatus |
| US3679373A (en) * | 1968-12-16 | 1972-07-25 | Ppg Industries Inc | Reactor for use with fluidized beds |
| US3983927A (en) * | 1975-06-25 | 1976-10-05 | Dorr-Oliver Incorporated | Heat exchanger for fluidized bed reactor |
| DE2704975C2 (de) | 1977-02-07 | 1982-12-23 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | Wärmeaustauschvorrichtung für Wirbelbettreaktoren zur Durchführung von Gas/Feststoff-Reaktionen, insbesondere zur Herstellung von Siliciumhalogenverbindungen mittels Silicium-enthaltender Kontaktmassen |
| EP0684070A1 (en) * | 1994-05-23 | 1995-11-29 | Hemlock Semiconductor Corporation | Fluidized-bed reactor |
-
1996
- 1996-11-28 DE DE1996603688 patent/DE69603688T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-28 EP EP19960119068 patent/EP0776692B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-29 JP JP8318886A patent/JPH09173821A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009120467A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Mitsubishi Materials Corp | トリクロロシラン製造装置及びトリクロロシラン製造方法 |
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| JP2019105381A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | 旭化成株式会社 | 除熱管、熱交換器、及び反応器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0776692B1 (en) | 1999-08-11 |
| EP0776692A1 (en) | 1997-06-04 |
| DE69603688D1 (de) | 1999-09-16 |
| DE69603688T2 (de) | 2000-04-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |