谈谈有机硅单体合成流化床硅粉粒径的选择

甘棠 发表于 2015-7-16 22:35
道康宁公司目前来看，确实比其他公司更胜一筹，其体系与我们国内工艺差别也很大，所以不能完全模仿。但是 ...

     DCN的流化床气速与我们差不多，压降我们主要消耗在气体分布器上，我们的气体分布器压降约有1kg，而DCN很小，几乎可勿略不计。

分布器这个地方的压降目前国内也很小，因为孔径太大，气速低，方向也有待改进

cspc 发表于 2015-2-27 09:51:49 | 只看该作者
心中有一点儿疑问，不知说什么好，渴望和专家探讨，也许中国有机硅管理层在下一盘很大的棋，无论如何，该贴应为精华帖，关于气体分布器，国外已经将之简化为几根管子，管子出口作45°切口，可谓返璞归真，如同猴子的尾巴，人类要有尾巴也许挺有趣；反应器中气体的走向是由氯甲烷进入反应器入口到反应器出口的位置决定的，我们希望尽可能少的细粉进入旋风分离器，只要反应在持续，能够随未反应的氯甲烷逃离旋风分离器的细粉是一定有的，所以我们同样希望硅粉在流化床内呈流化态而不是输送态，反对氯甲烷气体均匀将硅粉“托起”，这个观点可能是对目前设计的气体分布器理论颠覆的理由，不知道大家是不是同意？黑马同志，很久没有机会向你请教流化床的知识了，也许咱俩这两个局外人在瞎搅合，让业内人士作为茶余饭后的牙资，广东人所说的‘吹水’，说到最后，气体分布器的能耗是绕不开的问题。关于结焦的问题，另外的一个话题，在这里不做详谈。

☆黑马☆ 发表于 2015-7-17 11:24
DCN的流化床气速与我们差不多，压降我们主要消耗在气体分布器上，我们的气体分布器压降约有1kg，而D ...

     回CSPC点评帖：我们的气体分布器是原本照抄丙烯腈流化床下分布器，孔径、管長及管径都一模一样的！根本不是根据单体合成反应的特点设计的。也可能是利益分配的产物。

cspc 发表于 2015-2-27 15:26:44 | 只看该作者
甘棠 发表于 2015-2-27 14:06
各行各业发展过程中,政府职能弱化,市场力量兴起,所以体制上反而不利于集中力量搞研发攻关, 所以各行各业 ...

所以我们现在在这里的讨论，一定意义上来说是空谈，一百个想法不如一次行动，目前行业不景气，而且还看不到希望，所以想让企业来帮忙，肯定困难重重，按照国外的标准，目前为止，国内生产的单体不合格，说的直白一点，就是次品，纯度不够，而且能耗很高，不单单是上游企业苦不堪言，下游产品的研发创新也是很难进入高端，如果用国内的单体原料，给研发带来的未知数是可想而知了，我也很理解楼上的看法，国内有机硅企业各自为战，且你中有我我中有你，难免如同黑马同志说的“甘愿落后”，没人甘愿落后，但应了那句话“一个中国人是条龙，十个中国人是群虫”。黑马同志的“目的，在于想知道现在在第一线工作的工程技术人员对目前我国常用的有机硅单休合成流化床反应器存在哪些问题，一方面可对提出的问题作些探讨，以相互提高，另一方面以便有机会再参与设计20、30、40万吨级的有机硅单休合成流化床反应器听取点意见，作点准备”，或许只能是一厢情愿的可能性就比较大了，个人观点是现在还不是行业洗牌的时候，因为大家还可以撑着坚持下去。黑马同志的这篇帖子属于高水平的一个探讨，也充分说明他的无私，或许有人说如果自己有难言之隐或者处于为目前效力的企业保密，但我希望大家能够畅所欲言，谈谈自己的看法和想法，一起来论证这个分布器的形式的优缺点，如何改进，一起来讨论没有分布器的优缺点，大胆设想，道康宁在张家港的这个流化床就没有分布器，而且强调氯甲烷不均匀分配的优点，我在这里替黑马同志喊喊助威，come on， baby!

事实上，MCS气固相流化床反应器的流体力学模型非常难以分析和确定，主要原因是：固体硅在流化床中不断碰撞、不断与气相MeCl反应，其颗粒尺寸呈不规则变化状态。颗粒群平均粒径是设计流化床过程中重要应用参数，这个参数可以通过床内取样获得，但实际上由于实际操作中补充新鲜硅粉或铜粉的间歇性，这个参数非常宽泛。
国内MCS生产商的新鲜硅粉平均约为70um，与迈图使用硅粉的平均粒径基本相同，但在颗粒尺寸分布上存在一些差别，比如范围在60-120um颗粒占比。
道康宁使用的硅粉比较粗一些，其80-120um颗粒占到50%左右。
第一个两难问题是，在实际生产运行中，床中细颗粒在一定气速下被带出反应区，这些细颗粒中含有硅、铜等有回收价值的，也有对反应有害的碳或铅等元素。拿道康宁来说，其在旋风分离器的设计中内旋、一旋、二旋效率逐级提高，平衡点是：回床物料的有害杂质含量在基本可控状态，而不至于引起反应发生较明显的波动，比如DMDCS含量、时空产率等等。
关于气体分布器的问题实际上是老话重谈。国内当初之所以采用喷动流化是当初的流化床底部结块问题，这与当时我们对整个生产过程控制水平有关，比如硅粉粒度分布、氯甲烷质量、催化剂选型以及自动化水平等等。但毋庸置疑的是，通过喷动流化的改进，国内MCS合成装置逐步走向稳定，长周期运行。
第二个两难问题是，分布器的压降和分布质量选择，关键在于何种状况有利持续、稳定、经济运行。
事实上，道康宁MCS合成工艺的独特性在于采用了经济合理的办法巧妙解决了我们遇到的两难问题。

甘棠 发表于 2015-7-17 12:34
分布器这个地方的压降目前国内也很小，因为孔径太大，气速低，方向也不对

   注意：分布器孔速高低与流化床速度低是两会事！在相同的产量或同总气量不变的条件下，分布器孔速高低是影响分布板阻力降大小的问题，不会影响床层的流化气速的大小。国内分布器算是高压降分布器，它可能还比床层压降大一点！

中国有句古话：人不如意之事常十之八九。
关于MCS合成中的硅粒径分布、细粉回收、分布器设计等等两难问题，我们可以换个角度去思考，可能就会得到意想不到的灵感，来推进技术升级、效益提升。

bb88 发表于 2015-7-17 13:12
中国有句古话：人不如意之事常十之八九。
关于MCS合成中的硅粒径分布、细粉回收、分布器设计等等两难问题 ...

    所以，希望有关人员多发表自己的意见和看法，使讨论进一步深入！

bb88 发表于 2015-7-17 13:04
事实上，MCS气固相流化床反应器的流体力学模型非常难以分析和确定，主要原因是：固体硅在流化床中不断碰撞 ...

   bb88：国内MCS生产商的新鲜硅粉平均约为70um，与迈图使用硅粉的平均粒径基本相同
有这么细吗？！

☆黑马☆ 发表于 2015-7-17 13:06
注意：分布器孔速高低与流化床速度低是两会事！在相同的产量或同总气量不变的条件下，分布器孔速高低 ...

大约是床层压降的5倍。

讨论还是在几个老面孔之间，:lol:，好像都不是搞有机硅的了。

cspc 发表于 2015-7-17 19:44
讨论还是在几个老面孔之间，，好像都不是搞有机硅的了。

     是的，论坛中搞单体的肯定不少，极大多数的是在观看，因多数单体厂技术保密，不允许员工洩露所谓的技术秘密。曾经有位大概来东岳不久的大学生吧，与在论坛中与我发过几次帖，可不几天就不见了，再也没发过贴！！说不是现在还在看帖子呢。bb88可能是个技术部门的头，掌握有较全面的资料，明显地也有欲说又不敢言的味道，可以理解。

    不好意思，删去了昨晚发的一帖子，因可能计算有误。等核算好后，还会发的。请看到过帖子的坛友，不要将数据当真，以以后的帖子数据为淮。

匿名者 发表于 2015-7-16 15:52
感谢黑马，鄙人狗尾续貂，也发表一下看法，不一定对：

    这里再重复地強调一下，本帖谈Geldart颗粒分类图不是空谈粒径，而是谈粒径的大小对流化特性有多么重大的关係。Geldart颗粒分类图是全世界流态化工作者都公认的判别颗粒粒径与流化床床内流化特性（流化质量）的关係图，估计全世界引用次数可达千万次以上，这么高的引用次数是少有的。80年代后出版的流态化书籍及相关杂志，几乎都会说到它。它既可判别现有流化床床内的流化持性，从而确定是否有必要进行对粒度进行调节；它也可以根据反应过程所希望的流化特性，由Geldart颗粒分类图去选择一粒径，以滿足反应过程的要求。关于这两方两实践的例子见原帖，都有加说明，望阅读者注意。