技术领域本实用新型属于化工设备设计和制造领域，具体地说涉及一种有机硅热管流化床反应器。
背景技术：
有机硅生产的关键设备之一是合成反应器，目前有机硅合成反应器主要采用的是一种介于流化床和固定床形式之间的反应器，行业内习惯称为流化床反应器。在流化床反应器内，气态氯甲烷和固态的硅粉反应生成有机硅单体。氯甲烷气体由反应器底部进入反应器，与填充在反应器内的硅粉反应生成有机硅单体。反应生成的热量由固定在硅粉中间的换热管带走，生成的有机硅气体由反应器的上部出气口出反应器进入下一步的精制工段。由于硅粉为固态，硅粉连续加料比较困难，通常情况下，硅粉一次加入反应器，氯甲烷气体由反应器底部连续通入，是一种半连续半间歇反应器。流化床内是气固相反应，传热效率较低。大型反应器内的硅粉高度通常在10米左右，直径在3米以上，如何解决流化床内的轴向和径向的温度分布均匀问题是提高反应器性能的关键因素。目前，有机硅流化床反应器通常采用在反应器内布置一定数量的指形管或U型管移走反应器内生成的热量。指形管只有外层套管与硅粉和气体接触，单位床层体积的换热面积较低，另外指形管是内外套管结构，管的外径相对较大，床层内管间距也较大，存在床层内径向局部过热现象；U型管可以提高换热面积，但是U型管下部的管壁磨损问题较难解决，此外，U型管内换热介质流速较快，输送换热介质的能耗高。无论是指形管还是U型管流化床反应器，换热介质都存在进出口温差，导致换热管壁温不均，进一步导致流化床反应器存在轴向温差大的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：提供一种有机硅热管流化床反应器，解决有机硅流化床反应器内普遍存在的轴向和径向温度分布不均的问题，它结构合理，传热效率高，床层内温度分布均匀，有利于提高反应转化率，有机硅流化床反应器的效率高。本实用新型的技术解决方案是：该有机硅热管流化床反应器包括主壳体、换热管和热管，主壳体由上部封头、冷却段壳体、反应段放大部分壳体、反应段常规部分壳体、下部锥体连接组成，在冷却段壳体内从上到下设置四块固定管板，在上部起第二和第三块固定管板之间设置一定数量的换热管，在冷却段壳体、反应段放大部分壳体和反应段常规部分壳体内设置一定数量的热管，热管由第一块固定管板和第四块固定管板固定，热管的外径小于换热管的内径，热管和换热管数量相等，热管从换热管管内穿过。其中，热管与第一块固定管板之间采用填料密封的形式固定，热管与第四块固定管板之间采用焊接方式固定，第一块固定管板与冷却段壳体之间采用法兰固定，第一块固定管板与上封头之间采用焊接方式固定。其中，冷却段壳体与反应段放大部分壳体之间采用法兰连接固定。其中，在第一块固定管板与第二块固定管板之间的冷却段壳体设有冷却介质出口，在第三块固定管板与第四块固定管板之间的冷却段壳体上设有冷却介质进口。其中，反应段放大部分壳体上设有反应物料出口和硅粉填充口，下部锥体的底部设有反应物料氯甲烷气体进口。其中，热管有内外两层套管构成，内层套管与外层套管之间的夹套内装有热管介质，在热管的下部焊接指形锥体，在内层套管内装有热电阻丝。生产时，硅粉由硅粉加料口加入，原料氯甲烷气体经过氯甲烷进口进入热管流化床反应器内与硅粉反应，反应生成的有机硅气体由反应物料出口去后续工段，反应生成的热量加热热管内的热管介质，热管介质汽化上升到热管的上部，汽化的热管介质被冷却段的换热管内冷却介质冷凝，反应生成的热量由冷却介质带走，热管介质冷凝后下降到热管下部，再次被反应生成的热量加热汽化，完成热量交换的循环过程。本实用新型的有机硅热管流化床反应器具有全新的换热方式与结构，解决了传统的指形管或U型管流化床反应器反应段轴向温差大的缺陷，降低了冷却介质的输送阻力，其具有以下优点：（1）床层内换热介质上下温度一致，床层轴向温差小，轴向温度分布相对均匀；（2）换热管直径小，换热管间距较小，减少径向温度分布不均问题；（3）换热介质输送阻力小，降低换热介质输送能耗；（4）不存在换热管下部U型弯头因硅粉冲击而导致的磨损问题，换热管使用寿命长；（5）单位床层换热面积大，换热效率高；（6）在热管的下部焊接指形锥体，增加热管下部的冲击磨损厚度；（7）在内层套管内装有热电阻丝，用于开车前热管流化床反应器的预热。附图说明图1为本实用新型的结构示意图。图2为热管结构示意图。图中：1上部封头，2第一块固定管板，3冷却段壳体，4冷却介质出口，5第二块固定管板，6第三块固定管板，7第四块固定管板，8法兰，9硅粉进口，10反应段放大部分壳体，11反应段常规部分壳体，12下部锥体，13原料氯甲烷气体进口，14反应物料出口，15冷却介质进口，16换热管，17热管，18填料密封连接器，19指形锥体，20热管内套管，21热管外套管，22热电阻丝。具体实施方式如图1、2所示，该有机硅热管流化床反应器包括主壳体、换热管16和热管17，主壳体由上部封头1、冷却段壳体3、反应段放大部分壳体10、反应段常规部分壳体11、下部锥体12连接组成，在冷却段壳体3内从上到下设置第一块固定管板2、第二块固定管板5、第三块固定管板6和第四块固定管板7，在第二块固定管板5和第三块固定管板6之间设置一定数量的换热管16，在冷却段壳体3、反应段放大部分壳体10和反应段常规部分壳体11内设置一定数量的热管17，热管17由第一块固定管板2和第四块固定管板7固定，热管17的外层套管21的外径小于换热管16的内径，热管17和换热管16数量相等，热管17从换热管16管内穿过。其中，热管17与第一块固定管板2之间由填料密封器18固定，热管17与第四块固定管板7之间采用焊接方式固定，第一块固定管板2与冷却段壳体3之间采用法兰固定，第一块固定管板2与上封头1之间采用焊接方式固定。其中，冷却段壳体3与反应段放大部分壳体10之间由法兰8连接固定。其中，在第一块固定管板2与第二块固定管板5之间的冷却段壳体3上设有冷却介质出口4，在第三块固定管板6与第四块固定管板7之间的冷却段壳体3上设有冷却介质进口15。其中，在反应段放大部分壳体10上设有反应物料出口14和硅粉填充口9，在下部锥体12的底部设有反应物料氯甲烷气体进口13。其中，热管17有内层套管20和外层套管21构成，内层套管20与外层套管21之间的夹套内装有热管介质，在热管17的下部焊接指形锥体19，在内层套管20内装有热电阻丝22。生产时，硅粉由硅粉加料口9加入，原料氯甲烷气体经过氯甲烷进口13进入热管流化床反应器内与硅粉反应，反应生成的有机硅气体由反应物料出口14去后续工段，反应生成的热量加热热管17内的热管介质，热管介质汽化上升到热管17的上部，汽化的热管介质被冷却段换热管16内冷却介质冷凝，反应生成的热量由冷却介质带走，热管介质冷凝后下降到热管17下部，再次被反应生成的热量加热汽化，完成热量交换的循环过程。