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工业硅粉流化特性实验 粱卫华，王金福，罗务习，金涌 (清华大学化工系，北赢J00084) 摘要：硅粉是合成有机硅单体(二甲基二氯硅烷)的重要原料，研究硅粉的流化特性具有深厚的工 业应用背景．在直径110舢的等径流化床和直径215 mm的具有下锥体的变径流化床中，研究不 同粒径分布的硅粉流化特性，发现具有下锥体的流化床有利于宽筛分硅粉的流化．实验测量了不同 表观气速条件下不同粒径分布硅粉流化床层的平均空隙率．对硅粉流化床的压力脉动进行功率谱 分析发现，窄分布大颗粒硅粉具有典型的Geldart-B娄颗粒的性质，而在宽筛分分布时却发现本应 属于Geldart-B类颗粒却与30—80 llm的硅粉的功率谱图相近，这说明加入细硅粉或宽筛分硅粉有 利于改善流化质量． 关键词：气固漉态化；压力脉动；硅粉；有机硅 中固分类号：TQ05．1 X 1 前言 有机硅材料主要是一类以8■D键为主链、在si原子上再引入有机基团作为侧链的高分子化 合物，其性能优异、功能独特。广泛应用于军工、航天、医疗、化工等领域．近20年来，我国对 有机硅产品的需求逐年快速增长，在汽车、建筑、家电、通讯、轻工、纺织、日化、医药等行业 表现尤为突出．据不完全统计．年均增长速率高达25％．国内的有机硅单体，主要是甲基氯硅烷单 体的生产远不能满足市场的需求．这正是制约我 国有机硅生产发展的“瓶颈”问题【l】．有机硅单体 产品中需求最大的是二甲基二氯硅烷(dimethyl dichlorosflane)，它可以用直接法通过多相催化反应 在流化床内合成．目前国内有机硅生产的技术关 键是有机硅单体的流化床合成12】，因流化颗粒硅粉 具有独特的性质而使其流化性质与常见的流化体 系存在较大差异．因工业硅粉由颚式破碎机破碎 硅块而成，形状极不规则，带有明显的棱角且粒径 F圈i㈨删黼l ofindustrialsilicon 特任啊看抹J孕刚上业日京干u里蚩上程耻川训1且 giFirtsuPhotographdhpnairfgootohP．g化嚣鬈篆powder篇茹嚣喜罢喜芸 2实验装置及过程 mm的等径有机玻璃流 为了研究有机硅单体合成流化床中硅粉的流化性质，建立了直径110 化床f3啪如图2所示的实验装置实验装置中的流化床主要由环管式气体分布器、不锈钢锥形床、 org 作者简介：粱卫华(1976一)．男，河北冀州市人．硕士研究生。化学工程专业；王金福-通讯联系人，E-mail：wangjf@flotu 塑型——————————一．墨里兰竺!三些壁塑堕些壁堡壅竺 !堑 直径215mm和高1500 mill的硅硼玻璃管组成．为了保持流化床内硅粉粒径分布稳定，实验装置 配备了由旋风分离器和两个储料罐组成的回料系统．实验时通过旋风和控制阀门回收夹带出的硅 粉，同时用输送风将收集的硅粉送回主床．在主床上开有测压孔，用于测量床层压降和压力脉动， 压力传感器是一