有机硅单体合成常用的大型流化床反应器的内部换热装置多是采用U型管或指形换热套管结构，在其中导入换热介质，来进行换热，以达到控制反应区温度的目的。但对于大型流化床反应器，这种换热结构易导致床层内的温度场分布不均匀，从而影响反应效率。针对此问题，结合不同反应温度、不同初始反应压力的动力学计算和硅粉流化气速的计算，本论文提出一种多列管分段换热式流化床反应器。该反应器型制与以往的流化床反应器完全不同。该反应器由反应器扩大段、反应区和气体进料锥体三部分组成。在反应区采用多段和多列管换热器的形式，气体物料和固体物料在反应器纵向多列管的管程内进行反应，换热介质在各段纵向多列管的壳程间流动换热。多列管内物料反应温度的调控可分别通过调节各段壳程内换热介质的流动状态和换热介质进出口温度的方法来实现。对于整个流化床反应器来说，在反应器纵向分段后，反应在纵向多列管的管程内是上下全贯通的；换热介质在各段的纵向多列管的壳程间流动换热，即反应器的换热是采用分段多列管换热器的形式换热，以实现根据管程内纵向反应进程的差异，分段调控反应区温度，使反应区效能最大化。建立了多列管分段换热式流化床反应器的中试装置，并在该装置上对二甲基二氯硅烷合成反应的温度、压力、一氯甲烷流量等工艺条件进行了研究。在其他操作条件一定的情况下，考察了一氯甲烷流量和反应压力对一氯甲烷转化率和甲基氯硅烷产率的影响，获得了该反应体系的较佳工艺操作条件。本论文采用计算流体动力学模拟软件FLUENT中的欧拉-欧拉多相流模型和PC-SIMPLE算法，建立了多列管分段换热式流化床内单管的气固多相流数学模型，考察了单管内径分别为20mm和30mm，高为8000mm，网格尺寸为0.5mm×0.5mm时，不同气体流速条件下流化床内硅粉颗粒的流态化特性。模拟计算的结果表明，随着气体流速的增加，固体硅粉颗粒完全流化的时间越短。新型多列管分段换热式流化床反应器单管内径为20mm时，在所考察的气体流速范围内，在不同床层高度处总会出现不同程度的沟流现象，尤其气体流速大于0.30m/s后，沟流现象更为严重，这将影响硅粉颗粒与气相间的传热、传质以及化学反应。内径为30mm、气体流速为0.15m/s～0.30m/s时，在不同床层高度处硅粉颗粒与气相的混合相对较为充分。本论文的研究工作将对该新型多列管分段换热式流化床反应器尺寸结构、工艺操作条件的优化和示范性工业装置的设计提供一定的依据。