二甲基二氯硅烷(M2)是有机硅工业的基础和支柱。工业上最常用的合成方法是直接合成法，利用氯甲烷和硅粉在流化床内铜系催化剂作用下直接生成M2，但由于流化床出口气体带出的粉尘量大，常采用一级旋风分离器回收粒径较大的粉尘返回流化床（如催化剂、硅粉等），二级旋风分离器除去细小粉尘（如碳粉、失活催化剂等），然后采用湿法除尘得到洁净气体，净化工艺流程长，且产生大量废水废渣，污染环境。因此迫切需要开发新型反应与分离耦合技术，提高反应效率、减少环境污染。本文将多孔陶瓷膜与流化床反应器耦合构成流化床膜反应器，利用陶瓷膜的筛分作用截留催化剂，用于直接法合成二甲基二氯硅烷。考察催化剂浓度、流化速度及脉冲反吹对M2选择性、硅粉转化率及陶瓷膜过滤性能的影响，并对反应前后触体及陶瓷膜进行表征，为有机硅单体生产提供新方法。主要研究进展如下:　　硅铜反应体系陶瓷膜过滤过程的研究。以硅粉、三元铜和氧化锌为过滤体系，以氮气为流化介质，采用床层压降法测得触体临界流化速度，考察催化剂浓度、气体流速等对流化床床层及膜过滤性能的影响。结果表明，不同催化剂浓度下，触体临界流化速度均为1.41×10-2m/s。气体流速小于临界流化速度时，床层处于固定床状态，扩大段粉尘浓度随流速增加变化较小。气体流速大于1.41×10-2s时，床层处于流化状态，扩大段粉尘浓度随流速增加而上升，且催化剂浓度越大，相同气速下扩大段粉尘浓度越高。陶瓷膜对粉尘的截留率可达100％，随着催化剂浓度和流化速度的增加，被带出床层的粉尘的量增加，膜污染加重，跨膜压差略有增大。流化床内压力增大，滤饼被压实，过滤阻力增加，跨膜压差随之增大。　　流化床膜反应器的催化性能研究。考察催化剂浓度和流化速度对二甲基二氯硅烷合成反应的影响，并对反应前后的触体进行了分析。结果表明，催化剂浓度（质量）小于4％时，M2的选择性均可维持在85％以上，硅粉转化率随催化剂浓度的增大而增大;催化剂浓度在4～8％时，M2的选择性随催化剂浓度增加而略有下降，当催化剂浓度大于8％时，M2选择性明显下降。综合考虑M2选择性和硅粉转化率，适合的催化剂浓度为4％。随着反应进行，触体粒径减小，平均粒径由22μm减小到10μm;催化剂浓度越大，触体表面积碳越严重。催化剂浓度为4％，当气体流速小于1.41×10-2m/s时，物料处于固定床状态，此时二甲平均选择性为70％，硅粉转化率为28.5％;随着气体流速的增加，床层开始流化，二甲选择性及硅粉转化率升高。气速大于1.41×10-2m/s时，二甲选择性增大。当气速为1.56×10-2m/s时，二甲选择性可维持在85％以上，硅粉转化率可达45％，此时继续增加气速，二甲选择性和硅粉转化率均有所下降。实验过程中可通过反吹脱除滤饼，反吹对M2选择性影响较小，但可显著增加硅粉转化率。　　膜反应器中陶瓷膜过滤性能及稳定性考察。采用平均孔径为4μm的陶瓷膜截留反应过程中带出床层的粉尘，测定膜渗透侧气体中的粉尘浓度。结果表明，反应过程中跨膜压差随时间变化不大，催化剂浓度对跨膜压差的影响较小，跨膜压差约为2000Pa。实验过程中部分催化剂被带出床层，在膜表面形成滤饼，滤饼分为内外两层，内层滤饼主要成分为铜，外层滤饼主要成分为碳，其含量可达到60.79％。对滤饼进行粒径分析，滤饼平均粒径14μm，大于催化剂粒径4μm，且滤饼粒径分布与催化剂粒径相比变宽，大粒径颗粒所占比例增加。采用高温煅烧分解有机物的方法对陶瓷膜进行再生，600℃煅烧30min，冷却后使用1％的硝酸80℃浸泡30min，跨膜压差可恢复至新膜水平。对多次使用后的陶瓷膜进行表征，氧化铝晶型未变。