本實(shí)用新型涉及一種二甲水解生成甲基硅氧烷的設(shè)備,屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
二甲濃酸水解工藝是指二甲與濃鹽酸在一定配比下進(jìn)行水解反應(yīng),生成一系列線型及環(huán)型低聚硅氧烷混合物(即“水解物”)。該工藝能直接產(chǎn)生有一定壓力的氯化氫氣體應(yīng)用于合成氯甲烷,既避免了氯化氫氣體溶解產(chǎn)生的大量溶解熱,又能省去氯化氫解析裝置所需要的設(shè)備投資和熱量消耗。由于上述優(yōu)點(diǎn),二甲濃酸水解工藝在有機(jī)硅領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于目前國(guó)內(nèi)主流濃酸水解工藝均以靜態(tài)混合器作為主要的水解反應(yīng)器,由于該反應(yīng)器只能進(jìn)行宏觀尺度上混合,無法進(jìn)行分子尺度上深度混合,造成反應(yīng)體系中物料混合不均勻、水解效率較低、部分未水解產(chǎn)物被氣液夾帶至后續(xù)系統(tǒng),產(chǎn)品收率下降;更嚴(yán)重的是該反應(yīng)器中水解的產(chǎn)物存在鏈端帶氯的短鏈聚硅氧烷,導(dǎo)致水解物酸值和粘度較大,不僅提高了相關(guān)輸送設(shè)備的能耗,而且高酸值水解物還容易腐蝕后續(xù)反應(yīng)設(shè)備、管線,增加了設(shè)備事故風(fēng)險(xiǎn)。
中國(guó)專利CN 204208568 U描述的一種二甲基二氯硅烷水解反應(yīng)混合器能夠使二甲與濃酸混合更加充分,但未設(shè)置氣體出口,導(dǎo)致出料的混合物氣液分離效果不佳,采出的HCl氣體中夾帶大量水解物,易在管道、設(shè)備中聚合、沉積,造成堵塞。中國(guó)專利CN 205462260 U描述的一種新型的二甲基二氯硅烷水解反應(yīng)器采用釜式反應(yīng)器,結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,且流體輸送阻力大,不利于連續(xù)化運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種新型二甲水解反應(yīng)器。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的:
一種新型二甲水解反應(yīng)器,其特征為:由5~20個(gè)塔節(jié)構(gòu)成,塔內(nèi)件位于相鄰兩個(gè)塔節(jié)之間;兩端由橢圓封頭密封;出氣口位于反應(yīng)塔頂部封頭中央,出液口位于最頂端的塔內(nèi)件上方,用管道從反應(yīng)塔側(cè)面接出,濃酸進(jìn)口位于反應(yīng)塔底部封頭中央,二甲進(jìn)口位于反應(yīng)塔最底端的塔內(nèi)件下方,用管道由反應(yīng)塔側(cè)面接入;遠(yuǎn)傳溫度計(jì)接口分別位于最頂端和最底端的塔節(jié)處。
所述的二甲水解反應(yīng)器,其特征為:二甲和飽和濃鹽酸按照質(zhì)量比1:10~1:50的比例分別由二甲進(jìn)口和濃酸進(jìn)口進(jìn)入反應(yīng)塔,在各級(jí)塔內(nèi)件中充分混合、逐級(jí)水解,控制水解溫度為25℃~50℃,壓力為0.1MPa~0.5MPa,反應(yīng)得到的氣體和液體分別由出氣口和出液口采出。
所述的二甲水解反應(yīng)器,其特征為:塔內(nèi)件為帶有小孔的圓盤,孔徑為φ15mm~25mm,小孔在圓盤上分布成三環(huán),內(nèi)環(huán)分布15~30個(gè),中環(huán)分布35~50個(gè),外環(huán)分布75~90個(gè);塔內(nèi)件中央為“Π”形帽,其頂端為向下凹陷球面密封,弧度為10°~30°,側(cè)面上等距分布有12~15圈φ8mm~12mm小孔,每圈50~70個(gè)。
所述的二甲基二氯硅烷水解反應(yīng)塔,塔內(nèi)件為帶有小孔的圓盤,孔徑為φ20mm,小孔在圓盤上的分布呈三環(huán),內(nèi)環(huán)分布18個(gè),中環(huán)分布36個(gè),外環(huán)分布78個(gè);塔內(nèi)件中央為“Π”形帽,其頂端為向下凹陷的球面密封,弧度為20°,側(cè)面上等距分布有14圈φ10mm小孔,每圈60個(gè)。
所述的二甲水解反應(yīng)器,其特征為:出氣口為DN200~250,出液口為DN300~350,濃酸進(jìn)口為DN300~350,二甲進(jìn)口為DN40~60,遠(yuǎn)傳溫度計(jì)接口為DN20~30,單套反應(yīng)器二甲水解處理能力為4~10萬噸/年
所述的二甲水解反應(yīng)器,其特征為:反應(yīng)器選用的材質(zhì)均為耐酸性腐蝕的的碳鋼內(nèi)襯四氟、搪瓷、石墨、聚苯乙烯、哈氏合金等。
本實(shí)用新型提供的一種新型二甲水解反應(yīng)器,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝、拆卸、檢修便利,且沒有運(yùn)動(dòng)部件,無需額外提供動(dòng)力。
2. 物料在多級(jí)塔節(jié)之間實(shí)現(xiàn)反復(fù)剪切、分散、混合,其混合尺度達(dá)到分子級(jí),混合效果好,水解物收率高。
3. 水解生產(chǎn)的HCl在塔內(nèi)件“Π”形帽空腔內(nèi)由于流體壓力降低析出,經(jīng)“Π”形帽側(cè)面小孔劇烈鼓泡冒出,不僅可以強(qiáng)化氣液分離效果,還有利于油水兩相的充分混合。
4. “Π”形帽下凹的球面密封蓋板能夠有效提高塔內(nèi)件對(duì)高速流體的抗沖擊能力。
5. 選用的材料耐腐蝕性能良好,設(shè)備使用壽命大大延長(zhǎng),安全可靠。
6. 設(shè)置有遠(yuǎn)傳溫度傳感器接口,便于對(duì)水解反應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)化控制。
7.反應(yīng)器處理能力大,最高處理量可達(dá)到10萬噸/年。
附圖說明
圖1為一種新型二甲水解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,其中:
1.塔節(jié),2.塔內(nèi)件,3.封頭,4.出氣口,5.出液口,6.濃酸進(jìn)口,7.二甲基二氯硅烷進(jìn)口,8.遠(yuǎn)傳溫度計(jì)接口。
圖2為塔內(nèi)件主視圖。
圖3為塔內(nèi)件俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
一種二甲基二氯硅烷水解反應(yīng)塔,該反應(yīng)塔內(nèi)由10個(gè)塔節(jié)構(gòu)成,塔內(nèi)件位于相鄰兩個(gè)塔節(jié)之間;塔節(jié)兩端由橢圓封頭密封;出氣口位于反應(yīng)塔頂部的封頭中央,出液口位于最頂端的塔內(nèi)件上方,用管道從反應(yīng)塔側(cè)面接出,濃酸進(jìn)口位于反應(yīng)塔底部的封頭中央,二甲基二氯硅烷進(jìn)口位于反應(yīng)塔最底端的塔內(nèi)件下方,由反應(yīng)塔側(cè)面接入;最頂端和最底端的塔節(jié)處分別設(shè)置有遠(yuǎn)傳溫度計(jì)接口。
塔內(nèi)件為帶有小孔的圓盤,孔徑為φ20mm,小孔在圓盤上的分布呈三環(huán),內(nèi)環(huán)分布18個(gè),中環(huán)分布36個(gè),外環(huán)分布78個(gè);塔內(nèi)件中央為“Π”形帽,其頂端為向下凹陷的球面密封,弧度為20°,側(cè)面上等距分布有14圈φ10mm小孔,每圈60個(gè)。出氣口為DN200,出液口為DN300,濃酸進(jìn)口為DN300,二甲進(jìn)口為DN50,遠(yuǎn)傳溫度計(jì)接口為DN25。
采用上述的裝置進(jìn)行的二甲基二氯硅烷水解工藝如下:
二甲和飽和濃鹽酸按照質(zhì)量比1:10比例分別由二甲進(jìn)口(7)和濃酸進(jìn)口(6)進(jìn)入水解反應(yīng)器,控制水解溫度為25℃,壓力為0.1MPa。物料在
各級(jí)塔內(nèi)件(2)中充分混合、逐級(jí)水解,反應(yīng)得到的氣體和液體分別由出氣口(4)和出液口(5)采出,水解物收率高達(dá)99%,二甲處理量約9.8萬噸/年。
實(shí)施例2:
二甲和飽和濃鹽酸按照質(zhì)量比1:20比例分別由二甲進(jìn)口(7)和濃酸進(jìn)口(6)進(jìn)入水解反應(yīng)器,控制水解溫度為25℃,壓力為0.1MPa。物料在各級(jí)塔內(nèi)件(2)中充分混合、逐級(jí)水解,反應(yīng)得到的氣體和液體分別由出氣口(4)和出液口(5)采出,水解物收率高達(dá)99.5%,二甲處理能力約9.3萬噸/年。
實(shí)施例3:
二甲和飽和濃鹽酸按照質(zhì)量比1:30比例分別由二甲進(jìn)口(7)和濃酸進(jìn)口(6)進(jìn)入水解反應(yīng)器,控制水解溫度為25℃,壓力為0.1MPa。物料在各級(jí)塔內(nèi)件(2)中充分混合、逐級(jí)水解,反應(yīng)得到的氣體和液體分別由出氣口(4)和出液口(5)采出,水解物收率高達(dá)99.9%,二甲處理能力約8.5萬噸/年。
實(shí)施例4:
二甲和飽和濃鹽酸按照質(zhì)量比1:40比例分別由二甲進(jìn)口(7)和濃酸進(jìn)口(6)進(jìn)入水解反應(yīng)器,控制水解溫度為25℃,壓力為0.1MPa。物料在各級(jí)塔內(nèi)件(2)中充分混合、逐級(jí)水解,反應(yīng)得到的氣體和液體分別由出氣口(4)和出液口(5)采出,水解物收率高達(dá)99.9%,二甲處理能力約8.7萬噸/年。
實(shí)施例5:
二甲和飽和濃鹽酸按照質(zhì)量比1:50比例分別由二甲進(jìn)口(7)和濃酸進(jìn)口(6)進(jìn)入水解反應(yīng)器,控制水解溫度為25℃,壓力為0.1MPa。物料在各級(jí)塔內(nèi)件(2)中充分混合、逐級(jí)水解,反應(yīng)得到的氣體和液體分別由出氣口(4)和出液口(5)采出,水解物收率高達(dá)99.9%,二甲處理能力約8.7萬噸/年。