一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝，其中，脫析裝置，包括連接有再沸器的脫析塔，脫析塔的氣相出口連接有冷凝器，脫析塔的液相出口連接有氯化鈣液位罐，脫析塔的液相出口與氯化鈣液位罐之間連接有相互并聯(lián)的若干降膜蒸發(fā)器，所述氯化鈣液位罐包括外殼、位于外殼內(nèi)部盛裝物料的轉(zhuǎn)動池、以及與外殼相對固定的刮板，刮板與轉(zhuǎn)動池的內(nèi)壁間隙配合。本發(fā)明提供的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，利于副產(chǎn)物鹽酸的充分回收利用。
【專利說明】
一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)硅單體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)娃材料(英文名稱Silicones)是一類性能優(yōu)異、功能獨(dú)特、用途極廣的新型材料，與工程塑料、有機(jī)氟材料同屬化工新型材料中產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的三個行業(yè)之一，主要產(chǎn)品包括硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅烷(包括硅偶聯(lián)劑和硅烷化試劑)等。
[0003]有機(jī)硅聚合物具有S1-O主鏈的高分子骨架，側(cè)鏈帶有機(jī)取代基，這種獨(dú)具的特殊結(jié)構(gòu)決定其兼具無機(jī)和有機(jī)材料的優(yōu)異性能，如耐高低溫、抗氧化、耐輻射、介電性能好、難燃、憎水、脫模、溫粘系數(shù)小、無毒無味以及生理惰性等性能，經(jīng)過改性，還可制成優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光活性及分離膜等材料，應(yīng)用范圍已深入到國防、科技、國民經(jīng)濟(jì)乃至人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，品種牌號多達(dá)萬余種，常用的有4000多種。正是有機(jī)硅產(chǎn)品博采眾長的獨(dú)特性能和千姿百態(tài)、琳瑯滿目的產(chǎn)品形式，使其它合成材料望塵莫及，成為最能適應(yīng)時代要求和發(fā)展最快的材料之一。
[0004]有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量副產(chǎn)品鹽酸，現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)鹽酸脫析工藝主要是將質(zhì)量分?jǐn)?shù)31 %左右的濃鹽酸通過脫析成為20%左右的稀鹽酸，由于產(chǎn)生20%左右的稀酸副產(chǎn)物，不利于物料的綜合利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，利于副產(chǎn)物鹽酸的充分回收利用。
[0006]—種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，包括連接有再沸器的脫析塔，脫析塔的氣相出口連接有冷凝器，脫析塔的液相出口連接有氯化鈣液位罐，脫析塔的液相出口與氯化鈣液位罐之間連接有相互并聯(lián)的若干降膜蒸發(fā)器，所述氯化鈣液位罐包括外殼、位于外殼內(nèi)部盛裝物料的轉(zhuǎn)動池、以及與外殼相對固定的刮板，刮板與轉(zhuǎn)動池的內(nèi)壁間隙配合。
[0007]本發(fā)明提供的脫析裝置使用時，鹽酸與氯化鈣溶液混合后進(jìn)入脫析塔中，通過再沸器加熱后，氯化氫和部分水蒸發(fā)后，由氣相出口逸出后，進(jìn)入冷凝器中，水分以及少量氯化氫冷凝為鹽酸，干燥后的大部分氯化氫氣體外送，脫析塔中殘留的稀釋后的氯化鈣溶液經(jīng)過降膜蒸發(fā)器加熱后，進(jìn)入氯化鈣液位罐中。
[0008]在脫析塔的液相出口和氯化鈣液位罐之間設(shè)置多個相互并聯(lián)的降膜蒸發(fā)器，一方面能夠提高物料處理的效率，另一方面在某一個或幾個降膜蒸發(fā)器發(fā)生故障時，也不至于切斷整個脫析裝置的正常運(yùn)行。
[0009]氯化鈣溶液在降膜蒸發(fā)器中加熱后進(jìn)入氯化鈣液位罐中，在氯化鈣液位罐中，由于溫度的降低，容易產(chǎn)生結(jié)晶，本發(fā)明將氯化鈣液位罐設(shè)計為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的轉(zhuǎn)動池在脫析裝置工作時保持緩慢的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動池的內(nèi)壁與刮板間隙配合，在刮板的不斷擾動下，防止氯化鈣溶液在轉(zhuǎn)動池內(nèi)結(jié)晶。
[0010]作為優(yōu)選，氯化鈣液位罐設(shè)有多根進(jìn)料管，進(jìn)料管的末端貫穿外殼后延伸至轉(zhuǎn)動池上方。
[0011]每個降膜蒸發(fā)器器的出料口通過管路與一根進(jìn)料管相連接，進(jìn)料管的末端延伸至轉(zhuǎn)動池上方，將氯化鈣溶液輸送至轉(zhuǎn)動池內(nèi)。
[0012]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動池為頂部帶有擴(kuò)口的圓筒，轉(zhuǎn)動池的底部逐漸收斂呈錐形，所述刮板與錐形的內(nèi)壁間隙配合。
[0013]擴(kuò)口用于避免氯化鈣溶液進(jìn)入轉(zhuǎn)動池和外殼的間隙中。所述刮板具有錐形內(nèi)壁平行布置的傾斜外緣，以實(shí)現(xiàn)與錐形內(nèi)壁的間隙配合。
[0014]刮板與轉(zhuǎn)動池錐形段內(nèi)壁之間的間隙不易過大，否則會影響刮壁效果，不利于阻止結(jié)晶形成;刮板與轉(zhuǎn)動池錐形段內(nèi)壁在間隙也不能過小，否則在轉(zhuǎn)動池的轉(zhuǎn)動過程中，容易發(fā)生剛性撞擊，設(shè)備運(yùn)行噪音較大，且容易損壞，優(yōu)選地，外殼內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)動池同軸布置的伸縮桿，伸縮桿的頂端與外殼固定，伸縮桿的底端連接所述刮板。
[0015]當(dāng)刮板碰觸轉(zhuǎn)動池內(nèi)壁時，轉(zhuǎn)動池內(nèi)壁向刮板施加壓力，使刮板向上運(yùn)動，伸縮桿長度縮短以適應(yīng)刮板的運(yùn)動，減輕刮板與轉(zhuǎn)動池內(nèi)壁的剛性碰撞。
[0016]作為優(yōu)選，所述刮板為3?6塊，環(huán)繞伸縮桿均勻布置。所述伸縮桿包括:與外殼相對固定的套管、以及與套管滑動配合的桿體，桿體的一端伸入套管且通過彈簧與套管連接，另一端固定所述刮板。
[0017]彈簧的一端與套管固定連接，另一端與桿體連接，正常狀態(tài)下，在桿體的重力作用下，彈簧處于被拉伸的狀態(tài)，桿體受到向上的推動力后，彈簧的形變量變小。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動池的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動池錐形的底端固定連接有出料管，出料管與外殼之間密封轉(zhuǎn)動配合。出料管與相對接的管路之間為密封轉(zhuǎn)動配合。
[0019]作為優(yōu)選，設(shè)有與出料管配合以帶動轉(zhuǎn)動池旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動出料管旋轉(zhuǎn)，通過出料管帶動轉(zhuǎn)動池旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動池的轉(zhuǎn)動速度很慢，對氯化鈣溶液造成擾動即可。
[0020]本發(fā)明還提供了一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析工藝，采用所述的脫析裝置。具體工藝如下:
[0021 ]將鹽酸與氯化鈣溶液按照體積比1:1.5?2.5的比例混合，混合后的溶液進(jìn)入脫析塔中，通過再沸器加熱，氯化氫和部分水蒸氣通過脫析塔頂部的氣相出口依次進(jìn)入一級冷凝器和二級冷凝器中，水分與少量氯化氫冷凝為鹽酸，一級冷凝器中冷凝得到的鹽酸流入回流罐中，進(jìn)一步通過回流栗送回脫析塔中，通過二級冷凝器的氣體通過除霧器后，得到干燥的氯化氫氣體。
[0022]脫析塔內(nèi)殘留的稀釋后的氯化鈣溶液，經(jīng)過降膜蒸發(fā)器加熱后，進(jìn)入氯化鈣液位罐中，在氯化鈣液位罐中閃蒸，水汽經(jīng)過氣液分離器后，飽和水蒸氣進(jìn)入冷凝器冷凝后得到濃度約為I?3%的酸性廢水，蒸發(fā)濃縮后的氯化鈣溶液則進(jìn)行循環(huán)栗輸送至脫析塔與待處理鹽酸混合。
[0023]工藝參數(shù)如下:
[0024]氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45?50%，溫度為115?125°C，脫析塔底部控制溫度為145?155°C，壓力為0.1?0.2MPa。一級冷凝器采用循環(huán)水，二級冷凝器采用-15°C冷凍鹽水。氯化I丐液位罐內(nèi)的溫度為120°C。
[0025]本發(fā)明提供的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置及脫析工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，利于副產(chǎn)物鹽酸的充分回收利用。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置的示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置中氯化鈣液位罐的示意圖。
[0028]圖中:1、一級冷凝器;2、二級冷凝器;3、除霧器;4、回流罐;5、回流栗;6、脫析塔;7、再沸器;8、降膜蒸發(fā)器;9、降膜蒸發(fā)器；10、氣液分離器；11、廢酸水冷凝器；12、廢酸水罐；13、氯化鈣液位罐；14、循環(huán)栗；15、廢酸水栗；16、套管；17、彈簧；18、桿體；19、刮板;20、外殼;21、出料管;22、進(jìn)料管;23、轉(zhuǎn)動池;24、管路。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，包括:脫析塔6、冷凝器以及氯化鈣液位罐13。
[0031]脫析塔6頂部的氣相出口與冷凝器相連通，冷凝器為串聯(lián)的兩個，分別為一級冷凝器I和二級冷凝器2，一級冷凝器I的入口與脫析塔6頂部的氣相出口相連，一級冷凝器I的出口與二級冷凝器2的入口相連，一級冷凝器I的出口還通過回流罐4和回流栗5與脫析塔6相連通。二級冷凝器2的出口連接與除霧器3。
[0032]脫析塔6的底部連接有再沸器7，脫析塔6底部的液相出口通過相互并聯(lián)的兩個降膜蒸發(fā)器(分別為降膜蒸發(fā)器8和降膜蒸發(fā)器9)與氯化鈣液位罐13相連，即每個降膜蒸發(fā)器的入口與脫析塔6底部的液相出口相連通，出口與氯化鈣液位罐13相連通。
[0033 ]氯化鈣液位罐13的頂部連接有氣液分離器1，氣液分離器1的氣相出口依次連接廢酸水冷凝器11、廢酸水罐12以及廢酸水栗15。氯化鈣液位罐13的底部連接循環(huán)栗14，通過循環(huán)栗14將氯化鈣溶液輸送至與鹽酸混合，混合后的物料進(jìn)入脫析塔6內(nèi)。
[0034]氯化鈣液位罐13包括外殼20、位于外殼20內(nèi)部盛裝物料的轉(zhuǎn)動池23、以及與外殼20相對固定的刮板19，刮板19與轉(zhuǎn)動池23的內(nèi)壁間隙配合。
[0035]氯化鈣液位罐13設(shè)有多根進(jìn)料管22(圖中省略若干)，進(jìn)料管22的末端貫穿外殼20后延伸至轉(zhuǎn)動池23上方。每個降膜蒸發(fā)器的出口通過管路連接對應(yīng)的一根進(jìn)料管22，氣相分離器的液相出口連接一根進(jìn)料管22，至少一根進(jìn)料管22用于向氯化鈣液位罐13內(nèi)補(bǔ)充氯化鈣溶液。
[0036]如圖2所示，轉(zhuǎn)動池23為頂部帶有擴(kuò)口的圓筒，轉(zhuǎn)動池23的底部逐漸收斂呈錐形，刮板19與錐形的內(nèi)壁間隙配合。外殼20內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)動池23同軸布置的伸縮桿，伸縮桿包括:與外殼20相對固定的套管16、以及與套管16滑動配合的桿體18，桿體18的頂端伸入套管16且通過彈簧17與套管16連接，桿體18的底端固定刮板19。刮板19為4塊，環(huán)繞桿體18均勻布置。
[0037]轉(zhuǎn)動池23錐形的底端固定連接有出料管21，出料管21與外殼20之間密封轉(zhuǎn)動配合。出料管21與相對接的管路24之間為密封轉(zhuǎn)動配合。設(shè)有與出料管21配合以帶動轉(zhuǎn)動池23旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(圖中省略)。
[0038]實(shí)施例2
[0039]—種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析工藝，采用如實(shí)施例1所述的脫析裝置，具體操作如下:
[0040]將鹽酸與氯化鈣溶液按照體積比1:2的比例混合，混合后的溶液進(jìn)入脫析塔6中，通過再沸器7加熱，氯化氫和部分水蒸氣通過脫析塔6頂部的氣相出口依次進(jìn)入一級冷凝器I和二級冷凝器2中，水分與少量氯化氫冷凝為鹽酸，一級冷凝器I中冷凝得到的鹽酸流入回流罐4中，進(jìn)一步通過回流栗5送回脫析塔6中，通過二級冷凝器2的氣體通過除霧器3后，得到干燥的氯化氫氣體。
[0041]脫析塔6內(nèi)殘留的稀釋后的氯化鈣溶液，經(jīng)過降膜蒸發(fā)器加熱后，進(jìn)入氯化鈣液位罐13中，在氯化鈣液位罐13中閃蒸，水汽經(jīng)過氣液分離器10后，飽和水蒸氣進(jìn)入冷凝器冷凝后得到濃度約為I?3%的酸性廢水，蒸發(fā)濃縮后的氯化鈣溶液則進(jìn)行循環(huán)栗14輸送至脫析塔6與待處理鹽酸混合。
[0042]具體工藝參數(shù)如下:
[0043]氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，氯化鈣溶液的溫度為120°C，脫析塔6底部控制溫度為150°C，壓力為0.15MPa。一級冷凝器I采用循環(huán)水，二級冷凝器2采用-15°(:冷凍鹽水，冷凝液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%的飽和鹽酸。根據(jù)脫析塔6內(nèi)的液位將稀釋后的氯化鈣溶液采出，經(jīng)過降膜蒸發(fā)器加熱，控制氯化鈣液位罐13溫度為120°C，以確保氯化鈣的濃度。通過調(diào)節(jié)氯化鈣溶液與鹽酸的體積比，以及再沸器7溫度可以控制酸性廢水中的鹽酸濃度。
[0044]實(shí)施例3
[0045]與實(shí)施例2的不同之處在于，具體工藝參數(shù)如下:
[0046]氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，氯化鈣溶液的溫度為125°C，鹽酸與氯化鈣溶液的體積比為1: 1.5，脫析塔6底部控制溫度為155°C，壓力為0.lOMPa。一級冷凝器I采用循環(huán)水，二級冷凝器2采用-15°C冷凍鹽水，冷凝液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%的飽和鹽酸。根據(jù)脫析塔6內(nèi)的液位將稀釋后的氯化鈣溶液采出，經(jīng)過降膜蒸發(fā)器加熱，控制氯化鈣液位罐13溫度為125°C，以確保氯化鈣的濃度。通過調(diào)節(jié)氯化鈣溶液與鹽酸的體積比，以及再沸器7溫度可以控制酸性廢水中的鹽酸濃度。
[0047]實(shí)施例4
[0048]與實(shí)施例2的不同之處在于，具體工藝參數(shù)如下:
[0049]氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%，氯化鈣溶液的溫度為115°C，鹽酸與氯化鈣溶液的體積比為1:2.5，脫析塔6底部控制溫度為145°C，壓力為0.20MPa。一級冷凝器I采用循環(huán)水，二級冷凝器2采用-15°C冷凍鹽水，冷凝液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%的飽和鹽酸。根據(jù)脫析塔6內(nèi)的液位將稀釋后的氯化鈣溶液采出，經(jīng)過降膜蒸發(fā)器加熱，控制氯化鈣液位罐13溫度為115°C，以確保氯化鈣的濃度。通過調(diào)節(jié)氯化鈣溶液與鹽酸的體積比，以及再沸器7溫度可以控制酸性廢水中的鹽酸濃度。
【主權(quán)項】
1.一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，包括連接有再沸器的脫析塔，脫析塔的氣相出口連接有冷凝器，脫析塔的液相出口連接有氯化鈣液位罐，其特征在于，脫析塔的液相出口與氯化鈣液位罐之間連接有相互并聯(lián)的若干降膜蒸發(fā)器，所述氯化鈣液位罐包括外殼、位于外殼內(nèi)部盛裝物料的轉(zhuǎn)動池、以及與外殼相對固定的刮板，刮板與轉(zhuǎn)動池的內(nèi)壁間隙配合。2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，氯化鈣液位罐設(shè)有多根進(jìn)料管，進(jìn)料管的末端貫穿外殼后延伸至轉(zhuǎn)動池上方。3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動池為頂部帶有擴(kuò)口的圓筒，轉(zhuǎn)動池的底部逐漸收斂呈錐形，所述刮板與錐形的內(nèi)壁間隙配合。4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，夕卜殼內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)動池同軸布置的伸縮桿，伸縮桿的頂端與外殼固定，伸縮桿的底端連接所述刮板。5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，所述刮板為3?6塊，環(huán)繞伸縮桿均勻布置。6.如權(quán)利要求4或5所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，所述伸縮桿包括:與外殼相對固定的套管、以及與套管滑動配合的桿體，桿體的一端伸入套管且通過彈簧與套管連接，另一端固定所述刮板。7.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)動池錐形的底端固定連接有出料管，出料管與外殼之間密封轉(zhuǎn)動配合。8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，出料管與相對接的管路之間為密封轉(zhuǎn)動配合。9.如權(quán)利要求7或8所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，其特征在于，設(shè)有與出料管配合以帶動轉(zhuǎn)動池旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。10.—種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析工藝，其特征在于，采用如權(quán)利要求1?9任一項所述的脫析裝置。
【文檔編號】C01B7/07GK106044711SQ201610584342
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月22日 公開號201610584342.1, CN 106044711 A, CN 106044711A, CN 201610584342, CN-A-106044711, CN106044711 A, CN106044711A, CN201610584342, CN201610584342.1
【發(fā)明人】賈勇, 方紅承, 朱恩華, 彭金鑫, 曹華俊
【申請人】合盛硅業(yè)股份有限公司