本實(shí)用新型涉及有機(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(guò)程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置。

背景技術(shù)：

有機(jī)硅材料(英文名稱(chēng)Silicones)是一類(lèi)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(gè)行業(yè)之一，主要產(chǎn)品包括硅油、硅橡膠、硅樹(shù)脂、硅烷(包括硅偶聯(lián)劑和硅烷化試劑)等。

有機(jī)硅聚合物具有Si-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(wú)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(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等性能，經(jīng)過(guò)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(guó)防、科技、國(guó)民經(jīng)濟(jì)乃至人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，品種牌號(hào)多達(dá)萬(wàn)余種，常用的有4000多種。正是有機(jī)硅產(chǎn)品博采眾長(zhǎng)的獨(dú)特性能和千姿百態(tài)、琳瑯滿(mǎn)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(shí)代要求和發(fā)展最快的材料之一。

有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)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(guò)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。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置，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。

一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)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(dòng)池、以及與外殼相對(duì)固定的刮板，刮板與轉(zhuǎn)動(dòng)池的內(nèi)壁間隙配合。

本實(shí)用新型提供的脫析裝置使用時(shí)，鹽酸與氯化鈣溶液混合后進(jìn)入脫析塔中，通過(guò)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(guò)降膜蒸發(fā)器加熱后，進(jìn)入氯化鈣液位罐中。

在脫析塔的液相出口和氯化鈣液位罐之間設(shè)置多個(gè)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(gè)或幾個(gè)降膜蒸發(fā)器發(fā)生故障時(shí)，也不至于切斷整個(gè)脫析裝置的正常運(yùn)行。

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，本實(shí)用新型將氯化鈣液位罐設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)池在脫析裝置工作時(shí)保持緩慢的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)池的內(nèi)壁與刮板間隙配合，在刮板的不斷擾動(dòng)下，防止氯化鈣溶液在轉(zhuǎn)動(dòng)池內(nèi)結(jié)晶。

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(dòng)池上方。

每個(gè)降膜蒸發(fā)器器的出料口通過(guò)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(dòng)池上方，將氯化鈣溶液輸送至轉(zhuǎn)動(dòng)池內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動(dòng)池為頂部帶有擴(kuò)口的圓筒，轉(zhuǎn)動(dòng)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。

擴(kuò)口用于避免氯化鈣溶液進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)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。

刮板與轉(zhuǎn)動(dòng)池錐形段內(nèi)壁之間的間隙不易過(guò)大，否則會(huì)影響刮壁效果，不利于阻止結(jié)晶形成；刮板與轉(zhuǎn)動(dòng)池錐形段內(nèi)壁在間隙也不能過(guò)小，否則在轉(zhuǎn)動(dòng)池的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)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(dòng)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。

當(dāng)刮板碰觸轉(zhuǎn)動(dòng)池內(nèi)壁時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)池內(nèi)壁向刮板施加壓力，使刮板向上運(yùn)動(dòng)，伸縮桿長(zhǎng)度縮短以適應(yīng)刮板的運(yùn)動(dòng)，減輕刮板與轉(zhuǎn)動(dòng)池內(nèi)壁的剛性碰撞。

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(duì)固定的套管、以及與套管滑動(dòng)配合的桿體，桿體的一端伸入套管且通過(guò)彈簧與套管連接，另一端固定所述刮板。

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(dòng)力后，彈簧的形變量變小。

為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)池的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)配合。出料管與相對(duì)接的管路之間為密封轉(zhuǎn)動(dòng)配合。

作為優(yōu)選，設(shè)有與出料管配合以帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)池旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)出料管旋轉(zhuǎn)，通過(guò)出料管帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)池旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)池的轉(zhuǎn)動(dòng)速度很慢，對(duì)氯化鈣溶液造成擾動(dòng)即可。

采用本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)脫析的具體工藝如下：

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(guò)再沸器加熱，氯化氫和部分水蒸氣通過(guò)脫析塔頂部的氣相出口依次進(jìn)入一級(jí)冷凝器和二級(jí)冷凝器中，水分與少量氯化氫冷凝為鹽酸，一級(jí)冷凝器中冷凝得到的鹽酸流入回流罐中，進(jìn)一步通過(guò)回流泵送回脫析塔中，通過(guò)二級(jí)冷凝器的氣體通過(guò)除霧器后，得到干燥的氯化氫氣體。

脫析塔內(nèi)殘留的稀釋后的氯化鈣溶液，經(jīng)過(guò)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(guò)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1～3％的酸性廢水，蒸發(fā)濃縮后的氯化鈣溶液則進(jìn)行循環(huán)泵輸送至脫析塔與待處理鹽酸混合。

工藝參數(shù)如下：

氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45～50％，溫度為115～125℃，脫析塔底部控制溫度為145～155℃，壓力為0.1～0.2MPa。一級(jí)冷凝器采用循環(huán)水，二級(jí)冷凝器采用-15℃冷凍鹽水。氯化鈣液位罐內(nèi)的溫度為120℃。

本實(shí)用新型提供的有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置能夠?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(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物鹽酸的脫析裝置中氯化鈣液位罐的示意圖。

圖中：1、一級(jí)冷凝器；2、二級(jí)冷凝器；3、除霧器；4、回流罐；5、回流泵；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)泵；15、廢酸水泵；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(dòng)池；24、管路。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)過(guò)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。

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(gè)，分別為一級(jí)冷凝器1和二級(jí)冷凝器2，一級(jí)冷凝器1的入口與脫析塔6頂部的氣相出口相連，一級(jí)冷凝器1的出口與二級(jí)冷凝器2的入口相連，一級(jí)冷凝器1的出口還通過(guò)回流罐4和回流泵5與脫析塔6相連通。二級(jí)冷凝器2的出口連接與除霧器3。

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(guò)相互并聯(lián)的兩個(gè)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(gè)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。

氯化鈣液位罐13的頂部連接有氣液分離器10，氣液分離器10的氣相出口依次連接廢酸水冷凝器11、廢酸水罐12以及廢酸水泵15。氯化鈣液位罐13的底部連接循環(huán)泵14，通過(guò)循環(huán)泵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)。

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(dòng)池23、以及與外殼20相對(duì)固定的刮板19，刮板19與轉(zhuǎn)動(dòng)池23的內(nèi)壁間隙配合。

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(dòng)池23上方。每個(gè)降膜蒸發(fā)器的出口通過(guò)管路連接對(duì)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。

如圖2所示，轉(zhuǎn)動(dòng)池23為頂部帶有擴(kuò)口的圓筒，轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)池23同軸布置的伸縮桿，伸縮桿包括：與外殼20相對(duì)固定的套管16、以及與套管16滑動(dòng)配合的桿體18，桿體18的頂端伸入套管16且通過(guò)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。

轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)配合。出料管21與相對(duì)接的管路24之間為密封轉(zhuǎn)動(dòng)配合。設(shè)有與出料管21配合以帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)池23旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中省略)。

本實(shí)用新型使用時(shí)的具體操作如下：

將鹽酸與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的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(guò)再沸器7加熱，氯化氫和部分水蒸氣通過(guò)脫析塔6頂部的氣相出口依次進(jìn)入一級(jí)冷凝器1和二級(jí)冷凝器2中，水分與少量氯化氫冷凝為鹽酸，一級(jí)冷凝器1中冷凝得到的鹽酸流入回流罐4中，進(jìn)一步通過(guò)回流泵5送回脫析塔6中，通過(guò)二級(jí)冷凝器2的氣體通過(guò)除霧器3后，得到干燥的氯化氫氣體。

脫析塔6內(nèi)殘留的稀釋后的氯化鈣溶液，經(jīng)過(guò)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(guò)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1～3％的酸性廢水，蒸發(fā)濃縮后的氯化鈣溶液則進(jìn)行循環(huán)泵14輸送至脫析塔6與待處理鹽酸混合。

具體工藝參數(shù)如下：

氯化鈣溶液的溫度為120℃，脫析塔6底部控制溫度為150℃，壓力為0.15MPa。一級(jí)冷凝器1采用循環(huán)水，二級(jí)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(guò)降膜蒸發(fā)器加熱，控制氯化鈣液位罐13溫度為120℃，以確保氯化鈣的濃度。通過(guò)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。