專利名稱:三甲氧基硅烷反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域的攪拌系統(tǒng),尤其是涉及一種三甲氧基氫硅烷反應(yīng)釜攪 拌系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在有機(jī)硅行業(yè)中,硅烷偶聯(lián)劑是一類具有有機(jī)官能團(tuán)的硅烷,主要廣泛應(yīng)用在玻 璃纖維的表面處理、無機(jī)填料填充塑料以及密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑等行業(yè)。其中三 甲氧基硅烷是一類應(yīng)用極廣泛的偶聯(lián)劑,傳統(tǒng)工業(yè)都是采用三氯氫硅與甲醇醇解制取三甲 氧基硅烷,由于反應(yīng)過程生成氯化氫,而氯化氫對環(huán)境的污染較大,且會使成品三甲氧基硅 烷的氯離子含量比較高,極大限制了其用途。新的生產(chǎn)技術(shù)采用硅粉和甲醇直接合成三甲氧基硅烷,產(chǎn)率和收率均達(dá)到國內(nèi)先 進(jìn)水平,該工藝方法與傳統(tǒng)的三氯氫硅醇解法相比,具有產(chǎn)品純度高,原料易得,工藝流程 短,反應(yīng)條件相對溫和,生產(chǎn)成本低,無腐蝕,特別是沒有環(huán)境污染問題等優(yōu)點(diǎn)。但同時由于 反應(yīng)在氣固液三相中進(jìn)行,這對反應(yīng)釜中物料的分散性有很高的要求,由此反應(yīng)釜攪拌系 統(tǒng)成了首要攻克的難點(diǎn)。目前采用直接合成法合成三甲氧基硅烷的廠家,反應(yīng)釜多采用長軸多槳葉式攪 拌,反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物料為硅粉、銅粉催化劑以及溶劑的混合物,由于銅粉密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硅粉 密度。在實(shí)際反應(yīng)過程中,銅粉一直會向下沉積,即使攪拌槳在本身范圍內(nèi)可以使混合物料 沿軸向上運(yùn)動,但仍有大部分由于自身重力原因向下沉積,隨著時間推長,沉積的銅粉和硅 粉越來越多,一方面沉積的固體在釜底越積越多,反應(yīng)部分只能在底部較短釜段內(nèi)進(jìn)行,反 應(yīng)停留時間短,反應(yīng)不完全,且經(jīng)過反應(yīng)釜中、上段時,銅粉催化劑少,物料在此階段內(nèi)不會 反應(yīng)生成三甲,且還會使三甲與甲醇進(jìn)一步生成副產(chǎn)物四甲,導(dǎo)致反應(yīng)轉(zhuǎn)化率降低;另一方 面一旦固體物沉積到一定程度時,不但會堵塞從底部進(jìn)料的甲醇管線,而且還會使攪拌葉 攪不動,嚴(yán)重時使攪拌軸和攪拌葉折斷,整個系統(tǒng)崩潰。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種三甲氧基硅烷反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有反應(yīng)釜 內(nèi)固體懸浮液分散不均勻,釜底易沉料,嚴(yán)重時使攪拌軸和攪拌葉折斷,造成整個系統(tǒng)崩潰 等技術(shù)問題。本實(shí)用新型主要是通過下述技術(shù)方案得以解決上述技問題的該三甲氧基硅烷反 應(yīng)釜攪拌系統(tǒng)包括反應(yīng)釜,所述反應(yīng)釜釜腔的中心設(shè)有攪拌器長軸,攪拌器長軸上固定有 多個攪拌槳;所述反應(yīng)釜釜腔的側(cè)面壁上還設(shè)有多個側(cè)攪拌槳,釜腔的底部設(shè)有底攪拌。作為優(yōu)選,所述側(cè)攪拌槳與攪拌槳交錯設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)。本實(shí)用新型采用在原有長軸攪拌器的反應(yīng)釜側(cè)面和底部增加攪拌槳,提高物料的 返混度,依次提升物料在每個階段作循環(huán)運(yùn)動,從而來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的高轉(zhuǎn)化率和選擇率。本實(shí)用新型反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng)對三甲整個反應(yīng)效果顯著,極大的提高了三甲的轉(zhuǎn)化
3率,它能均勻、及時的分散物料,使物料充分返混,避免了設(shè)備的堵塞,從而延長設(shè)備使用壽 命和運(yùn)行的安全性,因此可以預(yù)見,本系統(tǒng)其應(yīng)用普及和推廣,可以提高很大的經(jīng)濟(jì)效益, 是有著深遠(yuǎn)意義的。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可知,該三甲氧基硅烷反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng) 包括反應(yīng)釜4,反應(yīng)釜4釜腔的中心設(shè)有攪拌器長軸2,攪拌器長軸2上固定有多個攪拌槳 3、31。釜腔的底部設(shè)有底攪拌1,反應(yīng)釜4釜腔的側(cè)面壁上還設(shè)有多個側(cè)攪拌槳5,側(cè)攪 拌槳5與攪拌槳3、31交錯設(shè)置在反應(yīng)釜4內(nèi),且攪拌葉均與水平呈30度角。本實(shí)用新型反應(yīng)釜4中反應(yīng)為氣固液三相催化反應(yīng),反應(yīng)開始時,硅粉和銅催化 劑投入到溶劑中,開啟攪拌使反應(yīng)釜4中物料分散均勻,當(dāng)溫度達(dá)到所需的溫度時,從反應(yīng) 釜4底部通入甲醇,甲醇在反應(yīng)釜4內(nèi)迅速氣化向上移動,與硅粉和銅的合金相接觸,充分 反應(yīng),由于銅粉催化劑為硅粉與甲醇反應(yīng)生成三甲的催化劑,故在無催化劑的階段,三甲極 容易與甲醇繼續(xù)反應(yīng)生成副產(chǎn)物四甲,所以要求整個反應(yīng)釜硅粉與銅催化劑分散均勻。本實(shí)用新型增加的底攪拌槳1可以避免硅粉和銅粉在底部沉積,有效的解決了老 式攪拌中存在的盲區(qū),底攪拌槳1使固體懸浮物沿軸向上運(yùn)動,當(dāng)固體懸浮物上升到攪拌 槳3處時,底攪拌槳3使固體懸浮物再沿軸向上運(yùn)動,這樣固體懸浮物就被提升一個高度, 到達(dá)反應(yīng)釜4內(nèi)第一個側(cè)攪拌槳5處,在側(cè)攪拌槳5的攪拌下繼續(xù)使懸浮物沿軸向上運(yùn)動, 上升到攪拌器長軸上另外一個攪拌槳31處,得到繼續(xù)提升,到達(dá)第二個側(cè)攪拌槳51處,接 著側(cè)攪拌槳51再提升。這樣以此類推,經(jīng)過攪拌槳32攪拌、側(cè)攪拌槳53再攪拌、攪拌槳33 再攪拌,最后物料經(jīng)過反應(yīng)釜4內(nèi)最上方的側(cè)攪拌槳52后,由于無攪拌提升,固體懸浮物會 由于重力再下沉,在下沉過程中一部分被上部攪拌槳33提升,一部分繼續(xù)下沉依次被下部 攪拌槳32、31、3和底部攪拌槳1提升,以此往復(fù),整個過程不間斷的可以使固體懸浮物在反 應(yīng)釜內(nèi)提升、下降、再提升的過程,物料充分返混,而且每個階段的銅粉和硅粉濃度接近,與 老式攪拌系統(tǒng)相比,增加了反應(yīng)的空間和停留時間,提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
權(quán)利要求1.一種三甲氧基硅烷反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng),包括反應(yīng)釜,其特征是所述反應(yīng)釜釜腔的中心 設(shè)有攪拌器長軸,攪拌器長軸上固定有多個攪拌槳;所述反應(yīng)釜釜腔的側(cè)面壁上還設(shè)有多 個側(cè)攪拌槳,釜腔的底部設(shè)有底攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的三甲氧基硅烷反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng),其特征是所述側(cè)攪拌槳與攪拌槳 交錯設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)。
專利摘要一種三甲氧基硅烷反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng)包括反應(yīng)釜,所述反應(yīng)釜釜腔的中心設(shè)有攪拌器長軸,攪拌器長軸上固定有多個攪拌槳;所述反應(yīng)釜釜腔的側(cè)面壁上還設(shè)有多個側(cè)攪拌槳,釜腔的底部設(shè)有底攪拌。本實(shí)用新型反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng)對三甲整個反應(yīng)效果顯著,極大的提高了三甲的轉(zhuǎn)化率,它能均勻、及時的分散物料,使物料充分返混,避免了設(shè)備的堵塞,從而延長設(shè)備使用壽命和運(yùn)行的安全性,因此可以預(yù)見,本系統(tǒng)其應(yīng)用普及和推廣,可以提高很大的經(jīng)濟(jì)效益,是有著深遠(yuǎn)意義的。
文檔編號B01J19/18GK201855692SQ201020569289
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者馮瓊?cè)A, 王度, 肖俊平 申請人:湖北新藍(lán)天新材料股份有限公司