CN206526811U - 一种二甲基二氯硅烷水解反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二甲基二氯硅烷水解反应器。反应器包括塔节、封头、塔内件、气体出口、液体出口等组件，二甲和饱和浓盐酸分别由二甲进口和浓酸进口进入反应器，在各级塔内件中充分混合、逐级水解，反应得到的气体和液体分别由气体、液体出口采出。本反应器结构简单、安装及检修方便；所选择材料耐腐蚀，使用寿命长，安全可靠；塔内件采用“Π”形设计，不仅有利于二甲与浓酸充分混合，而且强化气液分离效果，降低反应器阻力、使水解效率提高至99.9%。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种二甲水解生成甲基硅氧烷的设备，属于化工生产技术领域。
背景技术
二甲浓酸水解工艺是指二甲与浓盐酸在一定配比下进行水解反应，生成一系列线型及环型低聚硅氧烷混合物（即“水解物”）。该工艺能直接产生有一定压力的氯化氢气体应用于合成氯甲烷，既避免了氯化氢气体溶解产生的大量溶解热，又能省去氯化氢解析装置所需要的设备投资和热量消耗。由于上述优点，二甲浓酸水解工艺在有机硅领域得到广泛应用。但由于目前国内主流浓酸水解工艺均以静态混合器作为主要的水解反应器，由于该反应器只能进行宏观尺度上混合，无法进行分子尺度上深度混合，造成反应体系中物料混合不均匀、水解效率较低、部分未水解产物被气液夹带至后续系统，产品收率下降；更严重的是该反应器中水解的产物存在链端带氯的短链聚硅氧烷，导致水解物酸值和粘度较大，不仅提高了相关输送设备的能耗，而且高酸值水解物还容易腐蚀后续反应设备、管线，增加了设备事故风险。
中国专利CN 204208568 U描述的一种二甲基二氯硅烷水解反应混合器能够使二甲与浓酸混合更加充分，但未设置气体出口，导致出料的混合物气液分离效果不佳，采出的HCl气体中夹带大量水解物，易在管道、设备中聚合、沉积，造成堵塞。中国专利CN205462260 U描述的一种新型的二甲基二氯硅烷水解反应器采用釜式反应器，结构过于复杂，且流体输送阻力大，不利于连续化运行。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种新型二甲水解反应器。
为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术手段实现的：
一种新型二甲水解反应器，其特征为：由5～20个塔节构成，塔内件位于相邻两个塔节之间；两端由椭圆封头密封；出气口位于反应塔顶部封头中央，出液口位于最顶端的塔内件上方，用管道从反应塔侧面接出，浓酸进口位于反应塔底部封头中央，二甲进口位于反应塔最底端的塔内件下方，用管道由反应塔侧面接入；远传温度计接口分别位于最顶端和最底端的塔节处。
所述的二甲水解反应器，其特征为：二甲和饱和浓盐酸按照质量比1:10～1:50的比例分别由二甲进口和浓酸进口进入反应塔，在各级塔内件中充分混合、逐级水解，控制水解温度为25℃～50℃，压力为0.1MPa～0.5MPa，反应得到的气体和液体分别由出气口和出液口采出。
所述的二甲水解反应器，其特征为：塔内件为带有小孔的圆盘，孔径为φ15mm～25mm，小孔在圆盘上分布成三环，内环分布15～30个，中环分布35～50个，外环分布75～90个；塔内件中央为“Π”形帽，其顶端为向下凹陷球面密封，弧度为10°～30°，侧面上等距分布有12～15圈φ8mm～12mm小孔，每圈50～70个。
所述的二甲基二氯硅烷水解反应塔，塔内件为带有小孔的圆盘，孔径为φ20mm，小孔在圆盘上的分布呈三环，内环分布18个，中环分布36个，外环分布78个；塔内件中央为“Π”形帽，其顶端为向下凹陷的球面密封，弧度为20°，侧面上等距分布有14圈φ10mm小孔，每圈60个。
所述的二甲水解反应器，其特征为：出气口为DN200～250，出液口为DN300～350，浓酸进口为DN300～350，二甲进口为DN40～60，远传温度计接口为DN20～30，单套反应器二甲水解处理能力为4～10万吨/年
所述的二甲水解反应器，其特征为：反应器选用的材质均为耐酸性腐蚀的的碳钢内衬四氟、搪瓷、石墨、聚苯乙烯、哈氏合金等。
本实用新型提供的一种新型二甲水解反应器，具有以下优点：
1. 结构简单，安装、拆卸、检修便利，且没有运动部件，无需额外提供动力。
2. 物料在多级塔节之间实现反复剪切、分散、混合，其混合尺度达到分子级，混合效果好，水解物收率高。
3. 水解生产的HCl在塔内件“Π”形帽空腔内由于流体压力降低析出，经“Π”形帽侧面小孔剧烈鼓泡冒出，不仅可以强化气液分离效果，还有利于油水两相的充分混合。
4. “Π”形帽下凹的球面密封盖板能够有效提高塔内件对高速流体的抗冲击能力。
5. 选用的材料耐腐蚀性能良好，设备使用寿命大大延长，安全可靠。
6. 设置有远传温度传感器接口，便于对水解反应进行自动化控制。
7.反应器处理能力大，最高处理量可达到10万吨/年。
附图说明
图1为一种新型二甲水解反应器的结构简图，其中：
1.塔节，2.塔内件，3.封头，4.出气口，5.出液口，6.浓酸进口，7.二甲基二氯硅烷进口，8.远传温度计接口。
图2为塔内件主视图。
图3为塔内件俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
实施例1
一种二甲基二氯硅烷水解反应塔，该反应塔内由10个塔节构成，塔内件位于相邻两个塔节之间；塔节两端由椭圆封头密封；出气口位于反应塔顶部的封头中央，出液口位于最顶端的塔内件上方，用管道从反应塔侧面接出，浓酸进口位于反应塔底部的封头中央，二甲基二氯硅烷进口位于反应塔最底端的塔内件下方，由反应塔侧面接入；最顶端和最底端的塔节处分别设置有远传温度计接口。
塔内件为带有小孔的圆盘，孔径为φ20mm，小孔在圆盘上的分布呈三环，内环分布18个，中环分布36个，外环分布78个；塔内件中央为“Π”形帽，其顶端为向下凹陷的球面密封，弧度为20°，侧面上等距分布有14圈φ10mm小孔，每圈60个。出气口为DN200，出液口为DN300，浓酸进口为DN300，二甲进口为DN50，远传温度计接口为DN25。
采用上述的装置进行的二甲基二氯硅烷水解工艺如下：
二甲和饱和浓盐酸按照质量比1:10比例分别由二甲进口（7）和浓酸进口（6）进入水解反应器，控制水解温度为25℃，压力为0.1MPa。物料在
各级塔内件（2）中充分混合、逐级水解，反应得到的气体和液体分别由出气口（4）和出液口（5）采出，水解物收率高达99%，二甲处理量约9.8万吨/年。
实施例2：
二甲和饱和浓盐酸按照质量比1:20比例分别由二甲进口（7）和浓酸进口（6）进入水解反应器，控制水解温度为25℃，压力为0.1MPa。物料在各级塔内件（2）中充分混合、逐级水解，反应得到的气体和液体分别由出气口（4）和出液口（5）采出，水解物收率高达99.5%，二甲处理能力约9.3万吨/年。
实施例3：
二甲和饱和浓盐酸按照质量比1:30比例分别由二甲进口（7）和浓酸进口（6）进入水解反应器，控制水解温度为25℃，压力为0.1MPa。物料在各级塔内件（2）中充分混合、逐级水解，反应得到的气体和液体分别由出气口（4）和出液口（5）采出，水解物收率高达99.9%，二甲处理能力约8.5万吨/年。
实施例4：
二甲和饱和浓盐酸按照质量比1:40比例分别由二甲进口（7）和浓酸进口（6）进入水解反应器，控制水解温度为25℃，压力为0.1MPa。物料在各级塔内件（2）中充分混合、逐级水解，反应得到的气体和液体分别由出气口（4）和出液口（5）采出，水解物收率高达99.9%，二甲处理能力约8.7万吨/年。
实施例5：
二甲和饱和浓盐酸按照质量比1:50比例分别由二甲进口（7）和浓酸进口（6）进入水解反应器，控制水解温度为25℃，压力为0.1MPa。物料在各级塔内件（2）中充分混合、逐级水解，反应得到的气体和液体分别由出气口（4）和出液口（5）采出，水解物收率高达99.9%，二甲处理能力约8.7万吨/年。
Claims (4)
1.一种二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于：该反应器内由5～20个塔节（1）构成，塔内件（2）位于相邻两个塔节（1）之间；塔节（1）两端由椭圆封头（3）密封；出气口（4）位于反应器顶部的封头（3）中央，出液口（5）位于最顶端的塔内件（2）上方，用管道从反应器侧面接出，浓酸进口（6）位于反应器底部的封头（3）中央，二甲基二氯硅烷进口（7）位于反应器最底端的塔内件（2）下方，由反应器侧面接入；最顶端和最底端的塔节处分别设置有远传温度计接口（8）。
2.根据权利要求1所述的二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于：塔内件（2）为带有小孔的圆盘，孔径为φ15mm～25mm，小孔在圆盘上的分布呈三环，内环分布15～30个，中环分布35～50个，外环分布75～90个；塔内件（2）中央为“Π”形帽，其顶端为向下凹陷的球面密封，弧度为10°～30°，侧面上等距分布有12～15圈φ8mm～12mm小孔，每圈50～70个。
3.根据权利要求1所述的二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于：塔内件（2）为带有小孔的圆盘，孔径为φ20mm，小孔在圆盘上的分布呈三环，内环分布18个，中环分布36个，外环分布78个；塔内件（2）中央为“Π”形帽，其顶端为向下凹陷的球面密封，弧度为20°，侧面上等距分布有14圈φ10mm小孔，每圈60个。
4.根据权利要求1所述的二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于：出气口（4）为DN200～250，出液口（5）为DN300～350，浓酸进口（6）为DN300～350，二甲基二氯硅烷进口（7）为DN40～60，远传温度计接口（8）为DN20～30。
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