专利名称：一种单分散二氧化硅粉体的合成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无机材料领域，涉及二氧化硅粉体的批量化、工业化合成装置，SP通过带有冷凝装置的反应釜制备单分散球形二氧化硅粒子的分散液。反应完成后，通过合成装置的冷凝系统将液体冷凝，冷凝后的液体可作为制备粉体的原料循环使用；同时，在反应釜的底部形成产物硅粉。
背景技术：
二氧化硅粉体在催化剂载体、药物释放、橡胶增强剂、建筑隔热保温等领域扮演着越来越重要的应用。随着我国经济的快速发展，二氧化硅粉体的需求日益增长。其中，特种二氧化硅的发展尤其迅猛，作为一种有着特殊应用的二氧化硅，单分散球形二氧化硅的研发、生产得到了长足的进步。单分散二氧化硅，是指粒径偏差小于5%的球形二氧化硅颗 材料、光子晶体等方面有着不可替代的特殊应用。目前，二氧化硅粉体的合成装置有气相反应炉、液相合成装置和固相反应炉等，但能够制备单分散球形二氧化硅粉体的合成装置是只有液相合成装置。液相合成装置包括液相反应釜、过滤装置和喷雾干燥装置等。该液相合成装置具有明显的缺点一是设备数量较多，多步制备，耗时较长；二是得到的单分散二氧化硅分散液浓度偏低，一般在1%_2%之间；三是多釜制备的过程损失了大量的挥发性溶剂，这不仅增大了能耗，而且污染了空气，这与现今世界各国都在要求低碳、环保的时代需求背道而驰；四是该液相合成装置制备的二氧化硅粉体产量较低，多停留在实验室级别的小试、中试水平，单釜产量多为克级，很难达到公斤级，导致生产企业多提供低浓度的单分散二氧化硅分散液，很难提供公斤级粉体单分散二氧化硅或高浓度二氧化硅分散液。由于上述诸多缺点，传统的液相合成装置已经极大阻碍了单分散球形二氧化硅的发展和应用，所以迫切需要开发一种新型的单分散二氧化硅的制备装置；并且该装置不仅具有简便、省时、节能、环保的特点，而且能够批量化生产，最好能够一步得到单分散二氧化硅粉体，以便于储存、运输、使用等。
实用新型内容为了解决上述的现实问题，我们开发了一种单分散二氧化硅粉体的批量化制备装置，该装置可以一步制备公斤级单分散二氧化硅粉体。本实用新型采用的技术方案如下—种单分散二氧化硅粉体的合成装置，包括反应釜、冷凝管和溶剂回收装置。反应釜上设有搅拌装置(6)、加热装置(3)、进料口(2)、出料口(11)和压力表(1)，反应釜通过管道(5)、冷凝管(8)和管道(9)与溶剂回收装置(10)相连，冷凝管上部设有抽气口(7)，溶剂回收装置下端通过加料管道(12)与反应釜进料口(2)相连。第一步，在反应釜内进行粉体制备；第二步，冷凝管回收反应釜内的乙醇、氨水、水溶剂，反应釜内得到单分散二氧化硅粉体或浓缩液；最后，冷凝管回收的溶剂进入溶剂回收装置，回收溶剂通过加料管道(12)进入反应釜作为原料二次使用。所述合成装置反应釜的内壁、釜盖、釜底材质为316不锈钢或喷涂聚四氟乙烯的316不锈钢；所述合成装置的反应釜密封采用机械密封或旋转动密封；所述合成装置的冷凝管采用玻璃材质、不锈钢或PVC塑料材质制作；所述合成装置的溶剂回收装置采用密封性良好的玻璃器或不锈钢制作。
附图I为本实用新型的单分散二氧化硅粉体的合成装置示意图具体实施方式
如附图所示，通过反应釜的进料口(2)加入乙醇、水、氨水，开启电机⑷带动搅拌装置(6)，通过反应釜夹套(3)内的循环水将釜内温度加热至规定值，通过反应釜的进料口
(2)加入硅酸乙酯，反应开始，反应完成后打开管道(5)，打开抽气口(7)，通过观察压力表
(I)的读数判断釜内的真空度，真空度达到规定值后，冷凝管(8)开始冷凝出釜内的乙醇溶剂，通过控制冷凝时间、冷凝液体的质量来调节釜内二氧化硅的浓度，冷凝一定时间后，通过釜底出料口(11)将二氧化硅浓溶液或粉体放出；同时，冷凝出的溶剂经管道(9)进入回收装置(10)，回收的溶剂通过加料管道(12)进入反应釜重复使用。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施方式，不应被视为对本实用新型范围的限制，而且本实用新型所主张的权利要求范围并不局限于此，凡熟悉此领域装置的人士，依照本实用新型所披露的内容，均应落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种单分散二氧化硅粉体的合成装置，包括反应釜、冷凝管和溶剂回收装置。反应釜上设有搅拌装置(6)、加热装置(3)、进料口(2)、出料口(11)和压力表(I)，反应釜通过管道(5)、冷凝管(8)和管道(9)与溶剂回收装置(10)相连，冷凝管上部设有抽气口(7)，溶剂回收装置下端通过加料管道(12)与反应釜进料口(2)相连。
2.根据权利要求I所述的一种单分散二氧化硅粉体的合成装置，反应釜的内壁、釜盖、釜底材质为316不锈钢或喷涂聚四氟乙烯的316不锈钢。
3.根据权利要求I所述的一种单分散二氧化硅粉体的合成装置，反应釜的密封采用机械密封或旋转动密封。
4.根据权利要求I所述的一种单分散二氧化硅粉体的合成装置，冷凝管采用玻璃材质、不锈钢或PVC塑料材质制作。
5.根据权利要求I所述的一种单分散二氧化硅粉体的合成装置，溶剂回收装置采用密封性良好的玻璃容器或不锈钢材质制作。
专利摘要一种单分散二氧化硅粉体的合成装置，包括反应釜、冷凝管和溶剂回收装置。反应釜上设有搅拌装置、加热装置、进料口、出料口和压力表，反应釜通过管道、冷凝管和管道与溶剂回收装置相连，冷凝管上部设有抽气口，溶剂回收装置下端通过加料管道与反应釜进料口相连。本实用新型具有如下优点一是通过合成装置回收的溶剂可以循环使用，消除了有机溶剂对环境的污染；二是合成装置可以快速批量化制备单分散二氧化硅粉体。
文档编号C01B33/12GK202766305SQ20122012086
公开日2013年3月6日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者王家松, 李建军, 潘金杰, 韩跃, 余勇, 雷卫武 申请人:浩华科技实业有限公司