有机硅触体分离装置及降低甲基氯硅烷产物杂质的装置的制作方法

本实用新型涉及有机硅技术领域，特别是涉及一种有机硅触体分离装置及降低甲基氯硅烷产物杂质的装置。

背景技术：

甲基氯硅烷是制备有机硅聚合物最重要的单体。其中，以二甲基二氯硅烷的用量最大，约占甲基氯硅烷的90％。

在生产二甲基二氯硅烷的流化床反应器中，硅粉和铜催化剂混合形成活性触体，随着反应时间的延长，触体表面的沉积物会越来越多，颗粒越来越大，颗粒较大的触体活性降低，导致二甲基二氯硅烷合成概率降低，因此颗粒较大的固相需要滤除；反应中随着硅粉的不断消耗，硅颗粒不断变小，颗粒较小的含有影响提高二甲基二氯硅烷合成概率的杂质碳、杂质金属元素等物质，因此颗粒较小的固相需要滤除。

目前市场上没有一款有效的分离器能够用于有机硅生产中的固相筛分。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种有机硅触体分离的方法和装置，以及及降低甲基氯硅烷杂质的方法和装置，以解决较大颗粒和较小颗粒无法滤除，影响二甲基二氯硅烷合成概率的问题。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种有机硅触体的分离装置，包括：固相分离器和筛分机；所述固相分离器与所述筛分机连接；

所述固相分离器用于对甲基氯硅烷合成过程中产生的合成气进行固相分离；

所述筛分机用于对分离出的固相进行筛分。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述固相分离器为一级旋风分离器，所述筛分机包括一级筛分机，所述一级旋风分离器与所述一级筛分机连接；或/和

所述固相分离器包括至少两级旋风分离器，每级所述旋风分离器依次连接，所述筛分机包括一级筛分机，每级所述旋风分离器均与所述一级筛分机连接；或/和

所述固相分离器包括至少两级旋风分离器，每级所述旋风分离器依次连接，所述筛分机包括至少两级筛分机，每级所述筛分机依次连接，所述旋风分离器数量与所述筛分机数量相同，每级旋风分离器与同等级别的所述筛分机连接。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述筛分机为气流筛分机，所述气流筛分机包括：主体、进气口、气体分布板、进料单元、回收单元和过滤单元；

所述主体内部设置空腔；

所述进气口设置于所述主体一端，所述进气口与所述空腔连通；所述过滤单元设置于所述主体另一端；

所述气体分布板设置于所述进气口与所述过滤单元之间；

沿着所述进气口至所述过滤单元的垂直方向，所述回收单元设置于所述主体侧壁上；

所述进料单元包括进料管道，所述进料管道上设置进料端和出料端，所述进料端设置于所述主体外部，所述出料端位于所述空腔内，且所述出料端位于所述气体分布板与所述回收单元之间。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述进料管道为偶数个，沿着所述进气口至所述过滤单元的中心轴方向，偶数个所述进料管道的出料端对称设置于所述空腔内。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述出料端设置于所述空腔直径的1/4处。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述气体分布板上均匀分布多个圆孔，所述气体分布板的开孔率为10～30％。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述气体分布板的开孔率为18％。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述气体分布板的圆孔的孔径为2-8mm。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述气体分布板的圆孔的孔径为5mm。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述回收单元包括三个回收仓，三个回收仓分别用于回收小于200μm、200-325μm以及大于325μm粒径的固相，三个回收仓按照回收固相粒径由小到大依次设置于所述主体侧壁上。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述过滤单元包括固相过滤元件和放空过滤器，所述固相过滤元件设置于所述空腔内，所述放空过滤器设置于所述主体外壁上，且所述固相过滤元件与所述放空过滤器连接。

可选地，上述的有机硅触体的分离装置，所述固相过滤元件包括滤布和过滤腔，所述滤布设置于所述空腔内，所述过滤腔设置于所述滤布与所述主体端部之间，所述过滤腔与所述空腔连通，所述放空过滤器与所述空腔连通。

第二方面，本申请提供了一种降低甲基氯硅烷生成物杂质含量的系统，包括流化床、收集装置和上述的有机硅触体的分离装置，所述流化床与所述筛分机连接；所述收集装置与所述筛分机连接。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

本申请通过固相分离器对合成气中的固相进行分离，分离出粒径在200～325μm的固相颗粒，将其返回流化床内，分离下来的固相颗粒其中大部分是硅粉和催化剂结合好的触体，触体与气相的氯甲烷在流化床内进行气固反应从而得到主产物二甲基二氯硅烷，提高了二甲基二氯硅烷的生成概率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为有机硅触体的分离方法的流程图；

图2为降低甲基氯硅烷生成物中杂质含量的方法的流程图；

图3为有机硅触体的分离装置的结构示意图；

图4、图5为有机硅触体的分离装置的另一结构框图；

图6为气流筛分机的结构示意图；

图7为进料管道在主体上的剖视图；

图8为降低甲基氯硅烷生成物杂质含量的系统的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：

筛分机100，主体110，空腔111，进气口120，气体分布板130，圆孔131，进料单元140，进料管道141，进料端1411，出料端1412，回收单元150，回收仓151、152、153，过滤单元160，过滤元件161，滤布1611，过滤腔1612，放空过滤器162，固相分离器200，旋风分离器210，有机硅触体的分离装置300，收集装置400，流化床500，降低甲基氯硅烷生成物杂质含量的系统600，收料斗700，进气管800，放空过滤器900，水洗塔1000。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

如图1所示，本申请提供了一种有机硅触体的分离方法s10，包括：

s11，对甲基氯硅烷合成过程中产生的合成气进行固相分离；

s12，对分离出的固相进行筛分。

本申请的一个实施例中，s11中的固相分离采用一级固相分离或两级固相分离或多级固相分离。

本申请的一个实施例中，s12中，对分离出的固相进行筛分采用一级筛分或两级筛分或多级筛分。

本申请的一个实施例中，s11中的固相包括硅粉和催化剂结合的触体。

本申请的一个实施例中，s11中的固相分离采用旋风分离。

本申请的一个实施例中，s12中筛分采用气流筛分。

如图2所示，本申请提供了一种降低甲基氯硅烷生成物中杂质含量的方法，包括：

s10，上述任一项的有机硅触体的分离方；

s20，将筛分出的固相返回流化床进行甲基氯硅烷反应。

本申请通过分离器对合成气中的固相进行分离，分离出粒径在200～325μm的固相颗粒，将其返回流化床内，分离下来的固相颗粒其中大部分是硅粉和催化剂结合好的触体，触体与气相的氯甲烷在流化床内进行气固反应从而得到主产物二甲基二氯硅烷，提高了二甲基二氯硅烷的生成概率。

本申请的一个实施例中，将筛分出的固相返回流化床进行甲基氯硅烷反应中，筛分出的固相粒径为200～325μm。

如图3所示，本申请提供了一种有机硅触体的分离装置300，包括：固相分离器200和筛分机100；固相分离器200与筛分机100连接。固相分离器200用于对甲基氯硅烷合成过程中产生的合成气进行固相分离；筛分机100用于对分离出的固相进行筛分。

如图3所示，本申请的一个实施例中，固相分离器200为一级，筛分机100为一级，一级固相分离器200与一级筛分机100连接。

如图4所示，本申请的一个实施例中，固相分离器200包括至少两级旋风分离器210，每级旋风分离器210依次连接，筛分机100只有一级，每级旋风分离器210均与一级筛分机100连接。

如图5所示，本申请的一个实施例中，固相分离器200包括至少两级旋风分离器210，每级旋风分离器210依次连接，筛分机100包括至少两级筛分机，每级筛分机121依次连接，旋风分离器210数量与筛分机100数量相同，每级旋风分离器210与同等级别的筛分机100连接。

如图6所示，本申请的一个实施例中，筛分机100为气流筛分机，气流筛分机包括主体110、进气口120、气体分布板130、进料单元140、回收单元150和过滤单元160；主体110内部设置空腔111；进气口120设置于主体110一端，进气口120与空腔111连通；过滤单元160设置于主体110另一端；气体分布板130设置于进气口120与过滤单元160之间；沿着进气口120至过滤单元160的垂直方向，回收单元150设置于主体110侧壁上；进料单元140包括进料管道141，进料管道141上设置进料端1411和出料端1412，进料端1411设置于主体110外部，出料端1412位于空腔111内，且出料端1412位于气体分布板130与回收单元150之间。本申请通过设计一种气流筛分机100，通过气流对固体颗粒进行筛分、回收，结构简单；在气流筛分机100的一端设置过滤单元160有效的对气流吹起的固体进行过滤，防止直接进入空气，降低对空气的污染。

本申请的一个实施例中，进料管道141为偶数个，沿着进气口120至过滤单元160的中心轴a方向，偶数个进料管道141的出料端1412对称设置于空腔111内。如此设置，保证进料均匀，通过气流能够更快更均匀的将固相颗粒吹入对应的回收单元150内。

本申请的一个实施例中，出料端1412设置于空腔111直径的1/4处。

如图7所示，进料管道141为4个，出料端1412成十字型结构对称的设置于空腔111内。十字型结构设置进料管道141，使进料更加均匀。

本申请的一个实施例中，气体分布板130的直径大于进气口120的直径。如此设置，进气口120与气体分布板以及主体110内壁形成圆锥结构，根据动力学原理，锥形结构提高了气体对气体分布板130的压力，使气体能够更加顺畅的通过气体分布板130。

本申请的气流筛分机100通过调整气流通入量和气体分布板130的开孔率和圆孔的孔径来实现对不同固体粒径的筛分，适用性更强，结构简单。

本申请的一个实施例中，气体分布板130上均匀分布多个圆孔131，气体分布板130的开孔率为10～30％。优选地，气体分布板130的开孔率为18％。

本申请的一个实施例中，气体分布板130上的圆孔131的孔径为2-8mm。优选地，圆孔131的孔径为5mm。

本申请的一个实施例中，回收单元150包括三个回收仓151、152、153，回收仓151用于回收小于200μm粒径的固体，回收仓152用于回收200-325μm粒径的固体，回收仓153用于回收大于325μm粒径的固体；沿着进气口120至过滤单元160方向，三个回收仓151、152、153按照回收固体粒径由小到大依次设置于主体110侧壁上。

下面结合具体的实施例对本申请进行具体说明：

通过进气口120向空腔111内通入氮气，氮气流量范围控制在2500-3200nm³/h，气流分布板孔径为5mm，开孔率为18％。

(1)当氮气流量范围为2500nm³/h时，则小于200μm的回收仓151的长度为1.2m，200-325μm的回收仓152的长度为2.6m，大于325μm的回收仓153的长度为2m；

(2)当氮气流量范围为2800nm³/h时，则小于200μm的回收仓151的长度为1.5m，200-325μm的回收仓152的长度为302m，大于325μm的回收仓153的长度为2m；

(3)当氮气流量范围为3100nm³/h时，则小于200μm的回收仓151的长度为1.8m，200-325μm的回收仓152的长度为3.8m，大于325μm的回收仓153的长度为2m。

本申请的一个实施例中，过滤单元160包括固体过滤元件161和放空过滤器162，固体过滤元件161设置于空腔111内，放空过滤器162设置于主体110外壁上，且固体过滤元件161与放空过滤器162连接。

本申请的一个实施例中，固体过滤元件161包括滤布1611和过滤腔1612，滤布1611设置于空腔111内，过滤腔1612设置于滤布1611与主体110端部之间，过滤腔1612与空腔111连通，放空过滤器162与空腔111连通。通过滤布对大颗粒的固相进行阻挡，使大颗粒固相落入大于325μm的回收仓153内。在气流筛分机100的一端设置放空过滤器162，能够有效的对气流吹起的固体进行过滤，防止直接进入空气，降低对空气的污染。

如图8所示，本申请提供了一种降低甲基氯硅烷生成物杂质含量的系统600，包括流化床500、收集装置400和上述的如图3所示的有机硅触体的分离装置300，流化床500与筛分机100连接；收集装置400与筛分机100连接。

如图8所示，本申请的一个实施例中，回收仓153与流化床500之间设置收料斗700，回收仓153连接于收料斗700顶部，流化床500连接于收料斗700底部；在回收仓153、流化床500、收料斗700之间的连通管路上均设置阀门a；且在收料斗700上设置进气管800，在进气管800上设置阀门b，在收料斗700顶部设置压力表和放空过滤器900，放空过滤器900顶部与水洗塔1000连接。在放空过滤器900与水洗塔1000之间设置阀门c，在放空过滤器900顶部设置进气阀门d；收料斗700顶部与放空过滤器900侧壁之间设置阀门e，放空过滤器900底部与收料斗顶部设置阀门f。向收料斗700内进料时，打开阀门a、b、d、f，关闭阀门c和e；停止向收料斗700内进料时，打开阀门c和e，关闭阀门a、b、d、f。

本申请通过固相分离器对合成气中的固相进行分离，分离出粒径在200～325μm的固相颗粒，将其返回流化床内，分离下来的固相颗粒其中大部分是硅粉和催化剂结合好的触体，触体与气相的氯甲烷在流化床内进行气固反应从而得到主产物二甲基二氯硅烷，提高了二甲基二氯硅烷的生成概率。

本实用新型的以上所述的具体实例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。