一种偶联剂水解装置的制作方法

本实用新型一种偶联剂水解装置，属于偶联剂水解技术领域。

背景技术：

偶联剂是浸润剂重要组成原料之一，是把玄武岩纤维与浸润剂结合在一起的“桥梁”。在生产过程中根据玄武岩纤维性能和生产的品种来选择不同性能的偶联剂以满足产品性能的需要。有的偶联剂可以直接水解、如常用的kh550偶联剂。有的偶联剂需要特定的酸性条件、时间条件下才能水解，如常用的kh570偶联剂。偶联剂水解是否彻底对玄武岩纤维质量有直接影响。

传统生产工艺是直接在反应釜中取偶联剂用量15~20倍的水后，调节ph值至3~4，开始搅拌，在缓慢搅拌情况下，将偶联剂缓慢加入。

由于偶联剂kh570较难水解，水解时间长，常常出现水解不彻底，有自聚现象出现块状絮状白色物质，造成多种问题。影响浸润剂质量，降低玄武岩纤维和有机的各种机体树脂连接的桥梁。造成了偶联剂的浪费，从而重新水解偶联剂。出现的块状物沉积或有胶凝在反应釜，堵塞反应釜排放管道。偶联剂自聚产生的胶凝物，粘结在搅拌器和反应釜内壁。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种偶联剂水解装置，能够提高反应速率、有利于水解反应过程的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种偶联剂水解装置，包括反应釜和设置于反应釜顶部的投料装置，

所述投料装置包括投料桶，所述投料桶底部设置为圆锥形，所述圆锥形底部设置有投料口，所述投料口设置于反应釜内上部，所述投料口设置有过滤装置、流量计和开关调节阀；所述投料桶桶身外壁设置有控温夹套，所述控温夹套上设置有温度计，所述控温夹套内设置有控温介质，所述控温夹套的进口和出口连接有控温介质循环管，所述控温介质循环管上设置有加热装置、冷介质注入口、热介质排出口和循环泵；所述投料桶桶身上部设置有第一高压冲洗喷头，所述第一高压冲洗喷头连接有第一冲洗水管，所述第一冲洗水管连接有水源；

所述反应釜顶部设置有进水口、底部设置有出料口，反应釜内上部设置有多个第二高压冲洗喷头，所述第二高压冲洗喷头连接有第二冲洗水管，所述第二冲洗水管连接有水源；所述反应釜内下部设置有搅拌装置，所述搅拌装置设置于投料口下方，所述搅拌装置连接有搅拌电机，所述反应釜外壁设置有加热盘管，所述加热盘管内设置加热介质，所述加热盘管的进口和出口连接有加热介质循环管，所述加热介质循环管上设置有加热装置、冷介质注入口、热介质排出口和循环泵。

优选地，所述投料桶为不锈钢材质。

优选地，所述加热介质和控温介质为水或油中的一种。

优选地，所述加热装置为电加热装置。

优选地，所述进水口、出料口、冷介质注入口、热介质排出口、第一冲洗水管、第二冲洗水管处均设置有开关阀。

优选地，所述第一高压冲洗喷头和第二高压冲洗喷头均为高压旋转喷头。

优选地，所述过滤装置包括过滤筒、过滤桶内壁的过滤槽以及卡接于过滤槽内的可拆卸式过滤板。

本实用新型和现有技术相比具有以下有益效果。

在硅烷偶联剂溶解于水中时，放慢流速减小一次性大量加入，避免空气打入水中，使偶联剂和水充分接触提高了水解条件。

避免局部偶联剂浓度过高，可以避免偶联剂自聚产生凝胶现象。

硅烷偶联剂水解反应的速度与温度的高低有着相关关系，即温度越高，速度越快。所以加热后提高反应速率。

有了投料桶，避免了直接加偶联剂在反应釜内壁溅起大量偶联剂沉积，也使得水解后的溶液更澄清。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型过滤装置结构示意图。

图中：反应釜1，投料桶2，投料口3，过滤装置4，流量计5，开关调节阀6，控温夹套7，循环泵8，控温介质循环管9，加热装置10，冷介质注入口11，热介质排出口12，第一高压冲洗喷头13，第一冲洗水管14，进水口15，出料口16，第二高压冲洗喷头17，第二冲洗水管18，搅拌装置19，搅拌电机20，加热盘管21，加热介质循环管22，过滤筒23，过滤槽24，过滤板25。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

一种偶联剂水解装置，包括反应釜1和设置于反应釜顶部的投料装置，

所述投料装置包括投料桶2，所述投料桶2底部设置为圆锥形，所述圆锥形底部设置有投料口3，所述投料口设置于反应釜1内上部，所述投料口3设置有过滤装置4、流量计5和开关调节阀6；所述投料桶桶身外壁设置有控温夹套7，所述控温夹套内设置有控温介质，所述控温夹套内设置有温度计，所述控温夹套的进口和出口连接有控温介质循环管9，所述控温介质循环管上设置有加热装置10、冷介质注入口11、热介质排出口12和循环泵8；所述投料桶2桶身上部设置有第一高压冲洗喷头13，所述第一高压冲洗喷头13连接有第一冲洗水管14，所述第一冲洗水管连接有水源；

所述反应釜1顶部设置有进水口15、底部设置有出料口16，反应釜内上部设置有多个第二高压冲洗喷头17，所述第二高压冲洗喷头17连接有第二冲洗水管18，所述第二冲洗水管连接有水源；所述反应釜1内下部设置有搅拌装置19，所述搅拌装置19设置于投料口下方，所述搅拌装置19连接有搅拌电机20，所述反应釜1外壁设置有加热盘管21，所述加热盘管内设置加热介质，所述加热盘管的进口和出口连接有加热介质循环管22，所述加热介质循环管上设置有加热装置10、冷介质注入口11、热介质排出口12和循环泵8。

所述投料桶2为不锈钢材质。

所述加热介质和控温介质为水或油中的一种。

所述加热装置10为电加热装置。

所述进水口、出料口、冷介质注入口、热介质排出口、第一冲洗水管、第二冲洗水管处均设置有开关阀。

所述第一高压冲洗喷头13和第二高压冲洗喷头17均为高压旋转喷头。

所述反应釜中还设置有温度计和酸度计。

所述过滤装置包括过滤筒23、过滤筒23内壁的过滤槽24以及卡接于过滤槽24内的可拆卸式过滤板25。

投料桶用不锈钢制成，不锈钢不会与偶联剂发生反应。它上体是圆柱形下底为圆锥体，在圆锥底开小孔作为投料口。为加快水解效率在圆柱体外壁加装了用于加热用的控温夹套，因温度太高影响偶联剂稳定性，但低于150℃不受影响，所以控温介质的加热温度设定在80℃。控温介质循环管上设置有加热装置，对控温介质进行加热，控温介质温度太高时，通过热介质排出口排出部分热介质，通过冷介质注入口注入冷介质，对控温介质温度进行把控。

防止投料桶投不干净偶联剂，堵塞投料孔，又加装了冲洗水管，投料后冲洗投料桶。高压旋转喷头能充分清洗投料桶内壁。

投料桶在反应釜内，水解时偶联剂直接加入投料桶，经投料口小孔呈细线状缓慢流下。

不同的硅烷偶联剂极性不同在水中的溶解性也有较大区别，溶解度较大的硅烷偶联剂由于在水中溶解的较多，与水分充分接触，所以水解速度会相对较快。为达此目的，在硅烷偶联剂溶解于水中时，放慢流速减小一次性大量加入，避免空气打入水中，使偶联剂和水充分接触，提高了水解条件。

偶联剂浓度低了有利于水解稳定性。避免局部偶联剂浓度过高，可以避免偶联剂自聚产生凝胶现象。

同一般的化学反应一样，硅烷偶联剂水解反应的速度与温度的高低有着相关关系，即温度越高，速度越快。所以加热后提高反应速率。

有了投料桶，避免了直接加偶联剂在反应釜内壁溅起大量偶联剂沉积，也使得水解后的溶液更澄清。

通过加热盘管对溶液进行加热，并通过加热盘管对反应釜的温度进行控制，使硅烷偶联剂在最佳温度下水解，可有效的避免产生其他衍生物，一方面提高了水解效率，另一方面提高了溶液的纯度。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。