具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器的制作方法

本技术涉及水解反应器，尤其涉及一种具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器。

背景技术：

1、硅氧烷类物质均需要人工合成，大多数都来源于二甲基二氯硅烷(简称二甲)水解，反应方程式如下：

2、

3、二甲的水解过程作为聚硅氧烷生产过程不可逾越的步骤，大多采用工艺较先进的浓酸水解工艺进行水解，即二甲在浓盐酸中进行水解反应，首先二甲与盐酸中的水反应生成二甲基硅二醇，二甲基硅二醇在酸性条件下极其不稳定，很快发生羟基缩合反应，生成线状和环状初级形态聚硅氧烷混合物，反应生成的hcl气体以气相的形式直接从反应体系中脱出，供氯甲烷合成使用。

4、在二甲水解过程中，水解反应器的结构及效率对硅氧烷的品质起到了至关重要的作用，此外，脱出hcl的液相夹带极大地缩短了氯甲烷合成工序的运行周期，降低了氯甲烷合成的生产效率。因此，开发水解效率高、运行稳定可靠、体积小的水解反应器，同时寻求脱出hcl的净化工艺设备是目前亟待解决的问题。

5、公开号cn106423034a的实用新型专利公开了一种由若干均匀分布圆孔的“π”形石墨块和塔节组成的水解反应器，有效提高了水解反应效率，但使用过程中脱出hcl的液相夹带比较明显，后续hcl的净化系统压力较大。专利cn206526811u公开了一种二甲基二氯硅烷水解反应器，水解效率提高至99.9％，但hcl的液相夹带量仍较明显。因此需要开发一种既具有较好的水解反应效果，又能够有效降低hcl的液相夹带的水解反应器。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，具有水解效率高、hcl的液相夹带量低，体积小的优点。

2、为实现此技术目的，本实用新型采用如下方案：具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，包括填料塔节、支撑板和密封端头；反应器包括n节填料塔节，n为≥1的正整数，部分填料塔节内装有填料，装有填料的填料塔节上、下端分别装有支撑板；位于顶部的填料塔节为倒锥形结构，倒锥形结构内部装有鲍尔环填料或矩鞍环填料作为除液段；除液段填料塔节上端装有椭圆封头作为出料端的密封端头，位于底部的填料塔节下端装有锥形封头作为进料端的密封端头。

3、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

4、(1)增加除液段及填料相比与传统浓酸水解反应器氯化氢夹带短链的硅氧烷由300ppm降低至60ppm以下，避免因短链硅氧烷聚集在氯甲烷合成工序换热器内，有效降低氯甲烷合成工序换热器检修频率，节约检修费用；

5、(2)在水解反应器内增加填料有效提高一环路浓酸与硅氧烷的分离效率，减少油包酸的现象发生，主要体现在硅氧烷的氯离子含量由5ppm降低至1ppm以下，提高产品质量；

6、(3)在水解反应器内增加填料有效增加二甲基二氯硅烷与水的接触面积，提高水解反应效率，使二甲基二氯硅烷充分水解，主要体现在硅氧烷的ph值由4.2提升至5.5以上，减少水洗工序用水量，有效降低污水排放量，年可减少污水排放1.6万吨。

7、本实用新型的优选方案为：

8、n＝3～16，填料塔节的高度在300～600mm。

9、两级塔节之间的距离为塔节高度的1/2。

10、除液段高度为1200mm～2000mm，除液段的扩展角度范围为5°～10°。

11、除液段下方的填料塔节侧壁开设有液相出口，液相出口距下侧相邻填料塔节上端面300mm，距上方除液段下端面150mm。

12、填料采用尺寸在25～80mm之间的鲍尔环填料。

13、支撑板采用孔径为2/3填料尺寸的圆孔板，孔隙率在65％～75％。

技术特征：

1.一种具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，包括填料塔节、支撑板和密封端头；其特征在于，反应器包括n节填料塔节，n为≥1的正整数，部分填料塔节内装有填料，装有填料的填料塔节上、下端分别装有支撑板；位于顶部的填料塔节为倒锥形结构，倒锥形结构内部装有鲍尔环填料或矩鞍环填料作为除液段；除液段填料塔节上端装有椭圆封头作为出料端的密封端头，位于底部的填料塔节下端装有锥形封头作为进料端的密封端头。

2.根据权利要求1所述的具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于，n＝3～16，填料塔节的高度在300～600mm。

3.根据权利要求1所述的具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于，两级塔节之间的距离为塔节高度的1/2。

4.根据权利要求1所述的具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于，除液段高度为1200mm～2000mm，除液段的扩展角度范围为5°～10°。

5.根据权利要求1所述的具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于，除液段下方的填料塔节侧壁开设有液相出口，液相出口距下侧相邻填料塔节上端面300mm，距上方除液段下端面150mm。

6.根据权利要求1所述的具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于，填料采用尺寸在25～80mm之间的鲍尔环填料。

7.根据权利要求1所述的具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，其特征在于，支撑板采用孔径为2/3填料尺寸的圆孔板，孔隙率在65％～75％。

技术总结
本技术公开了一种具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，涉及水解反应器技术领域。具有自动除液功能的高效二甲基二氯硅烷水解反应器，包括填料塔节、支撑板和密封端头；反应器包括n节填料塔节，n为≥1的正整数，部分填料塔节内装有填料，装有填料的填料塔节上、下端分别装有支撑板；位于顶部的填料塔节为倒锥形结构，倒锥形结构内部装有鲍尔环填料或矩鞍环填料作为除液段；除液段填料塔节上端装有椭圆封头作为出料端的密封端头，位于底部的填料塔节下端装有锥形封头作为进料端的密封端头。本反应器具有水解效率高、HCl的液相夹带量低，体积小的优点。

技术研发人员：辛海亮,王占亮,陈立军,毕昆鹏,张宗炜,张海涛,周磊,肖海娇,孙敬成,毕文强,郑喜林,陈建,常保玉,田桂新
受保护的技术使用者：唐山三友硅业股份有限公司
技术研发日：20230609
技术公布日：2024/1/15