一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统和方法与流程

本发明属于输送技术领域，具体涉及一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统和方法，尤其涉及对光纤预制棒制备的疏松体沉积过程中用到的八甲基环四硅氧烷原料进行安全输送及汽化的系统和方法。

背景技术：

光纤预制棒是具有特定折射率剖面并用于制造光导纤维(简称光纤)的石英玻璃棒。预制棒一般直径为几毫米至几十毫米(俗称光棒)。光纤的内部结构就是在预制棒中形成的。因为预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分，所以从20世纪70年代末期开始规模生产光纤以来，对光纤预制棒制造技术的研究和完善改进就从来没有间断过。

近年来，一些光纤预制棒制造公司研究在光纤预制棒制备的二氧化硅(sio2)疏松体沉积过程采用八甲基环四硅氧烷(d4)为原料，代替传统预制棒制备采用的四氯化硅(sicl4)原料。原因是八甲基环四硅氧烷(d4)的分子结构不含氯，在燃烧后不形成酸性氯化物，能够降低工艺尾气对于环境的污染，省略了后续尾气处理酸碱中和的步骤，进而大大降低了光纤预制棒制造成本。

八甲基环四硅氧烷常温下为液态，但其凝固点较低(17-18℃)，沸点较高(＞175℃)，且对人体有害，因此在应用于光纤预制棒的过程中，如何对其进行安全输送以及汽化成了亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统和方法，实现了光纤预制棒制造过程中对八甲基环四硅氧烷原料的安全输送以及汽化，同时提高八甲基环四硅氧烷的应用效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统，所述系统包括依次连接的储料装置、物料输送装置、预热装置以及气化装置，所述储料装置与第一伴热系统连接，所述物料输送装置与第二伴热系统连接；所述系统还包括载气装置，所述载气装置与气化装置连接，所述气化装置与燃烧器连接。

优选地，所述储料装置包括卸料系统和储罐，所述储罐为iso储罐。

优选地，所述物料输送装置包括泵组和液体输送管路。

优选地，所述泵组和液体输送管路之间设有液体质量流量计。

优选地，所述液体输送管路包括液体输送管道和控制阀组。

优选地，所述预热装置为预热罐。

优选地，所述物料输送装置和预热装置之间设有液体质量流量计。

优选地，所述第一伴热系统为水浴加热系统或电加热系统；

优选地，所述第二伴热系统为电加热系统。

优选地，所述载气装置包括载气罐和气体输送管路。

优选地，所述气体输送管路和气化装置之间设有气体质量流量计。

优选地，所述气体输送管路包括气体输送管道和控制阀组。

优选地，所述预热罐和气化装置均连接有加热系统。

作为优选的技术方案，所述系统包括依次连接的卸料系统、储罐、泵组、液体输送管路、预热罐以及气化装置，所述储罐与第一伴热系统连接，所述泵组和液体输送管路与第二伴热系统连接；所述系统还包括载气系统，所述载气系统包括依次连接的载气罐和气体输送管路，所述气体输送管路和气化装置连

接，所述气化装置与燃烧器连接。

第二方面，本发明提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化方法，利用第一方面所述的系统进行，所述方法为：将储料装置中的八甲基环四硅氧烷原料通过物料输送装置引入预热装置，物料预热后进入汽化装置，同时从载气装置向汽化装置中导入载气，八甲基环四硅氧烷在汽化装置中汽化为气体，被进入的载气推送至燃烧器中进行燃烧和沉积。

优选地，物料输送过程中，利用第一伴热系统将储料装置加热至18-50℃，例如可以是18℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

优选地，物料输送过程中，利用第二伴热系统将物料输送装置加热至18-50℃，例如可以是18℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

优选地，物料输送过程中，预热装置对物料预热的温度为50-175℃，例如可以是50℃、75℃、90℃、100℃、120℃、135℃、150℃、160℃或175℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

优选地，物料汽化过程中，汽化装置的温度为175-350℃，例如可以是175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃、325℃或350℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

优选地，所述载气为氩气和/或氮气。

作为优选的技术方案，本发明所述八甲基环四硅氧烷的输送及汽化方法为：将八甲基环四硅氧烷原料经过卸料系统卸料后进入储罐，同时利用第一伴热系统将储罐加热至18-50℃并进行保温；然后利用泵组将八甲基环四硅氧烷引入液体输送管路，利用第二加热系统控制泵组和液体输送管路的温度为18-50℃；控制预热罐的温度为50-175℃，八甲基环四硅氧烷通过液体输送管路进入预热罐，预热后液体进入汽化装置；同时将载气罐中的氩气和/或氮气输送至气体输送管路，载气与八甲基环四硅氧烷同时进入汽化装置；控制汽化装置内的温度为175-350℃，在该温度下八甲基环四硅氧烷迅速汽化为气体，被同时进入的载气推送至燃烧器，与燃烧器内的燃料燃烧，形成sio2的沉积。

优选地，所述燃烧器内的燃料可以为天然气、氧气等，但非仅限于此，其他合适的燃料同样适用于本发明。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统和方法，实现了在光纤预制棒的过程中，对八甲基环四硅氧烷的安全输送以及汽化，整个输送以及气化过程安全、高效，同时提高了八甲基环四硅氧烷的应用效率，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统的结构示意图。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明在具体实施方式部分提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统，所述系统包括依次连接的储料装置、物料输送装置、预热装置以及气化装置，所述储料装置与第一伴热系统连接，所述物料输送装置与第二伴热系统连接；所述系统还包括载气装置，所述载气装置与气化装置连接，所述气化装置与燃烧器连接。

优选地，所述储料装置包括卸料系统和储罐。上述系统运作过程中，外购八甲基环四硅氧烷(d4)原料，经过卸料系统将原料快速转移至储罐中，所述储罐优选为iso储罐，一般系统根据d4用量配置两台或两台以上储罐，以实现原料对燃烧器的不间断供应。

由于八甲基环四硅氧烷的凝固点比较低(17-18℃)，为防止其凝固，储罐配置第一伴热系统，所述伴热可采用水浴对罐体进行循环加热或者储罐外部电加热的方式，使得储罐的温度一直维持在18℃以上(18-50℃)。

优选地，所述物料输送装置包括泵组和液体输送管路。通过泵组将d4从储料装置中引入液体输送管路，泵组和液体输送管路之间设有液体质量流量计，用于控制液体的流量。液体输送管路和泵组均与第二伴热系统连接，所述伴热可采用电伴热的方式进行，电伴热系统的温度维持在18℃以上(18-50℃)，避免原料在管网系统中的凝固。

优选地，所述预热装置为预热罐。d4原料通过液体输送管路进入预热罐，将原料预热至50-175℃，然后进入汽化装置。预热罐和汽化装置之间优选设置液体质量流量计，用于对原料流量的控制。

优选地，所述载气装置包括载气罐和气体输送管路。当d4进入汽化装置之时，从载气罐中将载气(一般为氩气和/或氮气)输送至气体输送管路，气体输送管路和气化装置之间优选设有气体质量流量计，利用气体质量流量计控制载气的流量，使其与从预热罐加热后的d4同时进入汽化装置。

控制汽化装置内的温度为175-350℃，该温度下d4迅速被汽化成气体，其被进入的载气推送至燃烧器中，与燃烧器内的其他燃料(如天然气和氧气等)燃烧，进而形成sio2的沉积。

优选地，上述液体输送管路包括液体输送管道和控制阀组，气体输送管路包括气体输送管道和控制阀组。

本发明在具体实施方式部分还提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化方法，利用第一方面所述的系统进行，所述方法为：将储料装置中的八甲基环四硅氧烷原料通过物料输送装置引入预热装置，物料预热后进入汽化装置，同时从载气装置向汽化装置中导入载气，八甲基环四硅氧烷在汽化装置中汽化为气体，被进入的载气推送至燃烧器中进行燃烧和沉积。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

本实施例提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化系统，如图1所示，所述系统包括依次连接的卸料系统、储罐、泵组、液体输送管路、预热罐以及气化装置，所述储罐与第一伴热系统连接，所述泵组和液体输送管路与第二伴热系统连接；所述系统还包括载气系统，所述载气系统包括依次连接的载气罐和气体输送管路，所述气体输送管路和气化装置连接，所述气化装置与燃烧器连接。

进一步的，所述泵组和液体输送管路之间设有液体质量流量计，所述预热罐和气化装置之间设有液体质量流量计，所述气体输送管路和气化装置之间设有气体质量流量计。

进一步的，所述液体输送管路包括液体输送管道和控制阀组，所述气体输送管路包括气体输送管道和控制阀组。

进一步的，所述第一伴热系统为水浴加热系统或电加热系统，所述第二伴热系统为电加热系统，所述预热罐和气化装置均连接有加热系统，所述载气罐中储存的气体为氩气和/或氮气。

实施例2

本实施例提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化方法，利用实施例1中提供的系统进行输送及汽化。

将八甲基环四硅氧烷(d4)原料经过卸料系统卸料后进入储罐，同时利用第一伴热系统将储罐加热至30℃并进行保温；然后利用泵组将八甲基环四硅氧烷引入液体输送管路，同时利用液体质量流量计控制进液流量，利用第二加热系统控制泵组、液体质量流量计以及液体输送管路的温度为30℃；控制预热罐的温度为100℃，八甲基环四硅氧烷通过液体输送管路进入预热罐，然后利用液体质量流量计控制流量，液体进入汽化装置；同时控制载气罐将氩气输送至气体输送管路，经过气体质量流量计，氩气与八甲基环四硅氧烷同时进入汽化装置；控制汽化装置内的温度为230℃，在该温度下八甲基环四硅氧烷迅速汽化为气体，被同时进入的氩气推送至燃烧器，与燃烧器内的天然气燃烧，形成sio2的沉积。

实施例3

本实施例提供了一种八甲基环四硅氧烷的输送及汽化方法，利用实施例1中提供的系统进行输送及汽化。

将八甲基环四硅氧烷(d4)原料经过卸料系统卸料后进入储罐，同时利用第一伴热系统将储罐加热至25℃并进行保温；然后利用泵组将八甲基环四硅氧烷引入液体输送管路，同时利用液体质量流量计控制进液流量，利用第二加热系统控制泵组、液体质量流量计以及液体输送管路的温度为40℃；控制预热罐的温度为80℃，八甲基环四硅氧烷通过液体输送管路进入预热罐，然后利用液体质量流量计控制流量，液体进入汽化装置；同时控制载气罐将氮气输送至气体输送管路，经过气体质量流量计，氮气与八甲基环四硅氧烷同时进入汽化装置；控制汽化装置内的温度为275℃，在该温度下八甲基环四硅氧烷迅速汽化为气体，被同时进入的氮气推送至燃烧器，与燃烧器内的氧气燃烧，形成sio2的沉积。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。