CN103550902A - 有机硅浆渣的水解再生环保工艺 - Google Patents

有机硅浆渣的水解再生环保工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用；有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。使得有机硅浆渣水解可以半连续化生产，提高处理能力；浆渣水解物不板结，硅渣浆不堵塞；反应过程中氯化氢98%以上反应完全，没有氯化氢气体外溢，对保护环境有利。

Description

有机硅浆渣的水解再生环保工艺
技术领域
本发明涉及一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，属于有机硅生产领域。
背景技术
有机硅渣浆是有机硅单体合成过程中所产生的废弃物，其主要由大量的高沸物和少量流化床带出未反应的硅粉、铜粉组成，如果暴露在空气中，就会燃烧或形成强酸雾或液体，因此如果直接排放会对环境造成严重污染，所以必须进行无公害化处理。目前国内外对有机硅浆渣进行无害化处理方法，基本上都是先进行间歇法釜式水解，再填埋；而且有机硅浆渣水解过程中容易胶链结死现象并产生大量的氯化氢气体，易发生环保安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，采用自行设计研发的管式反应器，使得有机硅浆渣水解可以半连续化生产，提高处理能力；浆渣水解物不板结，硅渣浆不堵塞；反应过程中氯化氢98%以上反应完全，没有氯化氢气体外溢，对保护环境有利。
本发明的技术方案如下：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以10-15m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以2-4m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在75-85℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为8-12wt%氢氧化钙和4-6wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为（3.5-4）：1。
其中管式反应器由直管、三通、内管组成，直管和三通相连，三通内设有内管，直管长度为1900-2100cm，直管内径为190-210cm。
本发明解决了硅浆渣预处理过程中的环保和安全课题，有机硅浆渣和碱水边流动边反应，产生的氯化氢气体被碱水所吸收，严格控制管式反应器的尺寸，直管长度会影响氯化氢气体反应完全，内径大小会影响硅渣浆堵塞，本发明采用的管式反应器及它的特定尺寸，使得氯化氢98%以上反应完全，浆渣水解物不板结，硅渣浆不堵塞。
附图说明：
图1为本发明管式反应器的结构示意图。
附图标记：直管1、三通2、内管3。
具体实施方式：
实施例1：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以10m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以2m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在75℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为8wt%氢氧化钙和4wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为3.5：1。
其中管式反应器由直管1、三通2、内管3组成，直管1和三通2相连，三通2内设有内管3，直管长度为1900cm，直管内径为190cm。
实施例2：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以13m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以3m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在80℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为10%wt氢氧化钙和5wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为3.8：1。
其中管式反应器由直管1、三通2、内管3组成，直管1和三通2相连，三通2内设有内管3，直管长度为2000cm，直管内径为200cm。
实施例3：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以15m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以4m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在85℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为12wt%氢氧化钙和6wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为4：1。
其中管式反应器由直管1、三通2、内管3组成，直管1和三通2相连，三通2内设有内管3，直管长度为2100cm，直管内径为210cm。
实施例4：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以11m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以4m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在78℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为7wt%氢氧化钙和8wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为3.2：1。
其中管式反应器由直管1、三通2、内管3组成，直管1和三通2相连，三通2内设有内管3，直管长度为1950cm，直管内径为198cm。
实施例5：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以14m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以3m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在82℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为9wt%氢氧化钙和4wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为3.9：1。
其中管式反应器由直管1、三通2、内管3组成，直管1和三通2相连，三通2内设有内管3，直管长度为1800cm，直管内径为205cm。
实施例6：
一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，通过高压水泵将碱水以11m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以2m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在81℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
其中碱水为11wt%氢氧化钙和5wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为3.6：1。
其中管式反应器由直管1、三通2、内管3组成，直管1和三通2相连，三通2内设有内管3，直管长度为2050cm，直管内径为180cm。
对比例1：
公开号为102390860的发明专利公开的一种有机硅渣浆的环保处理方法，向带有搅拌器的密闭水解罐内加入10wt%氢氧化钠溶液610kg，在30℃条件下，30分钟内向密闭水解罐缓慢加入500kg原料渣浆，同时搅拌器以300转/分钟速度搅拌，渣浆水解为颗粒状水解物，从侧壁滑落至水解罐底部螺旋输送机入口，螺旋输送机分离出水解产物，未反应的氢氧化钠溶液及氢氧化铜的悬浮物，从密闭水解罐的上部溢流口流出进入储水池，经压滤机压缩，回收氢氧化铜。
对比例2：
公开号为1618840的发明专利公开的有机硅渣浆的处理方法，向带有搅拌冷凝器级温度计的三口瓶中加入水300g，98%的H2SO4700g，在60℃条件下，在30分钟内向反应釜内加入210g渣浆，从反应器上部析出HCl气体，含HCl的H2SO4及固体水解物的悬浮液，从侧壁溢流到过滤器中，分离出水解产物，解析出的氯化氢经碱液吸收，水解溶液回收铜。
    上述各个实施例和对比例有机硅渣浆处理过程中反应容器内堵塞的物质和吸收氯化氢气体的含量如下表所示：
从以上数据可以看出，在本发明碱水配比范围内和管式反应器尺寸内的实施例1-3的反应容器内堵塞的物质的重量百分比明显优于内径较小的管式反应器的实施例6；吸收氯化氢气体的含量也明显优于不在碱水配比范围内的实施例4和直管较短的管式反应器的实施例5，同时实施例1-5的效果都优于对比例1、2，尤其是以实施例2的效果最佳，所以本发明有机硅浆渣的水解再生环保工艺，使得有机硅浆渣水解可以半连续化生产，提高处理能力，反应过程中氯化氢98%以上反应完全，没有氯化氢气体外溢，对保护环境有利。

Claims (6)

1.一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，其特征在于：通过高压水泵将碱水以10-15m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以2-4m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在75-85℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
2.如权利要求1所述的一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，其特征在于：碱水为8-12wt%氢氧化钙和4-6wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为（3.5-4）：1。
3.如权利要求1或2所述的一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，其特征在于：管式反应器由直管（1）、三通（2）、内管（3）组成，直管（1）和三通（2）相连，三通（2）内设有内管（3），直管长度为1900-2100cm，直管内径为190-210cm。
4.如权利要求1所述的一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，其特征在于：通过高压水泵将碱水以13m/s的速率打入管式反应器的三通中，同时用隔膜气泵将有机硅浆渣以3m/s的速率打入管式反应器三通中的内管中；碱水与有机硅浆渣顺向进入管式反应器的直管中在80℃的温度下反应，反应完毕通过碱水将有机硅浆渣水解物带入地槽中，反应未完全的有机硅浆渣和反应生成的水利用隔栅板分离后，水循环使用，有机硅浆渣水解物进行下一个反应程序。
5.如权利要求4所述的一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，其特征在于：其中碱水为10%wt氢氧化钙和5wt%氢氧化钠的混合水溶液；碱水与有机硅浆渣量重量比为3.8：1。
6.如权利要求4或5所述的一种有机硅浆渣的水解再生环保工艺，其特征在于：管式反应器由直管（1）、三通（2）、内管（3）组成，直管（1）和三通（2）相连，三通（2）内设有内管（3），直管长度为2000cm，直管内径为200cm。
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