CN209123377U - 一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，属于化工设备技术领域。针对现有技术中硅烷偶联剂在蒸馏过程中原料受热不均匀、蒸馏效率低且回收产品的纯度低的问题，本实用新型提供一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置。它包括原料储罐，与原料储罐连接的蒸馏釜，蒸馏釜顶部依次设置有填料塔、冷凝器和产品接收罐，冷凝器和产品接收罐之间设置有真空泵，蒸馏釜底部设置有出料口，所述蒸馏釜为圆球形，填料塔的直径与蒸馏釜的直径之比为(3～4):(10～11)。本实用新型将蒸馏釜设计为圆球形，减小了气流的阻力，使气流速度提高，填料塔的直径与蒸馏釜的直径之比为(3～4):(10～11)，增大了气液接触面，提高了成品的提取效率和纯度，结构简单巧妙。

Description

一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，更具体地说，涉及一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置。

背景技术

蒸馏是根据液体混合物各馏分沸点的不同，通过加热将馏分汽化，再冷凝收集，从而实现馏分的分离与提纯。主要适用于高温下不易分解变质的热敏性物质。在硅烷偶联剂的生产工艺中，需要将粗品中存在的原料、溶剂、盐类等除去，才能提取成品。根据各馏分沸点的不同，提纯普遍采用减压蒸馏装置，但蒸馏釜体的形状不固定，主要采用圆柱形，而且填料塔的塔径变化无规律，这就容易使蒸馏原料在釜体内的搅拌受热不均匀，釜内积存的盐类等易沉积，从而影响了加热效率，而且气流所受的阻力也增大，不利于回流，使得蒸馏效果大大降低。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201620571605.0，公开日为2016年11月16日，该专利公开了一种硅烷偶联剂蒸馏装置，属于化工设备技术领域。包括蒸馏釜、蒸馏塔、换热器、成品接收罐、真空装置和氮气管路，其特征在于该蒸馏装置在蒸馏塔壳体外部设夹套，在夹套外部设保温层；所述的夹焊接在蒸馏塔壳体上，设温度计，在夹套上端设加热介质出口管，夹套下端设加热介质进口管和排液导淋；所述的保温层覆盖从蒸馏釜出口连接处到蒸馏塔顶端出口。该专利的不足之处在于：该装置虽然节约设备维护成本，但是硅烷偶联剂在蒸馏塔中的挥发较快，产品收率较低。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中硅烷偶联剂在蒸馏过程中原料受热不均匀、蒸馏效率低且回收产品的纯度低的问题，本实用新型提供一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，降低了气相硅烷偶联剂需要克服的势能，减小了气流的阻力，使气流速度提高，蒸出效率也提高，增大了气液接触面，利于气液混合而产生内回流，提高了成品的提取效率和纯度。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，括原料储罐，与原料储罐连接的蒸馏釜，蒸馏釜顶部依次设置有填料塔、冷凝器和产品接收罐，冷凝器和产品接收罐之间设置有真空泵，蒸馏釜底部设置有出料口，所述蒸馏釜为圆球形，填料塔的直径与蒸馏釜的直径之比为(3～4):(10～11)。使得产品的纯度高，且对物料的加热均匀，加热效率高，结构巧妙且节约成本。

更进一步的，蒸馏釜的其中一侧边设置有温度传感器和气压传感器。实时监控，操作简单准确。

更进一步的，还包括搅拌装置，搅拌装置设置在蒸馏釜内部。使得蒸馏釜内部的液体加热均匀。

更进一步的，所述搅拌装置包括搅拌杆和与搅拌杆底部连接的搅拌叶片。搅拌均匀且搅拌效率高。

更进一步的，蒸馏釜外部设置有空心套，空心套的其中一侧边设置有开口。加热介质通过该进口进入到空心套中对蒸馏釜进行加热，操作方便简洁。

更进一步的，沿开口周向设置有挡环。有效防止粉尘等颗粒进入到蒸馏釜中，确保蒸馏效果。

更进一步的，所述空心套的外部设置有保温层。对蒸馏釜进行保温，从而使得蒸馏釜内的液体加热充分并且均匀。

更进一步的，保温层内部填充有聚氨酯泡沫塑料。该材料保温效果较好且使用寿命较高。

更进一步的，真空泵与冷凝器连接的地方设置有密封圈。起到防尘密封的作用。

更进一步的，真空泵中泵体与上下端盖之间均设置有O型密封圈。起到防尘密封的作用。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型将蒸馏釜设计为圆球形，降低了气相硅烷偶联剂需要克服的势能，减小了气流的阻力，使气流速度提高，蒸出效率也提高，填料塔的直径与蒸馏釜的直径之比为(3～4):(10～11)，增大了气液接触面，利于气液混合而产生内回流，提高了成品的提取效率和纯度；

(2)本实用新型通过在蒸馏釜的右侧设置温度传感器和压力传感器，使得在蒸馏过程中能够实时监控进度，便于操作，使得回收的产品效率与纯度都较高；

(3)本实用新型通过在蒸馏釜内部设置搅拌装置，在蒸馏釜进行加热过程时，启动搅拌装置，搅拌杆带动搅拌叶转动，使得蒸馏釜内的液体受热均匀，从而回收的产品纯度较高；

(4)本实用新型通过在蒸馏釜的外部设置有空心套，加热介质通过空心套左侧的开口进入空心套对蒸馏釜进行加热与保温，且空心套外部还设置有保温层，对蒸馏釜提供双层保温，减少蒸馏釜内副产物的产生，从而使得回收的产品纯度较高；

(5)本实用新型在真空泵与冷凝器连接的地方设置密封圈，真空泵中泵体与上下端盖之间设置O型密封圈，防止灰尘或空气进入到冷凝器中从而影响产品的纯度；

(6)本实用新型能最大限度的回收蒸馏釜中的硅烷偶联剂，效率和产品纯度较高，减少了能源的消耗，并且使用于温度沸点在150℃～280℃之间的热敏性物质，结构巧妙，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图序号说明：

1、原料储罐；2、蒸馏釜；3、出料口；4、填料塔；5、冷凝器；6、产品接收罐；7、真空泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，包括原料储罐1，与原料储罐1连接的蒸馏釜2，蒸馏釜2顶部依次设置有填料塔4、冷凝器5和产品接收罐6，填料塔4底部连接蒸馏釜2顶部，填料塔4顶部连接冷凝器5一端口，冷凝器5另一端口连接产品接收罐6，冷凝器5和产品接收罐6之间设置有真空泵7，蒸馏釜2底部设置有出料口3，所述蒸馏釜2为圆球形，填料塔4的直径和蒸馏釜2的直径之比为(3～4):(10～11)。本实用新型中将蒸馏釜2设计成圆球形；填料塔4的直径和蒸馏釜2的直径之比为(3～4):(10～11)，整体增大了气液接触面，且液体在蒸馏釜2内受热均匀，从而提高了成品的提取效率和纯度。

本实施例中，选用的蒸馏釜2釜体的直径为1.00m～1.10m的范围，釜体高度设为1.05m，在填料塔4塔径为300mm～400mm的基础上，产品收率数据如下表1：

表1产品收率

从表1中可以看出，当蒸馏釜2中的直径与高度比为1:1时，产品的收率最高，因为1:1的比例降低了气相硅烷偶联剂需要克服的势能，减小了气流的阻力，使气流速度提高，蒸出效率也提高。

实施例2

基本同实施例1，优选的，本实施例中选用的蒸馏釜2釜体的直径为2m～3m的范围，釜体高度设为1.05m，在填料塔4塔径为727mm～1090mm的基础上，产品收率数据如下表2：

表2产品收率

从表2中可以看到，当填料塔4的直径与蒸馏釜2的直径之比为3:10时，产品的收率最高，因为3:10的比例使得填料塔4与蒸馏釜2的接触面积增大，从而使得气液接触面较大，有利于气液混合而产生内回流，提高产品的提取效率与纯度。

实施例3

基本同实施例1，优选的，蒸馏釜2的其中一侧边设置有温度传感器和气压传感器，使得在蒸馏过程中能够实时监控进度，便于操作；蒸馏釜2外部设置有空心套，空心套的其中一侧边设置有开口，沿开口周向设置有挡环，有效防止粉尘等颗粒进入到蒸馏釜2中，确保蒸馏效果；还包括搅拌装置，搅拌装置设置在蒸馏釜2内部，优选的，所述搅拌装置包括搅拌杆和与搅拌杆底部连接的搅拌叶片，在蒸馏釜2进行加热过程时，启动搅拌装置，搅拌杆带动搅拌叶转动，使得蒸馏釜2内的液体受热均匀；

本实施例中的装置工作原理如下：原料储罐1中的原料经管道传输到蒸馏釜2中，待原料达到蒸馏液位时，用真空泵7对蒸馏釜2内部进行抽真空处理，由于液体的沸点在真空环境中会降低，这样液体就会快速的达到蒸馏效果，从而使得蒸馏效率快；气压传感器将对蒸馏釜2中的气压进行感应；等到抽真空工作完成后通过加热介质对蒸馏釜2进行加热，优选的，所述加热介质为热水、蒸汽、导热油中的一种，此类加热介质加热速度快，加热均匀并且节能高效，本实施例不仅仅包括所列举的加热介质，其它的加热介质均可应用在本装置中；在加热过程中，启动搅拌装置，搅拌杆带动搅拌叶转动对蒸馏釜2内部的液体进行搅拌，同时温度传感器将对加热的温度进行感应，使得蒸馏釜2内部的液体受热更加均匀；当产生蒸汽后，蒸汽进入到填料塔4中，上升路径改变，使得气液接触面积增大，并形成回流，从而达到提纯的效果；最终气相的硅烷偶联剂经过冷凝器5降温冷却后进入到产品接收罐6，蒸馏釜2内部剩余的残渣通过蒸馏釜2底部的出料口进行排出清理。

实施例4

基本同实施例3，优选的，所述搅拌装置设置在蒸馏釜2内部的2/3处，经过多次实验可得知，当搅拌装置设置在蒸馏釜2内部的2/3处时，蒸馏釜2内部的液体能够搅拌的更加充分，受热更加均匀；因为搅拌装置距离蒸馏釜2底部设置的过高，会使得蒸馏釜2内部的液体得不到搅拌装置的搅拌，从而使得加热不充分不均匀；搅拌装置距离蒸馏釜2底部设置的过低，在搅拌过程中，搅拌杆上的搅拌叶片会粘上蒸馏釜2底部的液体，从而影响搅拌速率，且影响液体的纯度。

实施例5

基本同实施例3，优选的，所述冷凝器5为倾斜放置，倾斜角度为5°～10°，所述倾斜角度为冷凝器5与水平面的夹角。倾斜角度过小，会使得气相的硅烷偶联剂在冷凝器5内冷却后堵塞，不能很顺畅的进入到产品接收罐6中；倾斜角度过大，会使得气相的硅烷偶联剂还来不及在冷凝器5中进行冷却就进入到产品接收罐6中，影响最后产品的收集。

实施例6

基本同实施例1，优选的，所述空心套的外部设置有保温层，保温层内部填充有聚氨酯泡沫塑料，该材料保温效果较好且使用寿命较高；对蒸馏釜2提供双层保温，减少蒸馏釜2内副产物的产生，从而使得回收的产品纯度较高；真空泵7与冷凝器5连接的地方设置有密封圈，真空泵7中泵体与上下端盖之间均设置有O型密封圈；由于液体的沸点在真空环境中会降低，空气或灰尘进去影响蒸馏的效率，也可能会产生副产物，对真空泵7以及真空泵7连接处设置密封圈，能够有效的防止灰尘或空气进入到冷凝器5中从而影响产品的纯度及效率。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：包括原料储罐(1)，与原料储罐连接的蒸馏釜(2)，蒸馏釜(2)顶部依次设置有填料塔(4)、冷凝器(5)和产品接收罐(6)，冷凝器(5)和产品接收罐(6)之间设置有真空泵(7)，蒸馏釜(2)底部设置有出料口(3)，所述蒸馏釜(2)为圆球形，填料塔(4)的直径与蒸馏釜(2)的直径之比为(3～4):(10～11)。

2.根据权利要求1所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：蒸馏釜(2)的其中一侧边设置有温度传感器和气压传感器。

3.根据权利要求2所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：还包括搅拌装置，搅拌装置设置在蒸馏釜(2)内部。

4.根据权利要求3所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌杆和与搅拌杆底部连接的搅拌叶片。

5.根据权利要求1所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：蒸馏釜(2)外部设置有空心套，空心套的其中一侧边设置有开口。

6.根据权利要求5所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：沿开口周向设置有挡环。

7.根据权利要求5所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：所述空心套的外部设置有保温层。

8.根据权利要求7所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：保温层内部填充有聚氨酯泡沫。

9.根据权利要求1所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：真空泵(7)与冷凝器(5)连接的地方设置有密封圈。

10.根据权利要求9所述的一种蒸馏铸造用硅烷偶联剂的装置，其特征在于：真空泵(7)中泵体与上下端盖之间均设置有O型密封圈。