CN221207974U - 一种合成四甲氧基硅烷的进料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，包括浆料集中供应罐、铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜，所述浆料集中供应罐、铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜外顶部均固定连接有电机，所述电机驱动轴固定连接有搅拌轴，所述浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐顶部一端均设置有进料门，所述浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐顶部另一端均固定连接有负压管。本实用新型通过浆料集中供应罐、铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜之间相互配合，相较于现有的单独供料，本装置通过将硅粉制浆后集中供料，可节省能源，同时催化剂和硅粉分别独立分散好后，再将催化剂与硅粉混合到一起搅拌，可最大程度保证催化剂和硅粉的充分混合。

Description

一种合成四甲氧基硅烷的进料装置

技术领域

本实用新型涉及化工反应生产设备技术领域，具体为一种合成四甲氧基硅烷的进料装置。

背景技术

四甲氧基硅烷是一种重要的有机硅源，相比四乙氧基硅烷，四甲氧基硅烷的二氧化硅含量更高，其生产成本也更低。四甲氧基硅烷在水分和催化剂的作用下水解生成二氧化硅，用于粘合剂、涂料、表面处理、CMP抛光液等方面。四甲氧基硅烷水解生成二氧化硅属于合成型二氧化硅，合成二氧化硅组份稳定、杂质少、耐高温、极低的膨胀系数、极高的抗热振性能、高度绝缘、耐腐蚀以及优异的光学特性，同时也是半导体、新能源行业的关键核心材料。随着半导体、新能源行业的不断发展，高品位合成二氧化硅越来越得到市场的青睐。

合成二氧化硅的工艺主要有水玻璃离子交换法、硅粉水解法和有机硅源水解法等。有机硅源水解法的工艺反应条件温和，生产工艺简单，同时水解过程的催化剂在系统中闭路循环，水解产生的醇类经过分离提纯重新返回水解设备，可以重复利用，极大的降低了生产成本，产品金属离子杂质总含量可以达到ppb级别。

高纯度的有机硅源是合成二氧化硅的关键原材料。现有工艺采用硅粉直接法来生产高纯度的有机硅源，而采用硅粉直接法生产高纯度的有机硅源的过程中，需要使用到分散溶剂、铜粉催化剂、和硅粉，其中铜粉催化剂和硅粉都属于粉体材料，投料过程中处理不当会导致物料的浪费和对生产环境的污染。同时，现有工艺是将铜粉催化剂与硅粉混合后再加入到溶剂中进行分散，该工艺存在催化剂在溶剂中不能完全分散的问题。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，包括浆料集中供应罐、铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜，所述浆料集中供应罐、铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜外顶部均固定连接有电机，所述电机驱动轴固定连接有搅拌轴，所述浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐顶部一端均设置有进料门，所述浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐顶部另一端均固定连接有负压管，所述浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐内侧壁均设置有加热套管，所述浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐底部均固定连接有输送管道，所述合成反应釜底部中心处设置有排料阀。

作为本实用新型所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的一种优选方案，其中，两个所述负压管分别贯穿浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐顶部并向两者内部延伸，在投硅粉时，开启负压管，可防止硅粉飘散，硅粉与溶剂搅拌分散后、催化剂与溶剂搅拌分散后，在进行脱水处理时可开启负压管，以加快脱水。

作为本实用新型所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的一种优选方案，其中，所述加热套管呈环形均匀分布于浆料集中供应罐和铜粉催化剂预分散罐内侧壁，便于分别为硅粉与溶剂搅拌、催化剂与溶剂进行加热，加热至一定温度后便于进行脱水处理。

作为本实用新型所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的一种优选方案，其中，所述输送管道底部贯穿合成反应釜顶部并与其接通，催化剂和硅粉分别独立分散好后，再将催化剂与硅粉混合到一起搅拌，这样可最大程度保证催化剂和硅粉的充分混合。

作为本实用新型所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的一种优选方案，其中，所述铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜均设置有两个，两个所述铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜一一对应，所述浆料集中供应罐与两个合成反应釜对应，便于使催化剂和容积充分分散。

作为本实用新型所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的一种优选方案，其中，所述负压管顶部与外部负压机构抽气端接通，负压机构包括真空泵、负压风机等设备，设备的抽气端与负压管接通，便于提供吸力。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型通过浆料集中供应罐、铜粉催化剂预分散罐和合成反应釜之间相互配合，相较于现有的单独供料，本装置通过将硅粉制浆后集中供料，可节省能源，同时催化剂和硅粉分别独立分散好后，再将催化剂与硅粉混合到一起搅拌，可最大程度保证催化剂和硅粉的充分混合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的立体图；

图2为本实用新型一种合成四甲氧基硅烷的进料装置的结构示意图。

图例说明：1、浆料集中供应罐；2、铜粉催化剂预分散罐；3、合成反应釜；4、电机；5、搅拌轴；6、进料门；7、负压管；8、加热套管；9、输送管道；10、排料阀。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，包括浆料集中供应罐1、铜粉催化剂预分散罐2和合成反应釜3，浆料集中供应罐1、铜粉催化剂预分散罐2和合成反应釜3外顶部均固定连接有电机4，电机4驱动轴固定连接有搅拌轴5，浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2顶部一端均设置有进料门6，浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2顶部另一端均固定连接有负压管7，负压管7顶部与外部负压机构抽气端接通，负压机构包括真空泵、负压风机等设备，设备的抽气端与负压管7接通，便于提供吸力。

两个负压管7分别贯穿浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2顶部并向两者内部延伸，在投硅粉时，开启负压管7，可防止硅粉飘散，硅粉与溶剂搅拌分散后、催化剂与溶剂搅拌分散后，在进行脱水处理时可开启负压管7，以加快脱水。

浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2内侧壁均设置有加热套管8，加热套管8呈环形均匀分布于浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2内侧壁，便于分别为硅粉与溶剂搅拌、催化剂与溶剂进行加热，加热至一定温度后便于进行脱水处理。

浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2底部均固定连接有输送管道9，输送管道9底部贯穿合成反应釜3顶部并与其接通，催化剂和硅粉分别独立分散好后，再将催化剂与硅粉混合到一起搅拌，这样可最大程度保证催化剂和硅粉的充分混合。合成反应釜3底部中心处设置有排料阀10。

在本实施例中，铜粉催化剂预分散罐2和合成反应釜3均设置有两个，两个铜粉催化剂预分散罐2和合成反应釜3一一对应，浆料集中供应罐1与两个合成反应釜3对应，便于使催化剂和容积充分分散。

使用时，首先在浆料集中供应罐1中，对硅粉和溶剂进行制浆处理，在铜粉催化剂预分散罐2中加入催化剂与少量溶剂，将催化剂与溶剂进行预分散处理，浆料集中供应罐1和铜粉催化剂预分散罐2在进行制浆和分散作业的同时，启动电机4带动搅拌轴5转动，使浆料以及催化剂混合均匀。

最终将制备好的浆液，通过输送管道9输送到不同的合成反应釜3中，输送管道9中部均设置有阀门，便于工作人员控制物料的输送量，同时每个合成反应釜3均设有各自独立的铜粉催化剂预分散罐2，随后再将制备好的分散液通过输送管道9输送到对应的合成反应釜3中，与浆液混合。

浆料集中供应罐1设有加热套管8，待硅粉与溶剂搅拌分散后，加热至一定温度进行脱水处理，脱水处理时开启负压管7，加快脱水。

铜粉催化剂预分散罐2同样设有加热套管8，待催化剂与溶剂搅拌分散后，加热至一定温度进行脱水处理，脱水处理时开启负压管7，加快脱水。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，包括浆料集中供应罐(1)、铜粉催化剂预分散罐(2)和合成反应釜(3)，其特征在于，所述浆料集中供应罐(1)、铜粉催化剂预分散罐(2)和合成反应釜(3)外顶部均固定连接有电机(4)，所述电机(4)驱动轴固定连接有搅拌轴(5)，所述浆料集中供应罐(1)和铜粉催化剂预分散罐(2)顶部一端均设置有进料门(6)，所述浆料集中供应罐(1)和铜粉催化剂预分散罐(2)顶部另一端均固定连接有负压管(7)，所述浆料集中供应罐(1)和铜粉催化剂预分散罐(2)内侧壁均设置有加热套管(8)，所述浆料集中供应罐(1)和铜粉催化剂预分散罐(2)底部均固定连接有输送管道(9)，所述合成反应釜(3)底部中心处设置有排料阀(10)。

2.根据权利要求1所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，其特征在于，两个所述负压管(7)分别贯穿浆料集中供应罐(1)和铜粉催化剂预分散罐(2)顶部并向两者内部延伸。

3.根据权利要求1所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，其特征在于，所述加热套管(8)呈环形均匀分布于浆料集中供应罐(1)和铜粉催化剂预分散罐(2)内侧壁。

4.根据权利要求1所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，其特征在于，所述输送管道(9)底部贯穿合成反应釜(3)顶部并与其接通。

5.根据权利要求1所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，其特征在于，所述铜粉催化剂预分散罐(2)和合成反应釜(3)均设置有两个，两个所述铜粉催化剂预分散罐(2)和合成反应釜(3)一一对应，所述浆料集中供应罐(1)与两个合成反应釜(3)对应。

6.根据权利要求1所述的一种合成四甲氧基硅烷的进料装置，其特征在于，所述负压管(7)顶部与外部负压机构抽气端接通。