CN108854120A - 一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置 - Google Patents

一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，包括一级回收装置和二级回收装置，所述一级回收装置包括搅拌筒，搅拌筒的外部设有夹套，搅拌筒的中心设有搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌叶片，搅拌轴的顶端通过联轴器连接搅拌电机的输出轴，搅拌电机通过电机座固连于搅拌筒的顶部；二级回收装置包括分离筒和蒸发筒，所述分离筒设于蒸发筒的顶部，分离筒的顶部设有减速电机，减速电机的底部的输出轴通过联轴器连接主轴，主轴贯穿分离筒延伸到蒸发筒底部，分离筒的底部设有分布器；本发明设计两级回收装置，通过一级回收装置初步蒸发回收并过滤后再通过二级回收装置精细化蒸发回收，效率高，能耗低。

Description

一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置
技术领域
本发明涉及一种化工设备，具体是一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置。
背景技术
在塑料配混中，改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。又称表面改性剂。它在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。其用量一般为填充剂用量的0.5～2％，偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能，如物理性能、电性能、热性能、光性能等。偶联剂用于橡胶工业中，可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能，并且能减小NR用量，从而降低成本。
硅烷偶联剂是一种常用的无机偶联剂，硅烷偶联剂加工中的重要中间产物三氯氢硅在蒸馏纯化的过程中会产生大量残液，现有技术中一般都是采用多次循环蒸发的方式来进行回收，能耗高，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过两级蒸发回收，能耗低，效率高的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，包括一级回收装置和二级回收装置，所述一级回收装置包括搅拌筒，搅拌筒的外部设有夹套，搅拌筒的中心设有搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌叶片，搅拌轴的顶端通过联轴器连接搅拌电机的输出轴，搅拌电机通过电机座固连于搅拌筒的顶部，搅拌筒的上部一侧设有物料进口，另一侧设有气相出口，搅拌筒的底部设有排液口，该排液口上设有阀门，排液口通过管道连接二级回收装置，该管道上设有过滤器；
二级回收装置包括分离筒和蒸发筒，所述分离筒设于蒸发筒的顶部，分离筒的顶部设有减速电机，减速电机的底部的输出轴通过联轴器连接主轴，主轴贯穿分离筒延伸到蒸发筒底部，分离筒的内部上部设有不锈钢丝网，分离筒的上部一侧设有气相出口，分离筒的底部设有分布器，分布器固定安装在主轴上，分布器的一侧的分离筒上设有物料进口，该物料进口通过管道连接搅拌筒的排液口；
蒸发筒的外周设有夹套，蒸发筒的底部设有锥形斗，主轴上设有回料机构，该回料机构包括中心柱、底盘和挡环，中心柱套在主轴上，并与主轴螺纹连接，主轴外侧的中心柱上设有数个通液孔，通液孔贯穿中心柱；中心柱的下部外周套有底盘，底盘的外周设有一圈弹性套，底盘的顶部设有挡环，挡环与中心柱之间构成环形腔体，挡环的底部开有数个贯穿挡环的小孔，挡环外侧的底盘的顶面设有斜坡。
作为本发明进一步的方案：所述过滤器为在线过滤器。
作为本发明进一步的方案：所述蒸发筒内部的主轴上设有外螺纹，中心柱的中心设有与主轴配合的通孔，通孔的内壁上设有内螺纹。
作为本发明进一步的方案：所述蒸发筒靠近底部的位置设有转轴支架，转轴支架通过轴承连接主轴。
作为本发明进一步的方案：所述底盘顶面的斜坡由挡环外周向底盘外周延伸，并且高点位于挡环外周。
作为本发明进一步的方案：所述弹性套的材料为化学纤维或橡胶。要求与蒸发筒的内壁之间具有一定摩擦力，由于此摩擦力的存在和回料机构本身惯性的原因，不会出现回料机构只跟随主轴转动却不会升降的问题。
作为本发明进一步的方案：所述锥形斗的底部设有出液口，出液口上设有出液阀。可以是电磁阀。
作为本发明进一步的方案：所述夹套上设有蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽进口通过管道连接锅炉。
作为本发明进一步的方案：所述减速电机的电机为正反转电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计两级回收装置，通过一级回收装置初步蒸发回收并过滤后再通过二级回收装置精细化蒸发回收，效率高，能耗低，***结构更为简单，简化管网，值得大力推广。
附图说明
图1为有机硅烷偶联剂精馏过滤装置的结构示意图。
图2为有机硅烷偶联剂精馏过滤装置中二级回收装置的结构示意图。
图3为有机硅烷偶联剂精馏过滤装置中回料机构的正视图；
图4为有机硅烷偶联剂精馏过滤装置中回料机构的俯视图；
图5为有机硅烷偶联剂精馏过滤装置中回料机构的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-5，一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，包括一级回收装置和二级回收装置，所述一级回收装置包括搅拌筒1，搅拌筒1的外部设有夹套21，搅拌筒1的中心设有搅拌轴2，搅拌轴2上设有搅拌叶片，搅拌轴2的顶端通过联轴器连接搅拌电机3的输出轴，搅拌电机3通过电机座固连于搅拌筒1的顶部，搅拌筒1的上部一侧设有物料进口，另一侧设有气相出口，搅拌筒1的底部设有排液口，该排液口上设有阀门，排液口通过管道连接二级回收装置，该管道上设有过滤器4；搅拌电机3位搅拌轴2提供动力转动，进而带动搅拌叶片对内部物料进行混合。
二级回收装置包括分离筒5和蒸发筒6，所述分离筒5设于蒸发筒6的顶部，分离筒5的顶部设有减速电机8，减速电机8的电机为正反转电机，减速电机8的底部的输出轴通过联轴器连接主轴9，主轴9贯穿分离筒5延伸到蒸发筒6底部，分离筒5的内部上部设有不锈钢丝网10，分离筒5的上部一侧设有气相出口，分离筒5的底部设有分布器11，分布器11固定安装在主轴9上，分布器11的一侧的分离筒5上设有物料进口，该物料进口通过管道连接搅拌筒1的排液口；
蒸发筒6的外周设有夹套21，蒸发筒6的底部设有锥形斗7，主轴9上设有回料机构13，该回料机构13包括中心柱14、底盘15和挡环16，中心柱14套在主轴9上，并与主轴9螺纹连接，主轴9外侧的中心柱14上设有数个通液孔17，通液孔17贯穿中心柱14；中心柱14的下部外周套有底盘15，底盘15的外周设有一圈弹性套18，底盘15的顶部设有挡环16，挡环16与中心柱14之间构成环形腔体，挡环16的底部开有数个贯穿挡环16的小孔19，挡环16外侧的底盘15的顶面设有斜坡20；回料机构13，首先液相能够通过回料机构13的中心柱14上的通液孔17下流，其次回料机构13能够通过主轴9的正反转进行升降，当降到底部时底部的液相从通液孔17返流到中心柱14的顶部，然后再流到挡环16与中心柱14之间构成的环形腔体上，然后当回料机构13上升时，环形腔体内的液相缓慢流出，然后从斜坡20流到底盘15外面通过弹性套18与蒸发筒6的接触面均匀的分布到蒸发筒6的内壁上再次蒸发，以此循环，大大提高蒸发效率，降低出液残留。
进一步，过滤器4为在线过滤器4。
进一步，蒸发筒6内部的主轴9上设有外螺纹，中心柱14的中心设有与主轴9配合的通孔，通孔的内壁上设有内螺纹。
进一步，不锈钢丝网10通过丝网架安装在分离筒5内，不锈钢丝网10中心设有与主轴9配合的通孔。不锈钢丝网10还可替换为丝网除沫器。
进一步，分布器11为离心叶片。
进一步，蒸发筒6靠近底部的位置设有转轴支架，转轴支架通过轴承连接主轴9。
进一步，底盘15顶面的斜坡20由挡环16外周向底盘15外周延伸，并且高点位于挡环16外周。
进一步，弹性套18的材料为化学纤维或橡胶。要求与蒸发筒6的内壁之间具有一定摩擦力，由于此摩擦力的存在和回料机构13本身惯性的原因，不会出现回料机构13只跟随主轴9转动却不会升降的问题。
进一步，锥形斗7的底部设有出液口，出液口上设有出液阀。可以是电磁阀。
进一步，夹套21上设有蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽进口通过管道连接锅炉。
作为本发明再进一步的实施方式，主轴9底端延伸到锥形斗7内，并且在底盘15的底部设计锥形盘，锥形盘的外面与锥形斗7的内面的锥度相同。这样就能够使回料机构13下降到底部时能够使锥形盘挤压到锥形斗7内，使锥形斗7内物料能够进入到回料机构13内，避免底部物料无法循环。
本发明的结构特点及其工作原理：本发明设计两级回收装置，一级回收装置通过简单的搅拌、夹套21加热对残液进行初步蒸发回收，回收的蒸汽经过现有的冷凝环节回收，而剩余的残液经过出口排出，然后进过过滤器过滤杂质后再进入二级回收装置装置，这样能够降低二级回收装置的工作量，而且能够避免杂质在二级回收装置内产生结垢等不利影响；
对于二级回收装置利用分布器11将进入的物料连续均匀地呈膜状分布在蒸发筒6的内壁(蒸发面)上，然后蒸发出的蒸汽经过上方的不锈钢丝网10去除液滴或泡沫后从气相出口排出，然后通过接下来的冷凝等步骤后回收(不属于本发明部分，未示出)，剩余的液相沉降到蒸发筒6的底部。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，包括一级回收装置和二级回收装置，所述一级回收装置包括搅拌筒，搅拌筒的外部设有夹套，搅拌筒的中心设有搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌叶片，搅拌轴的顶端通过联轴器连接搅拌电机的输出轴，搅拌电机通过电机座固连于搅拌筒的顶部，搅拌筒的上部一侧设有物料进口，另一侧设有气相出口，搅拌筒的底部设有排液口，该排液口上设有阀门，排液口通过管道连接二级回收装置，该管道上设有过滤器；
二级回收装置包括分离筒和蒸发筒，所述分离筒设于蒸发筒的顶部，分离筒的顶部设有减速电机，减速电机的底部的输出轴通过联轴器连接主轴，主轴贯穿分离筒延伸到蒸发筒底部，分离筒的内部上部设有不锈钢丝网，分离筒的上部一侧设有气相出口，分离筒的底部设有分布器，分布器固定安装在主轴上，分布器的一侧的分离筒上设有物料进口，该物料进口通过管道连接搅拌筒的排液口；
蒸发筒的外周设有夹套，蒸发筒的底部设有锥形斗，主轴上设有回料机构，该回料机构包括中心柱、底盘和挡环，中心柱套在主轴上，并与主轴螺纹连接，主轴外侧的中心柱上设有数个通液孔，通液孔贯穿中心柱；中心柱的下部外周套有底盘，底盘的外周设有一圈弹性套，底盘的顶部设有挡环，挡环与中心柱之间构成环形腔体，挡环的底部开有数个贯穿挡环的小孔，挡环外侧的底盘的顶面设有斜坡。
2.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述过滤器为在线过滤器。
3.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述蒸发筒内部的主轴上设有外螺纹，中心柱的中心设有与主轴配合的通孔，通孔的内壁上设有内螺纹。
4.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述蒸发筒靠近底部的位置设有转轴支架，转轴支架通过轴承连接主轴。
5.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述底盘顶面的斜坡由挡环外周向底盘外周延伸，并且高点位于挡环外周。
6.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述弹性套的材料为化学纤维或橡胶。
7.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述锥形斗的底部设有出液口，出液口上设有出液阀。
8.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述夹套上设有蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽进口通过管道连接锅炉。
9.根据权利要求1所述的有机硅烷偶联剂精馏过滤装置，其特征在于，所述减速电机的电机为正反转电机。
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