一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器制造技术

一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，其包括：入料口、混料腔、下滑通道、预处理腔、反应腔；经过混料腔内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器
本专利技术涉及化学反应器领域，具体涉及一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器。
技术介绍
硅酸甲酯通常指四甲氧基硅烷，其主要应用于有机硅合成、抗热漆和粘合剂领域。硅酸甲酯广泛用于工业铸造、液体粘剂、市政建筑工程、各类车辆、电机轮机、精密仪器仪表、军工制造、微电子元器件、模具制造等行业。因此，硅酸甲酯化合物作为一种性能良好、使用价值很高的高分子材料,可以广泛应用于各类行业。随着化工业的发展，对于硅酸甲酯化合物的需求十分旺盛。直接法制备硅酸甲酯，由于不产生氯化氢等副产物，原子利用率高、绿色、环保、产物易于分离的优势，成为目前受到关注的一种硅酸甲酯的合成方法。直接法是通过硅粉和甲醇直接反应生成硅酸甲酯。但是，现有的直接法制备硅酸甲酯的方法还存在硅粉转化率低、反应速率低的问题，这些问题使得直接法制备硅酸甲酯在商业化应用受到限制。目前虽然现有技术中存在通过添加铜催化剂来提高硅粉转化率和反应速率的方案，但是由于催化剂添加方式的限制，使得铜催化剂与硅颗粒的混合方式不能使得催化剂的催化效果受到限制。因此，基于上述技术问题，需要提供一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，能够通过适当的方式混合硅粉和铜催化剂，从而提高反应的速率和原料转化率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：由于催化剂添加方式的限制，使得铜催化剂与硅颗粒的混合方式不能使得催化剂的催化效果受到限制。此外，由于硅颗粒的比表面积较大，容易造成硅颗粒表面的钝化也限制了转化率和反应速率。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，其包括：入料口、混料腔、下滑通道、预处理腔、反应腔；其特征在于：经过混料腔内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。具体的，经由混料腔反应物料经由下滑通道，进入预处理腔进行预处理，随后进入反应腔进行直接法反应制备硅酸甲酯，其中反应物甲醇气体通过反应器进气管进入反应腔内部参与反应；反应后的硅酸甲酯经由产物排出管进行后续必要的冷凝和收集。具体的，入料口安装于混料腔的上方，并具有朝向混料腔方向逐渐缩小的直径。具体的，混料腔设置有混料模块，上述混料模块包括内研磨部和外研磨部。具体的，混料模块通过外研磨部的外边缘或者底部，直接和/或间接的与混料腔的内壁机械的固定连接。具体的，外研磨部包括组合后形成一个整体筒状结构的第一外研磨部和第二外研磨部。具体的，第一外研磨部和第二外研磨部各自具有半圆筒状的外壳部分，和从外壳部分内壁向圆心方向延伸的多个半圆环形板材的研磨片。具体的，内研磨部具有中心杆和多个沿着中心杆轴向分布的与中心杆同心的圆盘状的研磨碟片，多个研磨碟片按照预设距离固定在中心杆上，形成一种串型结构。具体的，内研磨部和外研磨部均由纯铜制成。一种控制所述的用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的方法，其通过应变片检测混料腔内部受力，并加以调整。本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器能够实现以下技术效果：1)通过纯铜制成的研磨器件和硅粉的摩擦，不仅实现了Cu催化剂的添加，而且通过逐级的研磨能够使得物料充分混合。2)内研磨部作为主要的添加Cu的功能部件，其实可拆卸的安装于设备中的，能够通过拆装，实现内研磨部的取出、清洁、在粗糙化、去氧化层的处理，在多次使用后，还能够保证添加Cu的纯度。3)通过对研磨片的实时应力监控，保证了研磨的效果，实现了对于设备的自动化控制的同时，保证了物料研磨和混合的产物的添加和混合效果。附图说明图1为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的结构示意图。图2为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的混料模块的结构示意图。图3为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的混料模块的外研磨部的结构示意图，其中图3A为分体状态，图3B为合拢状态。图4为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的混料模块的外研磨部的结构示混料模块的内研磨部的结构示意图。图5为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的支撑框架的结构示意图。图6为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的研磨片P的横截面示意图。图7为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的研磨碟片的俯视图。图8为本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的研磨碟片的横截面示意图。图9为经由本专利技术提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的混料模块处理后的粉体的ESD图谱。具体实施方式以下将对本专利技术的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器作进一步的详细描述。下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术而仍然实现本专利技术的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。为使本专利技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用一方便、清晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本申请提供的用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，如图1所示，其包括：入料口1、混料腔2、下滑通道3、预处理腔4、反应腔5。其中，入料口1安装于混料腔2的上方，并具有朝向混料腔2方向逐渐缩小的直径。入料口1用于接收固体粉末原料，并将上述原料输送进入混料腔2。经过混料腔2内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。经由混料腔2反应物料经由下滑通道3，进入预处理腔4进行预处理，随后进入反应腔5进行直接法反应制备硅酸甲酯，其中反应物甲醇气体通过反应器进气管6进入反应腔5内部参与反应；反应后的硅酸甲酯经由产物排出管7进行后续必要的冷凝和收集。上述混料腔2设置有混料模块21，上述混料模块21设置在混料腔2内，混料模块21通过外研磨部211的外边缘或者底部，直接和/或间接的与混料腔2的内壁可拆卸的机械连接。具体的连接方式可以为通过特定性状的连接件与混料腔2的内壁的栓接。如图2-8所示，混料模块21包括外研磨部211和内研磨部212。其中，外研磨部211包括组合后形成一个整体筒状结构的第一外研磨部211a和第二外研磨部211b。第一外研磨部211a和第二外研磨部211b具有半圆筒状的形状。第一外研磨部211a和第二外研磨部211b各自具有半圆筒状的外壳部分C，和从外壳部分C内壁向圆心方向延伸的多个半圆环形板材的研磨片P。将第一外研磨部211a和第二外研磨部211b的半圆形直径部分重叠对置，使得第一外研磨部211a和第二外研磨部2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，其包括：入料口、混料腔、下滑通道、预处理腔、反应腔；其特征在于：经过混料腔内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，其包括：入料口、混料腔、下滑通道、预处理腔、反应腔；其特征在于：经过混料腔内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。


2.根据权利要求1中所述的反应器，其特征在于：经由混料腔反应物料经由下滑通道，进入预处理腔进行预处理，随后进入反应腔进行直接法反应制备硅酸甲酯，其中反应物甲醇气体通过反应器进气管进入反应腔内部参与反应；反应后的硅酸甲酯经由产物排出管进行后续必要的冷凝和收集。


3.根据权利要求1中所述的反应器，其特征在于：入料口安装于混料腔的上方，并具有朝向混料腔方向逐渐缩小的直径。


4.根据权利要求1中所述的反应器，其特征在于：混料腔设置有混料模块，上述混料模块包括内研磨部和外研磨部。


5.根据权利要求4中所述的反应器，其特征在于：混料模块通过外研磨部的外边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈俊，朱新华，赵燕，杨志国，康程，庹保华，张瑞喆，陈维平，宋建春，
申请(专利权)人：宁夏胜蓝化工环保科技有限公司，华陆工程科技有限责任公司，中化学华陆新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64