[实用新型]一种利用甲基三氯硅烷生产气相法白炭黑的系统

说明书

技术领域

    本实用新型属于精细化工领域的生产装置，尤其是一种利用甲基三氯硅烷生产气相法白炭黑的系统。 

背景技术

气相二氧化硅俗称气相法白炭黑，粒径微小（7~40nm），比表面积大（50-400m²/g），产品纯度高（SiO₂≥99.8%），分为亲水型和疏水型产品。作为一种重要的纳米级无机化工原材料，该产品具有优越的表面化学性能以及良好的生理惰性，广泛应用于硅橡胶、胶粘剂、油漆、涂料、油墨、纸张、化妆品、医药、食品等领域，起到补强、增稠、触变、消光等作用，是高技术领域和国防工业必不可少的原材料。其年均增长率高达百分之十几，产品前途光明，属于朝阳行业。受原料紧张影响气相白炭黑价格自今年上半开始一路上涨，从原来的15000元/吨，上涨到目前的25000元/吨，以此趋势预计明年将涨到30000元/吨以上。 

生产气相法白炭黑的硅烷卤化物原料目前主要有SiCl₄和CH₃SiCl₃ 两种，其中SiCl₄为多晶硅原料HSiCl₃中的最主要副产物，CH₃SiCl₃则为有机硅单体甲基氯硅烷生产过程中的主要副产物。目前，受多晶硅行业不景气的影响，四氯化硅的价格从过去的“白送”免费，上涨到4000多元/吨，并且市场上还买不到，严重限制了国内诸多企业白炭黑生产装置开工不足，结果也导致近两年内气相白炭黑的价格将近上涨了一倍左右。而国内有机硅单体生产规模及产能近年来逐年递增，产生了大量的副产物CH₃SiCl₃。因此，利用CH₃SiCl₃作为原料来代替SiCl₄更具有成本优势。 

传统的利用SiCl₄通过气相法生产白炭黑的装置，主要包括水解反应炉、聚集器、旋风分离装置、脱酸炉和尾气回收装置。但目前的这种装置用于CH₃SiCl₃生产气相法白炭黑，还存在反应不完全，得到的产品粒度均匀性差、回收效率相对较低、比表面积小、产品酸值高，尾气处理不完全等系列问题。因此，开发一套生产规模经济合理、燃烧装置火焰稳定，火焰核心温度更高的利用CH₃SiCl₃生产气相法白炭黑装置系统具有积极的经济、社会及环保意义。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种利用甲基三氯硅烷生产气相法白炭黑的系统。 

本实用新型解决的是现有利用甲基三氯硅烷生产气相法白炭黑装置存在的火焰燃烧不稳定，反应不完全，产品粒度均匀性差、回收效率相对较低、比表面积小、产品酸值高，尾气处理不完全等系列问题。 

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：它包括反应炉、聚集器、旋风分离装置、脱酸炉和尾气回收装置，反应炉的出口与聚集器入口连接，旋风分离装置白炭黑出口与脱酸炉入口连接，旋风分离装置白炭黑出口废气出口与尾气回收装置连接，旋风分离装置有三级，分别为一级旋风分离装置、二级旋风分离装置和三级旋风分离装置，一级旋风分离装置上部出口与二级旋风分离装置上部入口连接，二级旋风分离装置上部出口与三级旋风分离装置上部入口连接，一级旋风分离装置下部出口、二级旋风分离装置下部出口和三级旋风分离装置下部出口与脱酸炉入口连接，脱酸炉物料出口与干燥器入口连接，脱酸炉出口与一级分离回收装置上部入口连接，干燥器出口连接产品缓冲罐，产品缓冲罐出口连接产品发送罐入口，尾气回收装置包括布袋除尘器、除尘塔、除尘塔冷凝器、吸收塔、吸收塔冷凝器、碱洗塔，布袋除尘器出口接除尘塔，除尘塔出口接吸收塔入口、吸收塔出口接引风机入口、引风机出口接碱洗塔入口，三级旋风分离装置的废气出口接布袋除尘器入口；一级分离回收装置上出口与二级分离回收装置入口连接，一级分离回收装置的下出口与一级旋风分离装置上部入口连接，二级分离回收装置的上出口与布袋除尘器连接，二级分离回收装置的下出口与一级旋风分离装置上部入口连接。 

本实用新型的有益效果是：反应完全，得到的产品粒度均匀性好、回收效率高、比表面积大、产品酸值低，尾气处理完全。 

附图说明

图1为本实用新型的生产流程系统示意图。 

图2为脱酸炉的结构示意图。 

图3为三级旋风分离装置的结构示意图。 

图4为反应炉的结构示意图。 

具体实施方式