[实用新型]一种气相二氧化硅表面处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产技术领域，具体涉及一种气相二氧化硅表面处理装置。

背景技术

气相二氧化硅具有特殊的表面结构(带有表面羟基和吸附水)、特殊的颗粒形态(粒子小，比表面积大等)和独特的物理化学性能，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、医药、日用化工诸多领域。

然而，由于气相二氧化硅外表面存在的活性硅醇基容易吸附水，使其呈亲水性，从而在有机相中难以湿润和分散；由于气相二氧化硅的表面存在羟基，表面能较大，其聚集体总倾向于凝聚，因而产品的应用性能受到影响。例如：在橡胶硫化系统里不能与聚合物很好地相容和分散，在涂料产品中容易引起凝聚沉淀，在轮胎中大量使用需要同时加入硅烷偶联剂等等。为此，需要对气相二氧化硅进行表面改性处理，以改善其应用效果，提高产品的附加值，拓展产品的应用领域。经表面改性处理后的气相二氧化硅是一种具有特殊结构的新型无机材料，广泛应用于国民经济的各行各业。

气相二氧化硅的表面改性是利用表面处理剂通过一定的工艺方法使气相二氧化硅的表面羟基与表面处理剂发生反应，消除或减少其表面活性硅醇基的量，以达到改变表面性质的目的。

目前世界上只有美国、德国、日本、乌克兰、中国等少数几个国家和地区的企业能生产气相法二氧化硅及其表面改性产品，其中Degussa、Cabot等几大公司技术较为先进，国内只有极少数企业及科研院校对气相二氧化硅表面处理进行研究。其中，发明专利CN100506921C介绍了一种通过连续表面处理制备疏水型纳米二氧化硅的方法，通过将亲水型气相二氧化硅连续输送至表面改性炉与硅烷类表面处理剂在表面改性炉中进行反应，通过调整反应时间、反应温度及物料配比控制表面改性程度，经过表面处理的气相二氧化硅再进入解析塔，通过解析塔将二氧化硅表面未反应的表面处理剂和副产气体脱除。此专利主要研究了气相二氧化硅表面处理的方法，此方法的缺点为：尾气中未反应的表面处理剂未能有效回收，造成表面处理剂的浪费，同时尾气处理较为困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种气相二氧化硅表面处理装置，通过冷凝器将硅烷类表面处理剂冷凝回收后，冷凝后的硅烷类表面处理剂可以循环使用，降低了生产成本。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种气相二氧化硅表面处理装置，包括：

汽化器，用于将液态的硅烷类表面处理剂汽化；

混合器，与所述汽化器连接，所述混合器上有载气输入口，所述混合器用于将输入的汽化的硅烷类表面处理剂与载气混合；

反应器，与所述混合器连接，所述反应器内具有加热装置用于加热，使得输入的在所述载气中的汽化的硅烷类表面处理剂与气相二氧化硅逆向流动进行反应，得到经过汽化的硅烷类表面处理剂处理的气相二氧化硅；

成品料仓，与所述反应器连接，所述成品料仓用于接收所述经过汽化的硅烷类表面处理剂处理的气相二氧化硅；

冷凝器，与所述反应器连接，所述冷凝器用于将从所述反应器流出的尾气中的汽化的硅烷类表面处理剂冷凝回收。

优选的是，所述反应器为流化床反应器。

优选的是，所述冷凝器的冷凝温度为-20～-35℃，所述冷凝器内的压力为0.1～0.5Mpa。

优选的是，所述的气相二氧化硅表面处理装置，还包括：袋滤器，分别与所述反应器、所述冷凝器连接，所述袋滤器用于将从所述反应器流出的尾气中的气相二氧化硅过滤掉，过滤后的尾气再输送到所述冷凝器。

优选的是，所述的气相二氧化硅表面处理装置，还包括：一级氯硅烷淋洗塔，与所述冷凝器连接，所述一级氯硅烷淋洗塔用于通过氯硅烷淋洗液将所述冷凝器内未被冷凝的汽化的硅烷类表面处理剂吸收掉。

优选的是，所述的气相二氧化硅表面处理装置，还包括：二级淋洗塔，与所述一级氯硅烷淋洗塔连接，所述二级淋洗塔用于通过水洗将从所述一级氯硅烷淋洗塔流出的尾气中的氯化氢吸收掉。

优选的是，所述的气相二氧化硅表面处理装置，还包括：第一输送器，分别与所述反应器、所述成品料仓连接，所述第一输送器用于将所述反应器内所述经过汽化的硅烷类表面处理剂处理的气相二氧化硅送入到所述成品料仓内。

优选的是，所述的气相二氧化硅表面处理装置，还包括：第二输送器，分别与所述袋滤器、所述成品料仓连接，所述第二输送器用于将经过所述袋滤器过滤后的经过汽化的硅烷类表面处理剂处理的气相二氧化硅送入到所述成品料仓内。