一种便于正硅酸乙酯中乙醇气化的酯化釜的制作方法

1.本实用新型属于有机硅共沸物处理设备技术领域，具体涉及了一种便于正硅酸乙酯中乙醇气化的酯化釜。


背景技术：

2.在有机硅单体合成系统中会产生一种副产物，该副产物包括三甲基氯硅烷和四氯化硅，其中三甲基氯硅烷的沸点为57.3℃，而四氯硅烷的沸点是57.6℃，因此该副产物被称为共沸物。共沸物酯化是指，以硅单体合成副产物(共沸物)为原料，利用四氯化硅和三甲基氯硅烷与乙醇的反应活性不同，采用醇解酯化的方法达到四氯化硅和三甲分离的目的。
3.其中，四氯化硅经醇解酯化生成正硅酸乙酯粗产物，再经过精馏后得产品正硅酸乙酯；目前，在四氯化硅醇解酯化后形成的粗产物中还含有大量乙醇，需要对乙醇再次进行分离，另外四氯化硅酯化反应中还需要消耗大量的乙醇。
4.酯化釜是一种用于共沸物酯化反应的容器，为了快速分离粗产物中的乙醇，目前通过在酯化釜底部的产物区增设加热件的方式，将乙醇快速气化，并使其快速参与到醇解酯化反应中，这样的方式虽然能够提高粗产物中乙醇回收的速度，但无法保证塔体内的安全生产，基于此，本技术提供了一种便于乙醇气化的酯化釜，将粗产物排出塔体后在蒸馏釜内进行乙醇的气化提取，保证了塔体中醇解酯化反应的安全性。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种便于正硅酸乙酯中乙醇气化的酯化釜，以解决现有技术中通过在产物区增设加热件的方式，不能保证塔体内安全生产的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
7.一种便于正硅酸乙酯中乙醇气化的酯化釜，包括塔体，塔体内依次设有若干填料层，相邻填料层之间形成酯化反应区，最顶部的填料层与塔体之间形成供料区，最底部的填料层与塔体之间形成产物区，塔体上设有两根连通供料区的供料管，塔体底部连通有排料管，所述塔体的侧壁上设有连通酯化反应区的回收口，排料管上连接有釜底泵，釜底泵连接有蒸馏釜，蒸馏釜包括罐体，罐体顶部设有进料口，底部设有出料口，罐体内设有加热板，加热板与罐体顶部之间形成蒸汽腔，罐体的侧壁上设有连通蒸汽腔的排气管，加热板上设有加热丝，加热板上开设有若干通孔。
8.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
9.本方案中，四氯化硅与原料乙醇分别通过供料管送入塔体内，通过填料层的阻挡下混合进行醇解酯化反应得到正硅酸乙酯粗产物，在釜底泵作用下将正硅酸乙酯粗产物泵入到罐体内，此时罐体先经过预热，通过电阻丝将加热板预热，使加热板的温度不低于85℃，由于乙醇的沸点为78℃，而正硅酸乙酯的沸点为165℃，且正硅酸乙酯在高温下不分解，因此粗产物接触到加热板后，其内的乙醇受加热板作用气化，而正硅酸乙酯经通孔向下流
动，最后从出料口排出，气化形成的乙醇蒸汽通过排气管进入到外设的冷凝器中，重新凝结成液体，并在外设的泵体作用下经回收口再次输送会塔体内，参与醇解酯化反应。
10.本方案中，通过外设蒸馏釜，将粗产物排出塔体后在蒸馏釜内进行乙醇的气化提取，使得粗产物中乙醇得到回收利用，相比于现有技术中通过在产物区增设加热件的方式，本方案外设蒸馏釜更加安全，且便于对回收的乙醇再次送入塔体中的量进行控制，以更好的控制醇解酯化反应。
11.进一步，所述回收口设有多个，且回收口与不同的酯化反应区连通。这样使得四氯化硅能够充分与乙醇进行醇解酯化反应。
12.进一步，所述罐体的外壁上设有保温层。这样减少罐体内部热量的流失。
13.进一步，所述加热板设有若干块，且若干加热板沿着罐体的竖向间距分布。这样使得正硅酸乙酯粗产物中的乙醇尽可能地全部被蒸发。
14.进一步，相邻加热板上的通孔为错开设置。这样提高正硅酸乙酯粗产物与加热板之间的接触面积，从而使得乙醇气化得更加充分。
15.进一步，所述加热板的纵向截面呈向下凸起的弧形。这样正硅酸乙酯粗产物会向加热板中部聚拢，使得靠近加热板边沿的通孔露出，便于下方蒸汽向上流动。
16.进一步，所述加热板上的通孔的孔径沿其中部向边沿处逐渐增大。这样提高下方乙醇蒸汽向上流动的速度，防止位于罐体下部的乙醇蒸汽聚集，导致气压过高的问题。
17.进一步，所述罐体的内壁上固定有位于加热板下方的支撑架，支撑架顶部与加热板的中部固定。这样设置提高加热板对正硅酸乙酯粗产物的承载能力。
18.进一步，所述加热板底部开设有安装槽，加热丝镶嵌在安装槽内。这样方便加热丝的安装，同时正硅酸乙酯粗产物不会直接冲击到加热丝，减少其对加热丝的腐蚀。
19.进一步，所述罐体的顶部开设有安装孔，与加热丝连接的电线通过安装孔连出，安装孔内设有密封圈，安装孔设置在远离排气管一侧。这样设置防止乙醇蒸汽从安装孔排出。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的结构简图。
21.图2为本实用新型实施例中蒸馏釜的结构示意图。
22.说明书附图中的附图标记包括：塔体10、填料层11、酯化反应区12、供料区13、产物区14、回收口15、供料管16、排料管17、釜底泵18、罐体19、保温层20、进料口21、出料口22、加热板23、蒸汽腔24、排气管25、通孔26、安装孔27、支撑架28。
具体实施方式
23.以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
24.实施例基本如图1所示，一种便于正硅酸乙酯中乙醇气化的酯化釜，包括塔体10，在塔体10内从上而下依次间距设有五个填料层11，相邻填料层11之间形成酯化反应区12，最顶部的填料层11与塔体10顶部之间形成供料区13，最底部的填料层11与塔体10底部之间形成产物区14，在塔体10的侧壁上设有三个回收口15，三个回收口15分别连通不同的酯化反应区12，在塔体10的顶部分别设有两根连通供料区13的供料管16，两根供料管16分别用于输送乙醇和四氯化硅，在塔体10底部连通有排料管17，排料管17上连接有釜底泵18。
25.在釜底泵18的出口处通过管道连接有蒸馏釜，结合图2所示，蒸馏釜包括罐体19，罐体19的外壁上设有保温层20，在罐体19的顶部设有与釜底泵18连通的进料口21，在罐体19的底部设有出料口22，在罐体19内设有若干加热板23，若干加热板23沿着罐体19的竖向间距分布，位于顶部的加热板23与罐体19顶部之间形成蒸汽腔24，在罐体19的侧壁上设有连通蒸汽腔24的排气管25，排气管25排出的乙醇蒸汽通过冷凝器液化后，再通过气动隔膜泵经各回收口15泵入到酯化反应区12内。
26.本实施例中在加热板23底部开设有安装槽，安装槽内嵌入有加热丝，在加热板23上开设有若干通孔26，若干通孔26均布在加热板23上，上下相邻的加热板23上的通孔26为错开设置，在罐体19的顶部开设有安装孔27，与加热丝连接的电线通过安装孔27连出与外部电源连接，在安装孔27内设有密封圈，安装孔27设置在远离排气管25一侧。
27.本实施例中加热板23的纵向截面呈向下凸起的弧形，且加热板23上的通孔26的孔径沿其中部向边沿处逐渐增大，在罐体19的内壁上固定有位于加热板23下方的支撑架28，支撑架28顶部与加热板23的中部固定。
28.四氯化硅与原料乙醇分别通过供料管16送入塔体10内，通过填料层11的阻挡下混合进行醇解酯化反应得到正硅酸乙酯粗产物，在釜底泵18作用下将正硅酸乙酯粗产物泵入到罐体19内，此时罐体19先经过预热，通过电阻丝将加热板23预热，使加热板23的温度不低于85℃，由于乙醇的沸点为78℃，而正硅酸乙酯的沸点为165℃，且正硅酸乙酯在高温下不分解，因此粗产物接触到加热板23后，其内的乙醇受加热板23作用气化，而正硅酸乙酯经通孔26向下流动，最后从出料口22排出，气化形成的乙醇蒸汽通过排气管25进入到外设的冷凝器中，重新凝结成液体，并在泵体作用下再次输送会塔体10内，参与醇解酯化反应。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。