1.本實用新型涉及水解反應(yīng)裝置，具體地說就是一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

2.四甲氧基硅烷是一類以四個si-och3鍵構(gòu)成的有機硅，四個硅氧鍵對稱分布，使其性能優(yōu)異，可用于生產(chǎn)耐熱、耐化學(xué)作用的涂料，有機硅溶劑和精密鑄造用粘合劑等行業(yè)的有機硅中間體，同時四甲氧基硅烷還可水解制備高純球形二氧化硅，制備的二氧化硅中金屬離子總含量低于5ppm,顆粒呈現(xiàn)球狀，尺寸正態(tài)分布集中，是半導(dǎo)體、光伏以及cmp研磨漿液等行業(yè)的重要原料。該水解反應(yīng)過程中需要氨水與四甲氧基硅烷充分接觸，四甲氧基硅烷和甲醇的混合液需要緩慢加入到盛有甲醇、氨水及水的母液的水解釜中。

3.現(xiàn)有的四甲氧基硅烷水解反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)主要由引流管道和電動機攪拌軸來完成物料的加入與攪拌，引流管將四甲氧基硅烷和甲醇引入到反應(yīng)裝置中的液面表層，會使四甲氧基硅烷在表層較多的水解，使四甲氧基硅烷與甲醇的混合液與氨水、甲醇和水的混合液不能充分接觸，且引流孔尺寸未嚴格控制，物料加入速度較大，進而使四甲氧基硅烷水解速度過快，產(chǎn)生的二氧化硅顆粒尺寸大小差異性較大，進而降低產(chǎn)品質(zhì)量。

4.而現(xiàn)有技術(shù)中的專利cn104307405b 報道了一種適用于藥液及化工料液的攪拌裝置，該攪拌軸上的槳葉為平板式、攪拌器時，物料只受到水平方向的離心力，只能在同一平面上運動，不利于漿液上下流動，且槳葉在一定的速度下旋轉(zhuǎn)，靠近傳動軸的區(qū)域的物料線速度較低，使新加入的四甲氧基硅烷液體與裝置中氨水、甲醇等原液體間接觸反應(yīng)不夠充分，進而影響漿液體系的均勻性，使產(chǎn)品的穩(wěn)定性、反應(yīng)器的工作效率降低，且不適用于產(chǎn)生固體顆粒物質(zhì)的反應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本實用新型就是為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置。

6.本技術(shù)提供以下技術(shù)方案：一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，它包括反應(yīng)釜，在反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置和導(dǎo)入管，在反應(yīng)釜上連接有廢氣通道，其特征在于：在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有霧化噴淋頭，在所述的攪拌裝置上連接有與反應(yīng)釜內(nèi)壁對應(yīng)配合的刮刀，在攪拌裝置上還設(shè)有輔助攪拌裝置，在反應(yīng)釜的排出管上連接有第一出料閥門、第二出料閥門和過濾板。

7.在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以有以下進一步的技術(shù)方案：

8.所述的攪拌裝置包括電機，在電機的輸出軸上連接有插入反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌桿，在攪拌桿上連接有螺旋狀的攪拌帶。

9.所述螺旋狀的攪拌葉的螺旋直徑從上向下逐漸減少。

10.所述的刮刀與反應(yīng)釜底部的內(nèi)壁配合并通過彈性部件與攪拌桿連接。

11.所述的輔助攪拌裝置包括穿設(shè)在攪拌桿上的攪拌板，在攪拌板下方的攪拌桿端部上連接有一組攪拌片。

12.所述的攪拌板為水平分布。

13.在所述的攪拌板的上、下表面上分別設(shè)有槽體。

14.所述的槽體為通槽結(jié)構(gòu)，攪拌板上、下表面的槽體為錯位分布。

15.在所述反應(yīng)釜外壁上套設(shè)有夾套，在夾套上連接水輸入水管和水輸出管。

16.實用新型優(yōu)點：

17.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以確保反應(yīng)器內(nèi)液體上下循環(huán)，與新滴加入的四甲氧基硅烷充分接觸，反應(yīng)完全，反應(yīng)后過濾除去水解產(chǎn)生的二氧化硅大顆粒，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省成本，提高了效益。

附圖說明

18.圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

19.圖2是圖1中輔助攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

20.如圖1和2所示，一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，它包括反應(yīng)釜1，在反應(yīng)釜1內(nèi)裝有氨水、甲醇和水組成的混合物作為反應(yīng)液（圖中未顯示）。

21.在除反應(yīng)釜1頂端面之外的釜體外側(cè)套設(shè)有夾套1a，在夾套1a一側(cè)下部連通有水輸入水管1b，在夾套1a另一側(cè)的上部連通有水輸出管1c。根據(jù)反應(yīng)釜工作時的溫度將冷水或溫水從水輸入水管進入夾套內(nèi)與反應(yīng)釜進行熱交換，從而確保反應(yīng)釜反應(yīng)時的溫度，進行完熱交換的水從水輸出管流出。

22.在反應(yīng)釜1頂端面連接有導(dǎo)入管4，導(dǎo)入管4一端插入反應(yīng)釜1內(nèi)，并延伸一定長度，并插入到反應(yīng)液的液面之下。在位于反應(yīng)液的液面之下的導(dǎo)入管4的管身上分布有一組沿管身軸向分布的溢流孔4a。導(dǎo)入管4另一端伸出反應(yīng)釜1的頂端面。所述的導(dǎo)入管4一端連通有圖中未顯示供料桶，供料桶的甲醇和四甲氧基硅烷的混合物通過導(dǎo)入管4進入并通過溢流孔4a釋放。

23.在導(dǎo)入管4一側(cè)的反應(yīng)釜1頂端面上連通有廢氣通道3，廢氣通道3的出氣端與廢氣吸收塔連通。在廢氣通道3一側(cè)的反應(yīng)釜1上安裝有攪拌裝置2。四甲氧基硅烷的霧化滴加程度便于控制制備的產(chǎn)生的二氧化硅顆粒尺寸的大小，生產(chǎn)或?qū)嶒炦^程中產(chǎn)生甲醇、氨水等廢氣可以通過廢氣通道進入到廢氣吸收塔（圖中未顯示的）。

24.所述的攪拌裝置2包括在廢氣通道3一側(cè)的反應(yīng)釜1頂端面安裝有電機2a，在電機2a的輸出軸上連接有向下插入反應(yīng)釜1內(nèi)的攪拌桿2b，在攪拌桿2b中部上部連接有螺旋狀的攪拌帶2c。攪拌帶2c成螺旋狀環(huán)繞與攪拌桿2b外側(cè)并向下延伸且螺旋直徑逐漸減少，形成一個漩渦狀的結(jié)構(gòu)。

25.在位于攪拌帶2c下部的攪拌桿2b桿身上連接有彈性部件6a，彈性部件6a一端連接有與反應(yīng)釜下部的傾斜內(nèi)壁對應(yīng)配合的刮刀6。所述的彈性部件6a為彈簧。由聚氨酯制成的刮刀在攪拌桿的帶動下刮除傾斜內(nèi)壁上的沉積物。反應(yīng)釜底部傾斜的內(nèi)壁形成錐形結(jié)構(gòu)有利于攪拌時漿液的流動旋轉(zhuǎn)以及漿液完全過濾收集。

26.在攪拌帶2c下方的攪拌桿2b上還連接有輔助攪拌裝置7。所述的輔助攪拌裝置7包括圓形水平分布的攪拌板7a，攪拌板7a的圓心處設(shè)有與攪拌桿2b對應(yīng)的穿接孔，以便將攪

拌板7a穿接并固定在攪拌桿2b的桿身上。在攪拌板7a上、下表面上分別設(shè)有一組通槽結(jié)構(gòu)的槽體7c，且上、下表面的槽體7c為錯位分布。

27.在攪拌板7a下方的攪拌桿2b端部連接有一組攪拌片7b，相鄰的兩片攪拌片7b之間分布有一定的夾角。

28.在電機2a一側(cè)的反應(yīng)釜1頂端面上連通有輸液管5a，在反應(yīng)釜內(nèi)部的輸液管5a端部安裝有霧化噴淋頭5，所述的霧化噴淋頭5位于反應(yīng)釜內(nèi)部，并位于反應(yīng)液面之上。輸液管5a一端與圖中未顯示另一個供料桶連通，供料桶的甲醇和四甲氧基硅烷的混合物通過輸液管5a經(jīng)霧化噴淋頭5噴灑到反應(yīng)液面上。

29.在反應(yīng)釜1底部連通有排出管1d，在排出管1d上連接依次安裝有第一出料閥門9、過濾板8和第二出料閥門10。排出管一端與圖中未顯示的收集桶連通。

30.所述的過濾板8的板面上均布有一組濾孔8a，整體成圓形的孔板結(jié)構(gòu)。所述的過濾板8位于第一出料閥門9和第二出料閥門10之間的排出管上，過濾板8位于排出管1d內(nèi)其軸線與排出管1d的軸線共線。在過濾板8與第二出料閥門10之間的排出管上還連通有與氣泵連通的接口11。

31.因水解產(chǎn)生的納米及微米級的二氧化硅具有一定的沉降，攪拌軸底部設(shè)有刮板，可以將沉降在傾斜內(nèi)壁上的沉積物的固體刮起，防止四甲氧基硅烷水解產(chǎn)生的二氧化硅沉淀和粘附在釜底部的內(nèi)壁上。

32.而輔助攪拌裝置可使齒輪槳葉底面在工作時無死角，無攪拌盲區(qū)。過濾板的設(shè)置便于反應(yīng)后的過濾，除去漿液中應(yīng)產(chǎn)生的大顆粒二氧化硅。

33.反應(yīng)完成后開啟氣泵使得排出管內(nèi)產(chǎn)生一定的負壓，便于二氧化硅漿液進入到收集桶中，過濾板8為氧化鋁陶瓷制成，起到過濾的作用。在過濾板8工作一段時間后，關(guān)閉第二出料閥門10，再啟動氣泵對過濾板8進行氣流的反吹使其表面粘附的二氧化硅顆粒脫離，完成過濾板8的清潔。技術(shù)特征：

1.一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，它包括反應(yīng)釜（1），在反應(yīng)釜（1）上設(shè)有攪拌裝置（2）和導(dǎo)入管（4），在反應(yīng)釜（1）上連接有廢氣通道（3），其特征在于：在反應(yīng)釜（1）內(nèi)設(shè)有霧化噴淋頭（5），在所述的攪拌裝置（2）上連接有與反應(yīng)釜內(nèi)壁對應(yīng)配合的刮刀（6），在攪拌裝置（2）上還設(shè)有輔助攪拌裝置（7），在反應(yīng)釜（1）的排出管上連接有第一出料閥門（9）、第二出料閥門（10）和過濾板（8）。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：所述的攪拌裝置（2）包括電機（2a），在電機（2a）的輸出軸上連接有插入反應(yīng)釜（1）內(nèi)的攪拌桿（2b），在攪拌桿（2b）上連接有螺旋狀的攪拌帶（2c）。3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：所述螺旋狀的攪拌帶（2c）的螺旋直徑逐漸減少。4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：所述的刮刀（6）與反應(yīng)釜（1）底部的內(nèi)壁配合并通過彈性部件（6a）與攪拌桿（2b）連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：所述的輔助攪拌裝置（7）包括穿設(shè)在攪拌桿（2b）上的攪拌板（7a），在攪拌板（7a）下方的攪拌桿（2b）端部上連接有一組攪拌片（7b）。6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：所述的攪拌板（7a）為水平分布。7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：在所述的攪拌板（7a）的上、下表面上分別設(shè)有槽體（7c）。8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：所述的槽體（7c）為通槽結(jié)構(gòu)，攪拌板（7a）上、下表面的槽體（7c）為錯位分布。9.根據(jù)權(quán)利要求1或3或6或7中所述的一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，其特征在于：在所述反應(yīng)釜（1）外壁上套設(shè)有夾套（1a），在夾套（1a）上連接水輸入水管（1b）和水輸出管（1c）。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型提供一種四甲氧基硅烷水解反應(yīng)裝置，它包括反應(yīng)釜（1），在反應(yīng)桶（1）上設(shè)有攪拌裝置（2）、導(dǎo)入管（4），在反應(yīng)釜（1）上連接有廢氣通道（3），其特征在于：在反應(yīng)釜（1）內(nèi)設(shè)有霧化噴淋頭（5），在所述的攪拌裝置（2）上連接有與反應(yīng)釜內(nèi)壁對應(yīng)配合的刮刀（6），在攪拌裝置（2）上還設(shè)有輔助攪拌裝置（7），在反應(yīng)釜（1）的排出管上連接有第一出料閥門（9）、第二出料閥門（10）和陶瓷過濾膜（8）。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，反應(yīng)后通過出料口濾孔過濾除去水解產(chǎn)生的二氧化硅大顆粒，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省成本，提高了效益。提高了效益。提高了效益。

技術(shù)研發(fā)人員：金彥章 邸道遠 韓暉 房滿義 蔡家樹 宿海

受保護的技術(shù)使用者：安徽凱盛應(yīng)用材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.01.24

技術(shù)公布日：2022/7/25