一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及氯甲基三甲基硅烷的制备技术领域，且公开了一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，包括惰性气体罐，所述惰性气体罐顶部通过管道一固定连接有混合机构，所述混合机构左侧通过管道二固定连接有氯气罐，所述混合机构右侧通过管道三固定连接有预混器，所述预混器左侧通过管道四固定连接有加热机构。该制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，通过设置惰性气体罐、氯气罐、预混器、光催化连续流反应器、气液分离器和尾气吸收罐，从而可以获得高纯度的氯甲基三甲基硅烷，并且该装置原料简单易得，生产成本低，获取的氯甲基三甲基硅烷收率高，容易工业放大并且产生的副产物少，减少了对环境的污染。减少了对环境的污染。减少了对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及氯甲基三甲基硅烷的制备
，具体为一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]氯甲基三甲基硅烷是一种非常重要的有机硅试剂，被广泛用在农药、医学以及有机合成等领域，通过四甲基硅烷在进行一定的生产工序，即可得到氯甲基三甲基硅烷，四甲硅烷，又称四甲基硅烷，是一种有机化合物，化学式为C4H12Si，为无色透明液体；文献［2
‑
7］报道的合成氯甲基三甲基硅烷的主要方法有：四甲基硅烷液相光氯化法、气相光氯化法、格氏试剂法、歧化法。液相光氯化法反应较难控制，氯代副产物多；气相光氯化法反应剧烈，原料沸点低且损失严重；歧化反应条件比较苛刻，产物复杂；格氏试剂法条件苛刻，但是收率和纯度较高。
[0003]现有的氯甲基三甲基硅烷的制备方法中，制作氯甲基三甲基硅烷原料贵，在反应过程需要严格的无水无氧，需要大量醚类溶剂，并且会产生大量无机盐废物。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，包括惰性气体罐，所述惰性气体罐顶部通过管道一固定连接有混合机构，所述混合机构左侧通过管道二固定连接有氯气罐，所述混合机构右侧通过管道三固定连接有预混器，所述预混器左侧通过管道四固定连接有加热机构，所述预混器右侧通过管道五固定连接有光催化连续流反应器，所述光催化连续流反应器底部通过管道六固定连接有气液分离器，所述气液分离器底部通过管道七固定连接有产品罐，所述气液分离罐右侧通过管道八固定连接有尾气吸收罐。
[0006]优选的，所述管道八内侧设置有背压阀，所述管道七内侧设置有液位控制阀。
[0007]优选的，所述加热机构包括釜体，所述釜体固定连接于管道四左端，所述管道四底端贯穿于釜体顶部，所述釜体顶部固定连接有保护壳二，所述保护壳二内侧固定连接有第二电机，所述第二电机安装有输出轴，所述第二电机通过输出轴固定连接有传动杆二，所述传动杆二底端贯穿于釜体顶部，所述釜体内部开设有第一空腔，所述第一空腔内侧设置有加热环，所述釜体底部开设有第二空腔，所述第二空腔内侧设置有加热块。
[0008]优选的，所述管道四外表面固定连接有温度传感器，所述传动杆二外表面固定连接有搅拌杆，所述釜体内底部固定连接有防水壳体，所述传动杆二外表面与防水壳体顶部通过避水轴承活动连接，所述传动杆二底端固定连接有主动伞齿轮。
[0009]优选的，所述釜体内左侧通过轴承活动连接有转杆，所述转杆右端贯穿于防水壳体右侧，所述转杆右端固定连接有从动伞齿轮，所述从动伞齿轮顶部与主动伞齿轮底部相
啮合，所述转杆外表面固定连接有固定板。
[0010]优选的，所述混合机构包括混合罐，所述混合罐固定连接于管道一顶部，所述混合罐顶部固定连接有保护壳一，所述保护壳一内侧固定连接有第一电机，所述第一电机安装有输出轴，所述第一电机通过输出轴固定连接有传动杆一。
[0011]优选的，所述混合罐内侧固定连接有隔板，所述隔板中间设置有收集口，所述收集口固定连接在管道三左端。
[0012]优选的，所述传动杆一底端贯穿于混合罐顶部并与混合罐内底部通过轴承活动连接，所述传动杆一外表面固定连接有扇叶。
[0013]本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置使用方法，包括以下步骤：S1、四甲基硅烷在原料釜中加热到开始回流，其蒸汽通过流量调节器调整流速，与氯气同时通过预混器后从上部进入光催化连续流反应器，四甲基硅烷和氯气的进料速度保持在5
‑
20ml/min，反应器保持温度在35
‑
45度的温度，保持背压阀的压力在0.1
‑
0.6MPa之间；S2、光催化连续流反应器的内壁上逐渐开始出现油状液体，液体开始逐渐增多并沿着管壁往下流动，表明原料开始反应得到一氯代物，液体聚集到反应出口设置的气液分离器，液体以一定的速度流入到产品罐中，而其他气体通过气液分离器的气体出口经过背压阀被通入到含有碱性吸收液的尾气吸收罐中；产品罐中的液体经过简单的精馏，可得到纯度为99%以上的氯甲基三甲基硅烷。
[0014]优选的，所述步骤S1中，其中氯气可以是纯氯气，也可以是氯气与惰性气体的混合气体，惰性气体可以是氮气、氩气或氦气等，最佳惰性气体含量是10
‑
40%。四甲基硅烷与氯气的质量比是在1.1
‑
1.5：1之间。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、该制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，通过设置惰性气体罐、氯气罐、预混器、光催化连续流反应器、气液分离器和尾气吸收罐，从而可以获得高纯度的氯甲基三甲基硅烷，并且该装置原料简单易得，生产成本低，获取的氯甲基三甲基硅烷收率高，容易工业放大并且产生的副产物少，减少了对环境的污染。
[0016]2、该制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，通过设置加热机构，在使用过程中，加热机构通过对釜体内的四甲基硅烷进行均匀搅拌，从而可以使四甲基硅烷在釜体内受热更加的均匀，避免出现釜体内的四甲基硅烷出现受热不均的现象影响蒸汽的质量，温度传感器可以对釜体内的温度进行监测，增加了该装置获取的氯甲基三甲基硅烷收率。
[0017]3、该制备氯甲基三甲基硅烷的装置及其使用方法，通过设置混合机构，当气体为混合气体时，混合气体可以对两种气体进行均匀的混合，从而使进入到预混器内的混合气体更加的符合发生反应的要求，进一步提高了获取的氯甲基三甲基硅烷收率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术加热机构正面部分剖面示意图；图3为本专利技术混合机构正面部分剖面示意图；
图4为图2中A处放大结构示意图；图5为图2中B处放大结构示意图；图中：1、惰性气体罐；2、氯气罐；3、混合机构；301、保护壳一；302、第一电机；303、传动杆一；304、扇叶；305、隔板；306、收集口；307、混合罐；4、加热机构；401、保护壳二；402、第二电机；403、传动杆二；404、搅拌杆；405、管道四；406、加热环；407、加热块；408、从动伞齿轮；409、防水壳体；410、第一空腔；411、温度传感器；412、釜体；413、流量调节器；414、主动伞齿轮；415、固定板；416、转杆；5、预混器；6、光催化连续流反应器；7、气液分离器；8、尾气吸收罐；801、背压阀；9、产品罐；901、液位控制阀。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置，包括惰性气体罐（1），其特征在于：所述惰性气体罐（1）顶部通过管道一固定连接有混合机构（3），所述混合机构（3）左侧通过管道二固定连接有氯气罐（2），所述混合机构（3）右侧通过管道三固定连接有预混器（5），所述预混器（5）左侧通过管道四（405）固定连接有加热机构（4），所述预混器（5）右侧通过管道五固定连接有光催化连续流反应器（6），所述光催化连续流反应器（6）底部通过管道六固定连接有气液分离器（7），所述气液分离器（7）底部通过管道七固定连接有产品罐（9），所述气液分离罐右侧通过管道八固定连接有尾气吸收罐（8）。2.根据权利要求1所述的一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置，其特征在于：所述管道八内侧设置有背压阀（801），所述管道七内侧设置有液位控制阀（901）。3.根据权利要求1所述的一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置，其特征在于：所述加热机构（4）包括釜体（412），所述釜体（412）固定连接于管道四（405）左端，所述管道四（405）底端贯穿于釜体（412）顶部，所述釜体（412）顶部固定连接有保护壳二（401），所述保护壳二（401）内侧固定连接有第二电机（402），所述第二电机（402）安装有输出轴，所述第二电机（402）通过输出轴固定连接有传动杆二（403），所述传动杆二（403）底端贯穿于釜体（412）顶部，所述釜体（412）内部开设有第一空腔（410），所述第一空腔（410）内侧设置有加热环（406），所述釜体（412）底部开设有第二空腔，所述第二空腔内侧设置有加热块（407）。4.根据权利要求3所述的一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置，其特征在于：所述管道四（405）外表面固定连接有温度传感器，所述传动杆二（403）外表面固定连接有搅拌杆（404），所述釜体（412）内底部固定连接有防水壳体（409），所述传动杆二（403）外表面与防水壳体（409）顶部通过避水轴承活动连接，所述传动杆二（403）底端固定连接有主动伞齿轮（414）。5.根据权利要求3所述的一种制备氯甲基三甲基硅烷的装置，其特征在于：所述釜体（412）内左侧通过轴承活动连接有转杆（416），所述转杆（416）右端贯穿于防水壳体（409）右侧，所述转杆（416）右端固定连接有从动伞齿轮（408），所述从动伞齿轮（408）顶部与主动伞齿轮（414）底部相啮...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕志强，李晓强，邓雄飞，朱春磊，
申请(专利权)人：研峰科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：