本实用新型专利技术公开了一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置，包括聚结器，其内设置有用于将硅氧烷中游离水进行聚结长大的填料；相分离器，其进料口与聚结器的出料口连通，其顶部设置有溢流口；离子交换装置，其内设置有与氯离子进行交换的离子交换剂，且其进料口与相分离器的溢流口连通。本实用新型专利技术的装置进行处理不需加入新物质也能实现氯离子和水分的有效去除，既避免了现有技术中碱洗带入新的杂质问题，也明显减少了产物中氯离子和水分含量，提高了下游产品质量。高了下游产品质量。高了下游产品质量。
【技术实现步骤摘要】
一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置
[0001]本技术涉及硅烷材料处理装置领域，具体涉及一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置。
技术介绍
[0002]甲基氯硅烷是有机硅工业中最重要的单体，占有机硅单体总量的90％以上，是制备硅油、硅橡胶、硅树脂最基本的单体，其中最常用的是二甲基二氯硅烷，但是工业上往往不直接使用二甲基二氯硅烷，而是使用二甲基二氯硅烷水解物制备各种聚硅氧烷产品。
[0003]二甲基二氯硅烷水解工艺主要有恒沸酸水解、浓酸水解和饱和酸水解等，即二甲基二氯硅烷在酸性条件下与水反应，生成硅氧烷(包括硅氧烷线性体和环体)和氯化氢，水解反应方程式如下所示：
[0004][0005]水解物硅氧烷中的总氯含量十分重要，在一定程度上表明了水解反应控制的好坏。氯在水解物中有两种存在形式，一种是无机氯，主要在残留水相中以盐酸的形式存在；二是有机氯，主要是水解反应不彻底或副反应带来的硅氧烷分子结构内的氯。
[0006]由于后续裂解反应需要使用碱性原料，过高的总氯会影响后续工艺的精确控制，并导致有害副反应的增加，影响下游产品质量。此外，过高的总氯还可能带来管路腐蚀及产品污染等问题。为了得到更加稳定、质量更高的硅氧烷产品，必须尽可能的降低水解物中氯的含量。
[0007]国内水解工艺中通常采用多级水洗、碱洗、相分离以去除水和氯离子。专利申请CN215842930A中提出了一种二甲浓酸水解系统的碱洗中和系统，通过两级碱洗和分层，有效降低了水解物的含水量和氯离子含量，缺点是引入了新的杂质。
技术实现思路
[0008]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中水解物在降低氯离子含量的情况下会引入新的杂质的缺陷，从而提供无杂质引入且氯离子和水分含量降低十分明显的一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置。
[0009]一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置，包括：
[0010]聚结器，其内设置有用于将硅氧烷中游离水进行聚结长大的填料；
[0011]相分离器，其进料口与聚结器的出料口连通，其顶部设置有溢流口；
[0012]离子交换装置，其内设置有与氯离子进行交换的离子交换剂，且其进料口与相分离器的溢流口连通。
[0013]所述聚结器包括腔体，设置在腔体内与腔体上的进料口连通的滤芯；所述填料填
充在滤芯内；
[0014]所述聚结器的出料口设置在腔体的顶部位置处。
[0015]所述滤芯内填料为多层结构，该多层结构的填料粒径沿着硅氧烷流动方向依次增大，其粒径范围0.1～10mm。
[0016]所述滤芯内填料为三层结构，填料粒径沿着硅氧烷流动方向依次为0.1～2mm、2～3mm和3～4mm。
[0017]所述填料为具有极性的耐酸材料，更优选为二氧化硅、硅酸盐或玻璃纤维等具有较大表面积和极性的耐酸材料。
[0018]所述离子交换剂为离子交换树脂，所述离子交换树脂为大孔碱性阴离子交换树脂。
[0019]所述大孔碱性阴离子交换树脂的树脂基体为苯乙烯和二乙烯苯的共聚物，该共聚物的功能基团为伯胺基、仲胺基、叔胺基或季铵基中的至少一种。
[0020]所述相分离器的底部设置有废液出口。
[0021]一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的方法，包括：
[0022]将硅氧烷与二氧化硅等填料接触使硅氧烷中的游离水聚结长大，然后通过沉降法从有机相中分离出水相并脱除水相；最后，将脱除水相后的有机相通过离子交换树脂进一步减少有机相中氯离子即可。
[0023]所述硅氧烷为甲基氯硅烷经过水解、油酸分离、洗涤后得到的水解物；通常为二甲基二氯硅烷水解物。
[0024]本技术技术方案，具有如下优点：
[0025]1.本技术的一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置，包括聚结器、相分离器和离子交换树脂；本技术中来自上游的硅氧烷在聚结器中聚结，水相液滴通过聚结器中的二氧化硅等可以将游离水进行聚结的填料聚结长大，在相分离器中通过沉降法从有机相中分离出水相，并在相分离器中脱除水相，在脱除水相的同时有效降低硅氧烷中氯离子的含量；最后，从相分离器溢流出的上层有机相通过离子交换树脂进一步除去硅氧烷中的少量氯离子；
[0026]本技术中采用的离子交换技术是一种新型的化学分离技术。离子交换就是离子交换剂中的离子与溶液中的离子实现总量上的等电荷互换，从而除去溶液中目标离子的过程。常见的离子交换剂有离子交换树脂，其由高分子网络基体和具有阴离子交换能力的功能基团组成，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。其中，阴离子交换树脂实现脱氯的原理为：带有功能基团(如季铵基
‑
N+(CH3)等碱性基团)的阴离子交换树脂在水中易生成OH
‑
，溶液中的阴离子(如Cl
‑
)与阴离子交换树脂上的OH
‑
进行交换，溶液中的阴离子(如Cl
‑
)转移到树脂上，而树脂上的OH
‑
交换到溶液中，而H+和OH
‑
相结合生成水，从而达到脱氯的目的，反应方程式如下式：
[0027]R
‑
N(CH3)OH+HCl
→
R
‑
N(CH3)Cl+H2O；
[0028]因而，采用常规离子交换技术脱除氯离子的同时也会增加其中水的含量，导致无法降低硅氧烷中含水量的问题。因此，本技术通过先利用聚结器和相分离器去除硅氧烷中游离水的同时去除部分氯离子，然后再利用离子交换树脂进一步去除硅氧烷中部分剩余的氯离子，能在达到降低水分含量同时进一步降低硅氧烷中氯离子含量，进而使整体氯
离子含量和含水量均明显更低；
[0029]综上，本技术不需加入新物质，避免了现有技术中碱洗带入新的杂质问题，并且有效脱除了水相和氯离子，提高了下游产品质量。
[0030]2.本技术中通过进一步优化的聚结器的结构与相分离器和离子交换树脂相互配合，不仅仅可以达到将硅氧烷中只有约50ppm的氯含量降低至7ppm以下，相比现有技术而言氯离子的去除率提高7.4％，而且还能进一步降低硅氧烷中水分的含量，相比硅氧烷原始的含水量降低至少40％以上，效果显著。
[0031]3.本技术中采用的设备少，具有成本低、流程短、工艺简单、废液排放少等优点。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本技术装置的结构示意图。
[0034]图2是本技术装置中聚结器的结构示意图。
[0035]其中，1
‑
聚结器，2
‑
相分离器，3
‑
离子交换装置；1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脱除硅氧烷中水分和氯离子的装置，其特征在于，包括：聚结器(1)，其内设置有用于将硅氧烷中游离水进行聚结长大的填料；相分离器(2)，其进料口与聚结器(1)的出料口连通，其顶部设置有溢流口；离子交换装置(3)，其内设置有与氯离子进行交换的离子交换剂，且其进料口与相分离器(2)的溢流口连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚结器(1)包括腔体(11)，设置在腔体(11)内与腔体(11)上的进料口连通的滤芯(12)；所述填料填充在滤芯(12)内；所述聚结器(1)的出料口设置在腔体(11)的顶部位置处。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滤芯(12)内填料为多层结构，该多层结构的填料粒径沿着硅氧烷流动方向依次增大。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述滤芯(12)内填料的粒径范围为0.1～10m...
【专利技术属性】
技术研发人员：石晓敏，向磊，白洪强，李虹，贾海港，
申请(专利权)人：国元新能源科技发展武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：
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