[发明专利]一种氯硅烷吸附树脂填充装置和树脂填充方法

说明书

本发明公开了一种氯硅烷吸附树脂填充装置和树脂填充方法，所述的填充装置，其包括树脂缓冲罐、氯硅烷树脂吸附柱、泵和文丘里管，其中，树脂缓冲罐的出口连接文丘里管的喉部，文丘里管的出口连接氯硅烷吸附柱的入口，氯硅烷吸附柱的出口通过冷却系统连接泵的进口，泵的出口与文丘里管的入口端相连。本发明具有(1)能耗低，氮气用量少，采用少量树脂与大量氯硅烷接触，放热均匀，既能保证树脂活性，又能保证装填的安全性；(2)避免树脂的高速流动产生的磨损和粉化的优势。

技术领域

本发明涉及一种氯硅烷吸附树脂填充装置和树脂填充方法，还涉及利用该方制备所得的氯硅烷吸附树脂，更涉及氯硅烷树脂在除杂中的应用。

背景技术

氯硅烷吸附树脂为多孔弱碱性聚合物树脂，其比表面积较大，可达35m²/g，且平均孔直径较小，达到110A，因此微孔吸附的水分极难干燥，即使采用真空干燥法，树脂含水量也保持在1％wt左右，并且真空干燥法存在耗能高，干燥效率低的缺点。另外，由于氯硅烷物性的特殊性，氯硅烷极易与树脂微孔内水反应放出气体和大量反应热，严重情况下导致树脂内活性负载物质分解失活甚至瞬间产生高温高压导致爆炸事故。

现有技术中，氯硅烷吸附树脂的装填方法主要有三种，但均存在一些问题。方法一：树脂首先装入氯硅烷树脂吸附柱，氮气置换合格后，向吸附柱底部通入氯硅烷的方法。在此过程中，由于氯硅烷与树脂中水分反应放热，因此氯硅烷通入速度较慢，反应热不能及时带走，导致树脂局部过热，出现树脂粉化，活性基团流失导致树脂失活，甚至出现安全事故。方法二：树脂通过入孔直接倒入氯硅烷树脂吸附柱。在此过程中，由于氯硅烷汽化分压较低，极易汽化与空气中水分反应生成氯化氢污染环境，同时对操作人员产生伤害；另外，树脂密度较氯硅烷小，树脂浮在氯硅烷表面不能充分反应，存在集聚放热的风险；并且，直接倾倒过程中也会将空气带入系统，对生产造成危害。方法三：采用气力输送的方式将树脂送入到氯硅烷树脂吸附柱。在气力输送时氯硅烷树脂吸附柱内需要装入一定量的氯硅烷，为了使树脂能够和氯硅烷充分接触，需要采用液下插入管方式，要求输送氮气压力高，导致能耗高，且气力输送距离远，流速快，对树脂有较大磨损，树脂在管道内不能形成均匀的分散流，密相输送时极易产生堵塞。

因此，需要提供一种安全有效的树脂填充装置和方法以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种氯硅烷吸附树脂填充装置和树脂填充方法，还提供利用该方制备所得的氯硅烷吸附树脂，更进一步提供该氯硅烷树脂在除杂中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种氯硅烷吸附树脂填充装置。

本发明的思路：(1)树脂缓冲罐系统：增加氮气自力式调节阀，能够确保树脂缓冲罐内保持氮气正压，避免空气进入系统内，树脂出口控制阀能够根据树脂含水量的多少控制树脂进入氯硅烷树脂吸附柱的速度。(2)氯硅烷泵循环系统：氯硅烷在文丘里喉管处喷射产生负压将树脂吸入管道系统内与氯硅烷混合，大量氯硅烷与少量树脂内水分接触能够短时间内完全反应，氯硅烷和树脂通过插入管进入氯硅烷树脂吸附柱底部，树脂被过滤帽过滤停留在吸附柱内，氯硅烷经过套管换热器与循环水换热后再次经过文丘里喉管与树脂内水分反应。(3)文丘里管设置：泵出口增加文丘里管能够显著降低树脂缓冲罐的压力，减少树脂缓冲罐的设计压力和制造费用，在文丘里喉管处树脂能与氯硅烷快速充分混合，在短时间能完成反应。

本发明公开了一种氯硅烷吸附树脂填充装置，如图1所示，其包括树脂缓冲罐2、氯硅烷树脂吸附柱6、泵4和文丘里管5；其中，树脂缓冲罐2的出口连接文丘里管8的喉部，文丘里管8的出口连接氯硅烷吸附柱6的入口，氯硅烷吸附柱6的出口通过冷却系统5连接泵4的进口，泵4的出口与文丘里管8的入口端相连。

其中，泵4还有阀门13，其作用使控制泵出口的流量，在泵选型一定的情况下，泵的出口压力不需要控制。

其中，所述的连接为管道连接；其中管道与各部件的连接为法兰连接。