[发明专利]一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器

说明书

一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，其包括：入料口、混料腔、下滑通道、预处理腔、反应腔；经过混料腔内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。

技术领域

本发明涉及化学反应器领域，具体涉及一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器。

背景技术

硅酸甲酯通常指四甲氧基硅烷，其主要应用于有机硅合成、抗热漆和粘合剂领域。硅酸甲酯广泛用于工业铸造、液体粘剂、市政建筑工程、各类车辆、电机轮机、精密仪器仪表、军工制造、微电子元器件、模具制造等行业。因此，硅酸甲酯化合物作为一种性能良好、使用价值很高的高分子材料,可以广泛应用于各类行业。随着化工业的发展，对于硅酸甲酯化合物的需求十分旺盛。

直接法制备硅酸甲酯，由于不产生氯化氢等副产物，原子利用率高、绿色、环保、产物易于分离的优势，成为目前受到关注的一种硅酸甲酯的合成方法。直接法是通过硅粉和甲醇直接反应生成硅酸甲酯。但是，现有的直接法制备硅酸甲酯的方法还存在硅粉转化率低、反应速率低的问题，这些问题使得直接法制备硅酸甲酯在商业化应用受到限制。

目前虽然现有技术中存在通过添加铜催化剂来提高硅粉转化率和反应速率的方案，但是由于催化剂添加方式的限制，使得铜催化剂与硅颗粒的混合方式不能使得催化剂的催化效果受到限制。因此，基于上述技术问题，需要提供一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，能够通过适当的方式混合硅粉和铜催化剂，从而提高反应的速率和原料转化率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：由于催化剂添加方式的限制，使得铜催化剂与硅颗粒的混合方式不能使得催化剂的催化效果受到限制。此外，由于硅颗粒的比表面积较大，容易造成硅颗粒表面的钝化也限制了转化率和反应速率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器，其包括：入料口、混料腔、下滑通道、预处理腔、反应腔；其特征在于：经过混料腔内部的混料能够实现Cu催化物质的添加并实现硅粉和Cu催化剂的充分混合。

具体的，经由混料腔反应物料经由下滑通道，进入预处理腔进行预处理，随后进入反应腔进行直接法反应制备硅酸甲酯，其中反应物甲醇气体通过反应器进气管进入反应腔内部参与反应；反应后的硅酸甲酯经由产物排出管进行后续必要的冷凝和收集。

具体的，入料口安装于混料腔的上方，并具有朝向混料腔方向逐渐缩小的直径。

具体的，混料腔设置有混料模块，上述混料模块包括内研磨部和外研磨部。

具体的，混料模块通过外研磨部的外边缘或者底部，直接和/或间接的与混料腔的内壁机械的固定连接。

具体的，外研磨部包括组合后形成一个整体筒状结构的第一外研磨部和第二外研磨部。

具体的，第一外研磨部和第二外研磨部各自具有半圆筒状的外壳部分，和从外壳部分内壁向圆心方向延伸的多个半圆环形板材的研磨片。

具体的，内研磨部具有中心杆和多个沿着中心杆轴向分布的与中心杆同心的圆盘状的研磨碟片，多个研磨碟片按照预设距离固定在中心杆上，形成一种串型结构。

具体的，内研磨部和外研磨部均由纯铜制成。

一种控制所述的用于硅酸甲酯直接法合成的反应器的方法，其通过应变片检测混料腔内部受力，并加以调整。

本发明提供的一种用于硅酸甲酯直接法合成的反应器能够实现以下技术效果：

1)通过纯铜制成的研磨器件和硅粉的摩擦，不仅实现了Cu催化剂的添加，而且通过逐级的研磨能够使得物料充分混合。