技術領域

本發明涉及無機精細化工技術領域，尤其涉及一種一種汽化器、生產白炭黑的設備和方法。

背景技術

白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細二氧化硅凝膠和氣凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質，其組成可用SiO₂·nH₂O表示，其中nH₂O是以表面羥基的形式存在，耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。白炭黑作為一種環保、性能優異的助劑，主要用于橡膠制品（包括高溫硫化硅橡膠）、紡織、造紙、農藥、食品添加劑領域。

白炭黑按生產方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑。其中氣相法白炭黑常態下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子（粒徑小于100nm），無毒，有巨大的比表面積。而且氣相法白炭黑全部是納米二氧化硅，產品純度可達99%，粒徑可達10～20nm。氣相白炭黑主要用作硅橡膠的補強劑、涂料和不飽和樹脂增稠劑等。

傳統氣相法白炭黑的生產工藝為將汽化后的硅氧烷氣體在氫氣和氧氣（或空氣）的混合氣流中，在燃燒室里進行高溫水解。反應后的含有二氧化硅的氣溶膠進入凝聚室停留一定時間，待形成絮狀的二氧化硅后送旋風分離，成品進行脫酸，使產品中的HCl含量降至指標以下，最后包裝。對于氣相法白炭黑的生產，現有技術大多都是采用水環式真空泵將整個合成、分離及尾氣吸收系統抽成負壓，脫酸尾氣進一步返回到氣固分離器。現有技術這種設備生產得到的白炭黑比表面積波動較大，降低了白炭黑的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種汽化器、生產白炭黑的設備和方法，本發明提供的汽化器能夠用于甲基三氯硅烷的汽化，采用本發明提供的汽化器在對甲基三氯硅烷汽化的過程中，汽化壓力穩定，從而使得到的白炭黑的比表面積波動小，提高了白炭黑的質量。

本發明提供了一種汽化器，包括殼體；

豎直設置于所述殼體下部的列管；

設置于所述殼體頂部的物料氣相出口；

設置于所述殼體底部的物料液相進口；

和設置于所述殼體中的液位計，所述液位計控制殼體中的液位高于列管上表面30mm～60mm。

優選的，所述列管的高度不高于所述汽化器的中心位置。

優選的，所述液位計控制汽化器中的液位高于所述列管上表面35mm～55mm。

本發明提供了一種生產白炭黑的設備，包括甲基三氯硅烷汽化器、空氣加熱器、氫氣加熱器、反應器、合成爐、白炭黑冷卻裝置、除塵器和脫酸裝置；

所述甲基三氯硅烷汽化器為上述技術方案所述的汽化器；

所述甲基三氯硅烷汽化器的氣相出口、所述空氣加熱器的出口、所述氫氣加熱器的出口分別與所述反應器的進料口相連；

所述反應器的出料口與所述合成爐的進料口相連；

所述合成爐的出料口與所述白炭黑冷卻裝置的進料口相連；

所述白炭黑冷卻裝置的出料口與所述除塵裝置的進料口相連；

所述除塵裝置的出料口與所述脫酸裝置的進料口相連；

所述合成爐、白炭黑冷卻裝置外壁設置有冷卻裝置。

優選的，所述白炭黑冷卻裝置包括豎管和橫管；

所述豎管的進料口與所述合成爐的出料口相連；

所述豎管的出料口與所述橫管的進料口相連；

所述橫管的出料口與所述除塵裝置的進料口相連。

優選的，所述除塵器包括大布袋除塵器和小布袋除塵器；

所述大布袋除塵器的進料口與所述白炭黑冷卻裝置的出料口相連；

所述大布袋除塵器的出料口與所述脫酸裝置的進料口相連；

所述小布袋除塵器的出料口與所述脫酸裝置的進料口相連；

所述脫酸裝置的脫酸尾氣出口與所述小布袋除塵器的進氣口相連。

優選的，所述冷卻裝置為夾套，所述夾套中通入冷卻水。

本發明提供了一種生產白炭黑的方法，采用上述技術方案所述的生產白炭黑的設備，包括以下步驟：

將甲基三氯硅烷通過甲基三氯硅烷汽化器，得到甲基三氯硅烷氣相；

將所述甲基三氯硅烷氣相通入反應器；

將空氣通過所述空氣加熱器，將預熱后的空氣通入反應器；

將氫氣通過所述氫氣加熱器，將預熱后的氫氣通入反應器；

將所述甲基三氯硅烷氣相、預熱后的空氣和預熱后的氫氣在反應器中混合，將得到的混合物料通入合成爐中進行水解反應，得到水解產物；