一種制備無水四氯化錫的方法技術

本發明專利技術涉及錫的深加工領域，具體是一種制備無水四氯化錫的方法，包括以下步驟：熔融錫粒；將熔融后的流體通過噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面；流體經滾輪旋轉甩向一側的霧化室，形成錫滴；由下向上向霧化室內通入氯氣與錫滴反應；再將混合物噴射至霧化室一側的收集室；從收集室上側收集氯氣；從收集室下側收集液態四氯化錫；收集的氯氣再次輸送至霧化室循環利用；將收集的液態四氯化錫氣化、冷凝，得到無水四氯化錫。本發明專利技術將噴射的流體通過旋轉滾輪的離心力打碎，再通過高速氯氣撞擊錫滴，使得兩者充分混合反應，可使反應物充分混合，然后通過噴射器噴射至收集室，大大方便產物和氯氣的收集。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及錫的深加工領域，具體說是制備無水四氯化錫的方法。
技術介紹
四氯化錫是有機錫化合物的主要原料，有機錫化合物用于PVC制品和作為熱穩定劑的國際消耗耗量逐年增加。無水四氯化錫可用作有機錫合成的原料及氯化劑，紡織工業中的煤軟劑、制造藍曬圖紙、感光紙、潤滑油的添加劑和鍍錫等領域。目前，大多數四氯化錫的合同均是以金屬錫粒或無水氯化亞錫與氯氣反應的間歇性操作。當制備量較大時，需要中途停止反應，一次次地將液態產物取出，然后補充錫粒，再繼續通入氯氣。這種方法操作繁瑣，轉移產品時猛烈發煙，惡化操作環境，合成效率和質量受到影響。且這種金屬錫粒與氯氣的氣固反應方式需要耗用大量的金屬錫，且反應收率低，產率較低。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供一種產率較高且可連續生產的制備無水四氯化錫的方法。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種制備無水四氯化錫的方法，包括以下步驟：（1）熔融錫粒；（2）將熔融后的流體通過噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面；（3）流體經滾輪旋轉甩向一側的霧化室，形成錫滴；（4）由下向上向霧化室內通入氯氣與錫滴反應；（5）再將混合物噴射至霧化室一側的收集室；（6）從收集室上側收集氯氣，從收集室下側收集液態四氯化錫；（7）收集的氯氣再次輸送至霧化室循環利用；（8）將收集的液態四氯化錫氣化；（9）氣化后的氣態四氯化錫經冷凝器后收集，得到無水四氯化錫。作為優選，所述滾輪表面開設有數個球面凹槽；噴射至滾輪表面的流體流進凹槽，凹槽內的流體甩向霧化室。作為優選，凹槽在滾輪表面的開口直徑為0.5—1mm；流體噴射的質量流率為6—8g/s。作為優選，噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01—0.1mm，滾輪的直徑為40—50mm，滾輪轉速為300-350r/min。作為優選，在霧化室內，氯氣的流向與水平方向的夾角為45°--90°。作為優選，氯氣的流速為30m/s，氯氣的流量為0.1—0.15m3/h。作為優選，霧化室內保持反應溫度為100—145℃。作為優選，霧化室內安裝有噴射器，霧化室內的混合物通過噴射器噴射至收集室。作為優選，收集的氯氣通過氣泵輸送至霧化室。作為優選，氣化后的氣態四氯化錫通過保溫管輸送至冷凝器。本專利技術將噴射的流體通過旋轉滾輪的離心力打碎，再通過高速氯氣撞擊錫滴，使得兩者充分混合反應，可使反應物充分混合，然后通過噴射器噴射至收集室，大大方便產物和氯氣的收集；且在重力作用下可使生成的四氯化錫始終由上向下流向霧化室底部，不僅反應充分，可提高產品的質量；而且可進行連續生產，可提高產率。具體實施方式下面將詳細說明本專利技術，在此本專利技術的示意性實施例以及說明用來解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。本專利技術的制備無水四氯化錫的方法，其采用以下步驟：首先將錫粒熔融，再將熔融的錫流體通過噴嘴垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面；滾輪表面開設有數個球面凹槽，可噴射至滾輪表面的流體流進凹槽，延長流體在表面的停留時間，使其適當冷卻，這樣使得凹槽內的流體甩向霧化室后的粒度均勻度更好；為了避免流體在表面的停留時間過長，導致粉末粒徑過大，本專利技術的凹槽在滾輪表面的開口直徑以0.5—1mm為宜，并應保證流體噴射的質量流率為6—8g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01—0.1mm，同時采用的滾輪直徑為40—50mm，滾輪轉速為300-350r/min；甩向霧化室的錫滴通過高速氯氣撞擊，一方面可使錫滴破碎，另一方面兩者的流向相反可充分混合反應；反應后混合物通過噴射器再次噴射至收集室，這樣可使沒有完全反應的混合物通過噴射器形成一定的壓力，使其完全反應，提高產率。由于通入霧化室內的氯氣本身具有壓力，只需在霧化室的側壁開孔，再在孔內安裝噴射器就可實現噴射，因此，加工簡單，成本低；噴入收集室內的混合物是四氯化錫和氯氣，兩者由于密度不同，在重力的作用下會分離，因此可從收集室上側收集氯氣，下側收集產物，這樣收集更方便，無需中途暫停。從霧化室上部收集的氯氣，首先可存儲在儲氣罐內，然后再將儲氣罐內的氯氣通過高壓氣泵輸送的霧化室，如此循環利用氯氣，不僅可降低氯氣的回收成本，而且可達到清潔生產的要求；在霧化室內，氯氣的流向與水平方向的夾角最好為45°--90°在，這樣的破碎效果更好；在實施過程中，氯氣的流速保持30m/s為宜，流量以0.1—0.15m3/h為宜；同時應保證霧化室內的反應溫度在100—145℃，為錫滴與氯氣充分反應提供良好的條件。最后，將收集的液態通過加熱器進行氣化，氣化后的氣態四氯化錫再經冷凝器后收集，得到無水四氯化錫；為了保證四氯化錫的充分氣化及氣態四氯化錫完全進入冷凝器中，應在加熱器的出口與冷凝器之間加裝保溫管，產品氣化完全，這樣制備的產品產量和質量均較高。實施例1將錫粒熔融，再將熔融錫流體通過噴嘴垂直噴射至旋轉的具有凹槽的滾輪表面；其中凹槽在滾輪表面的開口直徑為0.5mm、流體噴射的質量流率為6g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01mm、滾輪直徑為40mm，滾輪轉速為300r/min；同時，在霧化室內，以與水平方向保持45°夾角，并以0.15m3/h、30m/s的流速通入氯氣撞擊錫滴并反應，反應溫度維持在100℃；然后霧化室內的混合物噴射至收集室，再從收集室底部收集液態四氯化錫，最后將液態四氯化錫進行氣化、冷凝，得到無水四氯化錫。經分析，無水四氯化錫的純度約99.1%，整個合成過程產率達到87%。實施例2將錫粒熔融，再將熔融錫流體通過噴嘴垂直噴射至旋轉的具有凹槽的滾輪表面；其中凹槽在滾輪表面的開口直徑為0.7mm、流體噴射的質量流率為7g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.05mm、滾輪直徑為45mm，滾輪轉速為320r/min；同時，在霧化室內，以與水平方向保持60°夾角并以0.12m3/h、30m/s的流速通入氯氣撞擊錫滴并反應，反應溫度維持在125℃，然后霧化室內的混合物噴射至收集室，再從收集室底部收集液態四氯化錫，最后將液態四氯化錫進行氣化、冷凝，得到無水四氯化錫。經分析，無水四氯化錫的純度約99.9%，整個合成過程產率達到94%。實施例3將錫粒熔融，再將熔融錫流體通過噴嘴垂直噴射至旋轉的具有凹槽的滾輪表面；其中凹槽在滾輪表面的開口直徑為1.0mm、流體噴射的質量流率為8g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.1mm、滾輪直徑為42mm，滾輪轉速為350r/min；同時，在霧化室內，以與水平方向保持90°夾角，并以0.1m3/h、30m/s的流速通入氯氣撞擊錫滴并反應，反應溫度維持在145℃，然后霧化室內的混合物噴射至收集室，再從收集室底部收集液態四氯化錫，最后將液態四氯化錫進行氣化、冷凝，得到無水四氯化錫。經分析，無水四氯化錫的純度約99.5%，整個合成過程產率達到92%。以上對本專利技術實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本專利技術實施例的原理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備無水四氯化錫的方法，包括以下步驟：（1）熔融錫粒；（2）將熔融后的流體通過噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面；（3）流體經滾輪旋轉甩向一側的霧化室，形成錫滴；（4）由下向上向霧化室內通入氯氣與錫滴反應；（5）再將混合物噴射至霧化室一側的收集室；（6）從收集室上側收集氯氣，從收集室下側收集液態四氯化錫；（7）收集的氯氣再次輸送至霧化室循環利用；（8）將收集的液態四氯化錫氣化；（9）氣化后的氣態四氯化錫經冷凝器后收集，得到無水四氯化錫。

【技術特征摘要】
1.一種制備無水四氯化錫的方法，包括以下步驟：
（1）熔融錫粒；
（2）將熔融后的流體通過噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面；
（3）流體經滾輪旋轉甩向一側的霧化室，形成錫滴；
（4）由下向上向霧化室內通入氯氣與錫滴反應；
（5）再將混合物噴射至霧化室一側的收集室；
（6）從收集室上側收集氯氣，從收集室下側收集液態四氯化錫；
（7）收集的氯氣再次輸送至霧化室循環利用；
（8）將收集的液態四氯化錫氣化；
（9）氣化后的氣態四氯化錫經冷凝器后收集，得到無水四氯化錫。
2.根據權利要求1所述制備無水四氯化錫的方法，其特征在于：所述滾輪表面開設有數個球面凹槽；噴射至滾輪表面的流體流進凹槽，凹槽內的流體甩向霧化室。
3.根據權利要求2所述制備無水四氯化錫的方法，其特征在于：凹槽在滾輪表面的開口直徑為0.5—1mm；流體噴射的質量流率為6—8g/s。
4.根據權利要求3所述制備無...

【專利技術屬性】
技術研發人員：易鑒榮，林荔琍，唐臻，吳堅，林荔珊，
申請(專利權)人：柳州豪祥特科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣西;45