[发明专利]制备氯化聚乙烯的装置及方法

权利要求书

1.一种制备氯化聚乙烯的装置，其特征在于：包括有等离子体发生装置和氯化反应装置，所述的等离子体发生装置包括有等离子体发生器，在等离子体发生器中设有搅拌装置一，在等离子体发生器的顶部设有原料气体进口、PE粉体进口和抽真空口，所述的原料气体进口连接原料气瓶，抽真空口连接真空泵，在等离子体发生器上设有原料气体出口和处理后PE料出口，等离子体发生器还分别与真空显示器和等离子体电源连接；所述的氯化反应装置包括有氯化反应器，在氯化反应器的侧面设有搅拌装置二，在氯化反应器的顶部设有气体进口和气体出口，在氯化反应器的左侧设有进料口和出料口，在氯化反应器的右侧设有进风口，所述的进风口连接有鼓风机，所述的气体进口连接有气瓶，气体出口连接有尾气吸收装置，进料口连接等离子体发生装置中的处理后PE料出口，出料口连接有CPE处理装置。

2.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的装置，其特征在于：所述的气瓶与气体进口之间还设有缓冲罐和预热罐；所述的尾气吸收装置包括有依次通过管道连接的两个填料吸收塔和碱吸收池；所述的CPE处理装置包括有依次连接的过滤器和干燥室。

3.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的装置，其特征在于：所述的等离子体发生装置为负压或常压操作的射频等离子体装置、介质阻挡放电等离子体装置或微波等离子体装置，所述的等离子体发生装置的放电方式包括有连续放电、间歇放电、脉冲放电三种。

4.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的装置，其特征在于：所述的等离子体发生器为立式发生器或卧式发生器；立式发生器可设有底搅拌或顶搅拌；卧式发生器为筒体旋转发生器或内部设有轴搅拌的发生器。

5.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的装置，其特征在于：所述的氯化反应器为卧式反应器或立式反应器；卧式反应器为筒体旋转反应器或内部设有轴搅拌的反应器；立式反应器可设底搅拌或顶搅拌。

6.一种制备氯化聚乙烯的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将PE粉体从PE粉体进口加入到等离子体发生器中，原料气从原料气体进口流入等离子体发生器中，开启真空泵抽真空至低压，PE粉体平均粒径为30~300微米；

2）启动搅拌装置一，启动等离子体电源放电，使PE粉体与等离子体充分混合，PE粉体在等离子体作用下，表面被活化，形成大分子自由基，引发氯化反应，等离子体的功率密度为0.1~15W/cm³， PE粉体在等离子体放电区的处理时间为5s~30min，等离子体放电区温度为20~80℃，压力为10~10000Pa；

3）经过等离子体处理后的PE料经过PE料出口和进料口进入到氯化反应器中，从气体进口通入氯气进行氯化反应，启动搅拌装置二，氯化温度为30~140℃，氯化时间为1~6h，氯化气体压力为1000~150000 Pa；

4）反应尾气从气体出口排出，尾气中HCl经填料吸收塔分离后制备成高纯度的盐酸，未反应完的氯气通过碱吸收池吸收处理；

5） 通过鼓风机将氯化后得到的CPE产品从出料口排入至过滤器中，再经过干燥室烘干。

7.根据权利要求6所述制备氯化聚乙烯的方法，其特征在于：所述的原料气为氩气、氮气或氩气和氮气的混合气体、氯气或氯气与氩气等惰性气体的混合气体。