[发明专利]一种生产氯化高聚物的装置及工艺有效

专利信息
申请号: 201410308204.1 申请日: 2014-07-01
公开(公告)号: CN104607114B 公开(公告)日: 2017-02-15
发明(设计)人: 刘军;周军;熊新阳;黄峥嵘;李永宏;周欢;靖志国;蒋琨;池建忠;李自兵;徐勇;张芳英;刘东洋;王丽;苏钵;郭靖;陈占江;臧缪洋;万振国;陈财来 申请(专利权)人: 新疆兵团现代绿色氯碱化工工程研究中心(有限公司);新疆天业(集团)有限公司
主分类号: B01J8/26 分类号: B01J8/26;B01J8/38;B01J19/08;B01J19/12
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地址: 832000 新疆维吾尔自*** 国省代码: 新疆;65
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摘要:
搜索关键词: 一种 生产 氯化 高聚物 装置 工艺
【说明书】:

技术领域

本发明属于化工生产制造领域,尤其是一种生产氯化高聚物的装置及工艺。

背景技术

现有的氯化聚合物生产工艺主要包括溶液法、水相悬浮法、气固相法。由于溶剂法生产氯化聚合物会产生大量对人体有害且严重破坏大气臭氧层的有机溶剂,所以目前已被国内外生产厂家逐步淘汰。水相悬浮法生产工艺是目前大多数企业生产氯化聚乙烯和氯化聚氯乙烯的主要方法。但水相悬浮法生产工艺需要大量的水体资源作为载体,对我国缺水地区的水源造成较大的浪费和污染,因而开发新的清洁高效型生产工艺是解决根本问题的关键。气固相法是将聚氯乙烯树脂在干态状况下处于循环流化床反应器和提升管反应器中连续流动,与氯气反应进行深度氯化制得氯化聚氯乙烯。气固相法由于其工艺简单,设备腐蚀小,生产成本低等特点受到广泛的关注。

现有的气固相法是单独利用紫外光或等离子体催化,是一种常用的、有前景的高聚物氯化催化方式。紫外光催化能够降低反应温度,且能量稳定,功耗小,等离子体催化进一步降低了反应温度,在室温下就可以催化氯化,但功耗较高,能量稳定性上较难把握。专利201010165999.7 提出了采用循环流化床在提升管反应器中以紫外光催化的气固相法制备氯化聚氯乙烯的方法,只有循环流化床和提升管反应器两路进气,没有下料辅助气路,容易发生下料管堵塞,下料均匀性差;同时容易发生物料返混现象,无法保证氯化均匀性,由于氯化值到一定程度时,该反应为快速放热过程而无法进行热量的有效转移。专利200910092928.6《低温等离子体循环流化床制备氯化聚氯乙烯的方法和装备》提出采用低温等离子体能够同时活化氯气与聚氯乙烯表面的特点,在下行床中实现了高效激发聚氯乙烯氯化反应的过程,并进一步在提升管和湍动床中实现表面氯向内部转动迁移的过程,从而将整个氯化过程解耦为快慢两个步骤,生产效率明显优于紫外加氯与水相悬浮法加氯过程;但是在下行床反应器中物料处于浓相流动状态,固气比高,气体经过等离子体处理后形成的氯自由基少,发生氯化反应的机率小,增加了设备维护操作,且设备利用率低,且等离子相对温度高,而该反应中期为快速放热反应,因此热量不能有效转移。专利201110061421.1《低温等离子体循环床连续生产氯化聚氯乙烯的方法和装置》提出采用低温等离子体催化制取氯化聚氯乙烯的方法,在循环流化床中实现PVC的快速氯化,同时两组流化床反应器轮流操作实现连续生产,这样一是避免了由于反应器停车,卸料所带来的生产效率降低等问题 ;另一方面可以避免风机和尾气处理装置等停车重启,节省了能源消耗,延长了设备寿命,但也存在下行床反应器中物料处于浓相流动状态,固气比高,发生氯化反应的机率小,氯化不均匀、物料易堵塞、返混,温度不能有效控制,同时增加设备维护的工作量。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产氯化高聚物的装置及工艺,具体的说是利用两个或两个以上的循环流化床,用便于调节长度并内部设置有等离子或紫外灯的提升管进行连接,通过搅拌和流化气装置的结合;利用两个或两个以上的内部设置有等离子或紫外灯的提升管进行连接循环流化床下端和上部,结合夹套;解决返混、催化时间控制、传热等问题,实现氯化均匀,传热迅速、颗粒间传热均匀性一致、延长催化作用时间的目的;同时,利用抽真空装置,实现了氯化物反应前后的处理;清洁生产,提升管采用了环隙式结构,成功的解决了高聚物的转移和反应过程中热量转移。

本发明的技术方案如下:一种生产氯化高聚物的装置,由依次联接的流化床反应器11、提升管9、调压装置13、真空装置12、气体除杂装置8、加热系统6;其中用提升管9顺序连接两台或两台以上流化床反应器11,在高聚物通过提升管9时能有效的调节高聚物反应时的温度,能使反应气体与高聚物充分混合,两台流化床反应器11的设置,使在高聚物从一台流化床反应器11A到另一台流化床反应器11B后,在第一台流化床反应器11A中不残留,从而避免返混,同时保证相同批次的高聚物在等离子或紫外灯的催化环境下催化次数相同,催化时间尽可能的接近,调压装置13联接在流化床反应器11,用于调节流化床反应器11的压力,真空装置12联接在流化床反应器11,用于提供流化床反应器11负压,气体除杂装置8联接在高聚物进入端,用于气体净化、除氧,加热系统6联接在流化床反应器11及提升管9,用于调节反应系统热平衡。

用于上述装置的工艺过程可以按照如下步骤进行:

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