[发明专利]一种非平衡低温等离子体制备氯乙烯工艺及装置

权利要求书

1.一种非平衡低温等离子体制备氯乙烯工艺，其特征在于步骤包括：

步骤1、将循环设备抽真空，并通过A口和B口分别向循环系统中通入乙炔和氯化氢气体；

步骤2、打开高压电源进行电离反应，待反应原料气流在循环系统中稳定流动并且无其他杂质时，打开高压电源，被电离的反应原料由于充分碰撞而发生反应形成氯乙烯气体；

步骤3、多级气体分离器分离氯乙烯产物、乙炔和氯化氢原料及其他副产物；

步骤4、被分离的乙炔和氯化氢重新进入反应循环。

2.根据权利要求1所述的一种非平衡低温等离子体制备氯乙烯工艺，其特征在于：步骤1中所述将循环设备抽真空，并通过A口和B口分别向循环系统中通入乙炔和氯化氢气体的具体步骤为：

步骤101、关闭原料入口电磁阀，气体出口阀接通真空泵；

步骤102、检查等离子体反应器气密性，使其气密性良好；

步骤103、打开真空泵将等离子体反应器抽真空，防止空气中氧气、二氧化碳等气体对反应产生影响；

步骤104、打开电磁阀，乙炔储料罐内的乙炔在气体压缩机的驱动下以恒定流量和速度进入循环系统；

步骤105、与步骤104同时打开另一电磁阀，使氯化氢储料罐内的氯化氢在气体压缩机的驱动下以恒定流量和速度进入循环系统，乙炔与氯化氢最初先经过循环系统的静态混合器，待混合均匀后再进入等离子体反应器中；

步骤106、真空泵将吸入的气体储存并进行无害化处理；

步骤107、待一段时间后，反应原料在循环系统中稳定流动并且无其他杂质时，将气体出口与接入循环系统，并关闭真空泵。

3.根据权利要求1所述的一种非平衡低温等离子体制备氯乙烯工艺，其特征在于：步骤3多级气体分离器分离氯乙烯产物、乙炔和氯化氢原料及其他副产物所述的具体步骤为：

步骤301、打开电磁阀由气体压缩机快速抽离反应罐内合成的氯乙烯和副产物，防止其干扰后续反应；

步骤302、气体压缩机抽出的气体通入一级气体分离器，通过分离器将产物氯乙烯分离，氯乙烯通过单向阀后被气体压缩机通入氯乙烯储料罐储存。

4.根据权利要求1所述的一种非平衡低温等离子体制备氯乙烯工艺，其特征在于：步骤4被分离的乙炔和氯化氢重新进入反应循环的具体步骤为：

步骤401、分离氯乙烯后的气体通过单向阀后被气体压缩机注入二级气体分离器，该分离器将乙炔与氯化氢分别分离，并分别将两种物质注入各自的储料罐中，实现原料循环利用；

步骤402、除反应原料重新进入反应循环外，其他材料统一收集并进行净化处理。

5.一种非平衡低温等离子体制备氯乙烯装置，其特征在于：包括控制装置、加热冷却装置、储料装置、反应装置和输送装置，所述储料装置包括乙炔储料罐、氯化氢储料罐和氯乙烯储料罐；所述反应装置包括静态混合器、等离子体发生器和反应罐；所述输送装置包括多个电磁阀、单向阀、分离器、空气压缩机；外部乙炔供料装置通过电磁阀与乙炔储料罐相连，电磁阀安装在单向阀和乙炔储料罐之间；外部氯乙烯供料装置通过电磁阀与氯乙烯储料罐相连，电磁阀安装在单向阀和氯化氢储料罐之间；乙炔储料罐通过输气管与电磁阀、气体压缩机、静态混合器、等离子体发生器顺序相连；氯化氢储料罐通过输气管与电磁阀、气体压缩机、静态混合器、等离子体发生器顺序相连；两种反应原料在静态混合器中充分混合后进入等离子体发生器；反应罐底部通过输气管与电磁阀、气体压缩机、分离器顺序固接；在反应罐与电磁阀之间安装有气体溢流阀，溢流阀出口接净化系统；分离器一个出口通过输气管与单向阀、气体压缩机、氯乙烯储料罐顺序相连；分离器另一个出口通过输气管与单向阀、气体压缩机、第二个分离器顺序相连，氯乙烯储料罐底部通过电磁阀可与外部相连；第二个分离器的第一个出口通过单向阀与乙炔储料罐相连；第二个分离器的第二个出口通过单向阀与氯化氢储料罐相连；控制系统的检测元件与控制元件按需布置；加热冷却系统布置在等离子体反应器和反应罐及储料罐的外围，主要用于控制温度，防止超温超压；向等离子体反应器中通入乙炔和氯化氢气体，其中乙炔气体的提供可与电石法制备乙炔成熟工艺联用，氯化氢气体供给可不断从饱和氯化氢储料罐经气体导管干燥后使用。