CN102071060B - 一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于化工设备技术领域，公开了一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置。其结构包括：至少两级底部设置有管道连通的氯气进入口反应器，在反应器上侧部分别设置有氯化石蜡液进入口以及氯化石蜡出料口，其中前级反应器出料口与后级反应器的进入口连通。并且出料口高于进入口；上述反应器顶部设置有反应物气体排出口；反应器侧部设置有紫外线发生机构和冷却机构，且热交换机构通过虹吸管道和回流管道分别与反应器侧部的反应物循环出口及循环反应物入口连通，并呈上下设置。利用该生产装置，可以实现反应器中反应物通过热交换机构进行循环降温。利用该氯化石蜡生产装置可以实现氯化石蜡的无动力循环连续化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，具体地讲涉及一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置。
背景技术
氯化石蜡是一种重要的工业原料，广泛用于聚氯乙烯、聚氨酯、橡塑、油品等行业。其生产已经由生产效率极低的反应釜中加入的液蜡再通入氯气氯化生成氯化石蜡间断化生产逐步过渡到效率相对较高的连续化生产方式。中国专利申请号为02148592.5、公开号为CN1424381A的发明专利申请公开了一种连续化氯化石蜡生产装置，该装置的原料氯气入口设置在各反应器的顶部，因此在生产氯化石蜡时存在着氯气分布不均匀以及氯化反应器“黑料”的现象无法有效解决。中国专利申请号为200610025410.7、公开号为CN1824737A的发明专利申请公开了一种连续化生产氯化石蜡的方法该生产方法是所使用的氯化石蜡生产装置解决上述专利申请氯气分布不均匀和氯化反应器“黑料”问题是通过依靠设置在构成反应装置的每一个反应器上的循环泵进行动力强制循环，但该反应装置上设置有至少五级反应器，这五级反应器只要一个循环泵出现问题，则仍然会造成反应器的“黑料”问题以及严重的环境污染问题；同时该装置所设置的大功率循环泵同样不利于绿色环保。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能够既能够克服反应器的“黑料”问题又有利于绿色环保的无动力循环连续化氯化石蜡生产装置。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，包括有至少两级反应器，所述反应器的底部设置有氯气进入口，这些氯气进入口通过设置有阀门的管道连通，由高压氯气气源向反应器中提供氯气；在所述反应器中首级反应器的上侧部设置有液蜡进入口和反应物出口，在所述反应器中的其他级反应器的上侧部分别设置有反应物氯化石蜡液进入口以及再反应物氯化石蜡的出料口，其中前一级反应器的出料口与后一级反应器的进入口连通。并且前一级反应器的出料口高于后一级反应器的进入口呈阶梯状；所述的反应器的顶部设置有反应物氯化氢气体排出口；所述的反应器的侧部设置有紫外线发生机构和冷却机构，所述热交换机构通过虹吸管道和回流管道分别与开于所述反应器侧部上侧的反应物循环出口及下侧的循环反应物入口连通，并呈上下设置。
构成上述氯化石蜡生产装置结构的附加技术特征包括：
在所述反应器的底部设置有与氯气进入口连通的上、下板构成的夹层结构，并在其上板上设置有若干气孔；
在所述反应器的底部循环反应物入口处设置有导流管. 该导流管的出口设置于反应器的中心区域；
所述的反应器侧部上侧的反应物循环出口设置为上、下两个循环出口；
在所述的反应器顶部与尾气处理系统之间设置气液分离机构，该气液分离机构的入口、排气口和液体出口分别与所述反应器顶部氯化氢气体排出口、尾气处理系统管道及氯化石蜡的出料口连通；
所述的反应器为化学反应塔结构；
所述反应器的数量设置在二到八级之间。
附图说明
图1为构成无动力循环连续化氯化石蜡生产装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的无动力循环连续化氯化石蜡生产装置的结构和工作原理作进一步的详细说明：
如图1所示为本发明所提供的无动力循环连续化氯化石蜡生产装置的结构示意图。即该构成该连续化氯化石蜡生产装置的结构包括有首级、二级、三级、四级和末级共五个反应器A、B、C、D和E，每一个反应器的底部设置有氯气进入口11、12、13、14和15，这些氯气进入口通过设置有阀门的管道连通，由高压氯气气源向反应器中提供氯气；在首级反应器的上侧部设置有液蜡进入口21和反应物出口22，在二级、三级、四级和末级反应器的上侧部分别设置有反应物氯化石蜡液进入口23、24、25和26以及再反应物氯化石蜡的出料口27、28、29和20，其中前一级反应器的出料口与后一级反应器的进入口通过管道连通。并且前一级反应器的出料口22、27、28、29高于后一级反应器的进入口23、24、25和26；上述五个反应器的顶部设置有反应物氯化氢气体排出口31、32、33、34和35，反应物氯化氢气体通过气体排出口和连通的管道排出。在上述五个反应器的侧部分别设置有紫外线发生机构46、47、48、49和40和冷却机构41、42、43、44和45，该热交换机构通过虹吸管道5和回流管道6分别与开于五个反应器侧部上侧的反应物循环出口51、52、53、54和55及下侧的循环反应物入口61、62、63、64和65连通，并呈上下设置。
利用上述结构的氯化石蜡生产装置连续化生产氯化石蜡的反应过程为：原料液蜡以及经过反应生成的反应物氯化石蜡通过首级反应器的液蜡进入口21和二级、三级、四级和末级反应器B、C、D、E和E的进入口23、24、25和26进入个各应器中，高压氯气经过个反应器的进入口11、12、13、14和15同时连续进入反应器中在紫外线机构46、47、48、49和40产生的紫外线催化条件下发生化学反应。同时首级反应器A中的反应产物从其氯化石蜡的出料口27溢流至第二级反应器B继续反应，依此类推，从第四级反应器D中的反应产物从其氯化石蜡的出料口29中溢流进入到末级反应器E继续反应，最后反应产生的氯化石蜡由出料口20排出，上述构成生产装置的的各级的反应器，前一级反应器的出料口22、27、28、29高于后一级反应器的进入口23、24、25和26，因此上一级反应器中的反应物料呈阶梯溢流进入下一级反应器，实现连续反应，并且通过调整进入第一级反应塔的液蜡和各级反应塔的通氯量，保证末级反应塔的出料达到规定指标。上述各反应器中反应产生的氯化氢气体则从各反应器顶部排出口31、32、33、34和35排出，由管道集中进入尾气处理系统。在上述各反应器中，反应物料由反应器侧中上部的反应物循环出口51、52、53、54和55溢流，由虹吸管道5进入冷却机构41、42、43、44和45进行降温，降温后的反应物料比重增大下沉，通过冷却机构下部的回流管道6回流进入反应器的中下部，并降低反应中心的温度，并再次与进入反应器的氯气充分混合与进入反应器的氯气混合进一步进行氯化反应。
在构成的上述氯化石蜡生产装置结构中，反应器的底部设置有与氯气进入口11、12、13、14或15连通的上、下板1,2构成的夹层结构(见首级反应器A)，并在其上板上设置有若干气孔3，用于氯气能够均匀的进入反应器中，并实现与液蜡或反应物的均匀混合，有利于充分的化学反应。同时在反应器的底部循环反应物入口61、62、63、64或65处设置有导流管4(见末级反应器E). 该导流管4的出口设置于反应器的中心区域，使得经过冷却后的循环反应物经反应器的中心区域进入反应器中央分散，与进入的氯气均匀混合进一步进行氯化反应。
在利用液蜡和氯气生成氯化石蜡的化学反应中，其反应液面会产生大量泡沫，而泡沫中又混有大量的高温且比重较小的石蜡。为了能够使得该石蜡冷却后与氯气充分反应，因此在构成上述氯化石蜡生产装置的五个反应器侧部上侧的反应物循环出口51、52、53、54或55设置为上、下两个循环出口。在液蜡和氯气生成氯化石蜡的化学反应中，反应液面处在上述上、下两个循环出口之间，使得泡沫石蜡和液蜡及氯气的反应物能够分别通过上、下两个循环出口被匹配设置的两个虹吸管道5抽出进入冷却机构41、42、43、44和45中冷却、下沉并经过回流管道6流入反应器的底部与氯气再进行反应。然后，反应液面处比重较小的反应物和反应液面上的泡沫被被吸入冷却机构中，在冷却降温下沉，形成周而复始的降温循环。
在上述液蜡和氯气生成氯化石蜡的高温化学反应中，反应所产生的氯化氢气体中含有一定量的石蜡及氯化石蜡，为防止石蜡及氯化石蜡随氯化氢气体直接从反应器顶部排出，在反应器A、B、C、D和E的顶部与尾气处理系统之间分别设置气液分离机构F、H、G、K和L。其中上述气液分离机构的入口71、72、73、74和75、排气口76、77、78、79和70和液体出口81、82、83、84和85、分别与反应器A、B、C、D和E的顶部氯化氢气体排出口31、32、33、34和35、尾气处理系统管道和与该反应器氯化石蜡的出料口22、27、28、29和20连通。即通过上述气液分离机构可以将从反应器顶部随氯化氢气体排出的石蜡及氯化石蜡分离回收再使之进入下一级反应器中再反应。
在构成的上述无动力循环连续化氯化石蜡生产装置结构中，反应器的数量不局限于五级，可以根据生产工艺的需要设定为二级、三级、四级、五级直到八级。并且该反应器可以使用反应罐，但最好是使用具有一定高度的化学反应塔，即使得设置在该反应塔侧部的反应物循环出口51、52、53、54和55与循环反应物入口61、62、63、64和65之间具有一定的高度差。该高度差越大会使得反应塔中通过其侧部的冷却机构冷却的速度就越快，即可更加有效地防止和解决反应器中“黑料”现象的发生。
利用本发明所提供的无动力循环连续化氯化石蜡生产装置可以实现氯化石蜡的无动力循环连续化生产,既省去了复杂的循环动力设备，又有利于绿色环保。
Claims (6)
1.一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，其特征在于：包括有至少两级反应器，所述反应器的底部设置有氯气进入口，这些氯气进入口通过设置有阀门的管道连通，由高压氯气气源向反应器中提供氯气；在所述反应器中首级反应器的上侧部设置有液蜡进入口和反应物出口，在所述反应器中的其他级反应器的上侧部分别设置有反应物氯化石蜡液进入口以及再反应物氯化石蜡的出料口，其中前一级反应器的出料口与后一级反应器的进入口连通，并且前一级反应器的出料口高于后一级反应器的进入口呈阶梯状；所述的反应器的顶部设置有反应物氯化氢气体排出口；所述的反应器的侧部设置有紫外线发生机构和冷却机构，热交换机构通过虹吸管道和回流管道分别与开于所述反应器侧部上侧的反应物循环出口及下侧的循环反应物入口连通，并呈上下设置；并且该反应器侧部上侧的反应物循环出口设置为处于所述反应器中反应液面处上、下的两个循环出口。
2.如权利要求1所述的一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，其特征在于：在所述反应器的底部设置有与氯气进入口连通的上、下板构成的夹层结构，并在其上板上设置有若干气孔。
3.如权利要求1所述的一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，其特征在于：在所述反应器的底部循环反应物入口处设置有导流管，该导流管的出口设置于反应器的中心区域。
4.如权利要求1所述的一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，其特征在于：在所述的反应器顶部与尾气处理系统之间设置气液分离机构，该气液分离机构的入口、排气口和液体出口分别与所述反应器顶部氯化氢气体排出口、尾气处理系统管道及氯化石蜡的出料口连通。
5.如权利要求1所述的一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，其特征在于：所述的反应器为化学反应塔结构。
6.如权利要求1所述的一种无动力循环连续化氯化石蜡生产装置，其特征在于：所述反应器的数量设置在二到八级之间。
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