CN107617393B - 一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，包括：反应器，甲酚酰胺混合器，待处理液进入管，搅拌器，出液主管，出液支管，自控装置，电机，搅拌装置，光气发生器，排渣管；反应器底部设有排渣管，反应器底部的侧壁上设有待处理液进入管；待处理液进入管与上部安装有搅拌器的甲酚酰胺混合器连通；反应器顶部侧壁上设有光气发生器；反应器顶部设有搅拌装置和出液支管，搅拌装置与电机连接；出液支管通过截止阀与出液主管连通；本发明专利公开的装置，其优点在于：该装置结构合理紧凑，处理工艺新颖合理，净化效率高，适用范围广阔；该装置处理效率高，其净化能力提升率高于同类产品。

Description

一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器

技术领域

本发明属于四氯化碳处理设备领域，具体涉及一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器。

背景技术

四氯化碳(CCl₄)是一种人工合成的低沸点有机氯代烃(比重1.591g/cm³，沸点77℃)，微溶于水。国外研究表明：四氯化碳属于典型的肝脏毒物，高浓度时，首先是影响中枢神经系统，随后影响肝、肾。它在环境中具有持久性、长期残留性和生物蓄积性，因此自1979年被美国EPA列入了“含四氯化碳地下水中优先控制的污染物”，也被我国列入了68种“水中优先控制的污染物”名单。

上个世纪七十年代由于大量制造和使用农药，造成了一些地区地下水被四氯化碳污染，如美国的密西根含水层和加拿大渥太华附近的含水层均受到过四氯化碳的污染(在含水层中它多以非水相(NAPL)存在)。

美国前Fortord Army军事基地造成的污染使得Marina的市政供水中CCl₄超标，2000年8月测得CCl₄浓度达15μg/L。美国Livermore地区的地下水监测发现有毒有害垃圾的堆放导致CCl₄污染物的产生，有毒物质渗滤液中CCl₄的浓度高达500μg/L。2000年4月，Hafner & Sons垃圾填埋场附近的MW-10井中地下水CCl₄浓度达6.3μg/L。

在国内，山东小清河沿岸的浅层地下水曾经遭受CCl₄的污染，最高浓度达380μg/L，污染面积达80km²。小清河鸭旺口、西闸两测点浅层地下水CCl₄含量为16.0-380.0μg/L。1997年，检测出上海市闸北区自来水中CCl₄含量为1.17μg/L，北京市西城区和宣武区则分别为0.24和0.32μg/L。2000年对我国某地区浅层地下水开展四氯化碳含量监测，发现南郊水源地内有3眼水井受到了污染，2001年5月份，已有53眼岩溶地下水水井受到了污染，面积达17.5km²，水中四氯化碳最高浓度达3909.2μg/L，超过国家饮用水标准1954.6倍，严重威胁着供水地区20余万人的身体健康。

目前，光气反应器，处理效率低，光气反应器生产成本高，且运行故障频发，使得现有的处理工艺、处理方法具有危险性，同时现有设备控制程序复杂、占地面积大等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，包括：反应器，甲酚酰胺混合器，出料管，搅拌器，出液主管，出液支管，自控装置，电机，搅拌装置和光气发生器；

所述反应器底部的侧壁上设有出料管；所述出料管与上部安装有搅拌器的甲酚酰胺混合器连通；所述反应器顶部侧壁上设有光气发生器；所述反应器顶部设有搅拌装置和出液支管，所述搅拌装置与电机连接；所述出液支管通过截止阀与出液主管连通；

所述光气发生器包括：三聚硫酸导液管，加压泵，加热器，高速旋转喷射器，旋转驱动器，旋转喷射头，保护罩和缓冲室；

所述三聚硫酸导液管的一端与三聚硫酸储罐连通，另一端通过加压泵与高速旋转喷射器连通，高速旋转喷射器将三聚硫酸高速旋转、雾化，喷射到喷射器外腔体中，并汇集穿过其中一组高速旋转喷射器内部中心的加热器，进入缓冲室，汇聚在缓冲室内的三聚硫酸雾化体，通过旋转喷射头将三聚硫酸雾化体喷射到反应器中，并与待处理液中的四氯化碳反应，形成光气顶部排出；所述高速旋转喷射器为两组且平行排列，所述高速旋转喷射器内部中心设有加热器，所述高速旋转喷射器与缓冲室连通；所述缓冲室上部设有旋转驱动器，缓冲室外部设有保护罩；所述旋转驱动器上安装有旋转喷射头，旋转驱动器驱动旋转喷射头高速旋转。

进一步优化的，所述反应器圆柱状，直径500～1000mm，高1000～2000mm，壁厚20～30mm。

进一步优化的，所述甲酚酰胺混合器圆柱状，直径200～300mm，高400～600mm，壁厚2～3mm。

进一步优化的，所述缓冲室为圆鼓状，水平处最大直径为300～500mm，高100～150mm，壁厚5～10mm。

进一步优化的，所述高速旋转喷射器由以下组分按重量份数配比组成：

高纯度蒸馏水258.455～483.134份，菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚50.340～92.839份，十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠53.798～162.515份，5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺49.980～66.507份，N,N-二(三甲硅基)甲胺52.356～109.472份，[(9,10-二氢-9,10-二氧代-1,4-蒽二基)二[亚氨基(1-甲基-2,1-乙二基)]]二[(苯甲酰氨基)甲基]苯磺酸钠盐55.165～116.213份，锌纳米微粒57.961～112.939份，1-氨基-9,10-二氢-4-[[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]-9,10-二氧代蒽-2-磺酸钠50.94～92.472份，N,N-二乙基-3-均三甲基苯磺酰基-1H-1,2,4-三唑-1-甲酰胺52.482～92.613份，2-甲基丙酸丙酯52.335～75.212份，正磷酸-C3-9-烷基酯钾盐41.296～77.726份，4-[[4-[[4-(2-羟基丁氧基)-3-甲基苯基]偶氮]苯基]氨基]-3-硝基-N-(苯基磺酰基)-苯磺酰胺单锂盐40.394～83.365份，3,5-二甲氧基苯甲酸49.547～94.236份，甲基-3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)]59.483～103.943份，质量浓度为49.9ppm～316.1ppm的硫酸单十二烷基酯82.978～136.955份；

所述高速旋转喷射器的制备方法，按重量份数计，包括如下步骤：

第1步：在连续侧轴式搅拌反应器中，加入高纯度蒸馏水和菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为51rpm～97rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至66.4℃～67.5℃，加入十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠搅拌均匀，进行芳基卤化物酰胺化反应43.1～54.3分钟，加入5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺，通入流量为42.67m³/min～83.983m³/min的氪气0.51～0.116小时；之后在连续侧轴式搅拌反应器中加入N,N-二(三甲硅基)甲胺，再次启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至83.4℃～116.5℃，保温43.6～54.5分钟，加入[(9,10-二氢-9,10-二氧代-1,4-蒽二基)二[亚氨基(1-甲基-2,1-乙二基)]]二[(苯甲酰氨基)甲基]苯磺酸钠盐，调整连续侧轴式搅拌反应器中溶液的pH值为4.8～8.9，保温43.6～283.5分钟，备用；

第2步：另取锌纳米微粒，将锌纳米微粒在功率为5.836KW～11.275KW下超声波处理0.49～0.116小时，粉碎研磨，并通过438～538目筛网；将锌纳米微粒加入到另一个连续侧轴式搅拌反应器中，加入质量浓度为53.4ppm～283.4ppm的1-氨基-9,10-二氢-4-[[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]-9,10-二氧代蒽-2-磺酸钠分散锌纳米微粒，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使溶液温度在4.86×10℃～8.95×10℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，并以4.84×10²rpm～8.97×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8～8.9，保温搅拌5.83×10^-1～11.27×10^-1小时后，停止反应，静置5.83×10～11.27×10分钟，去除杂质，得到悬浮液；并将悬浮液加入N,N-二乙基-3-均三甲基苯磺酰基-1H-1,2,4-三唑-1-甲酰胺，调整pH值在1.6～2.9之间，形成沉淀物用高纯度蒸馏水洗脱，通过离心机在转速4.331×10³rpm～9.948×10³rpm下得到固形物，在0.490×10²℃～1.743×10²℃温度下干燥，研磨后过8.331×10³～9.948×10³目筛，备用；

第3步：另取2-甲基丙酸丙酯和第2步处理后锌纳米微粒，混合均匀后采用大角度α射线辐照，大角度α射线辐照的能量为40.225MeV～68.363MeV、剂量为88.680kGy～128.267kGy、照射时间为52.4～77.2分钟，得到性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物；将2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物置于另一连续侧轴式搅拌反应器中，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定温度51.1℃～97.9℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，转速为43rpm～438rpm，pH调整到4.8～8.9之间，脱水52.7～66.1分钟，备用；所述大角度α射线辐照，其入射角为60～70度；

第4步：将第3步得到的性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物，加至质量浓度为53.4ppm～283.4ppm的正磷酸-C3-9-烷基酯钾盐中，并流加至第1步的连续侧轴式搅拌反应器中，流加速度为188.928mL/min～916.411mL/min；启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，设定转速为57rpm～97rpm；搅拌4.8～8.9分钟；再加入4-[[4-[[4-(2-羟基丁氧基)-3-甲基苯基]偶氮]苯基]氨基]-3-硝基-N-(苯基磺酰基)-苯磺酰胺单锂盐，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，升温至87.8℃～124.9℃，pH调整到4.8～8.9之间，通入氪气通气量为42.580m³/min～83.394m³/min，保温静置77.4～107.2分钟；再次启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，转速为52rpm～97rpm，加入3,5-二甲氧基苯甲酸，使其反应液的烃醛差比值为5.83633～11.2757，并使得pH调整到4.8～8.9之间，保温静置76.7～116.3分钟；

第5步：再次启动第4步的连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为49rpm～116rpm，启动导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为1.169×10²℃～2.775×10²℃，加入甲基-3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)，芳基卤化物酰胺化反应43.1～54.9分钟后；加入硫酸单十二烷基酯，设定连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器温度为127.1℃～183.7℃，pH调整至4.8～8.9之间，压力为0.496MPa～0.583MPa，反应时间为0.442～0.967小时；之后降压至0MPa，出料入模具，即得到高速旋转喷射器10-4。

进一步优化的，所述锌纳米微粒的粒径为57μm～67μm。

附图说明

图1是本发明中的用于四氯化碳处理设备的光气反应器设备示意图。

图2是本发明中的光气发生器内部结构图。

图3是本发明中的反应速率曲线图。

图4是本发明中的底物稳定百分比曲线图。

图5是本发明中的光气产生百分比曲线图。

本发明专利公开的装置，其优点在于：

（1）该装置结构合理紧凑，处理工艺新颖合理，净化效率高，适用范围广阔；

（2）该装置处理效率高，其净化能力提升率高于同类产品。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

如图1所示、一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，包括：反应器1，甲酚酰胺混合器2，待处理液进入管3，搅拌器4，出液主管5，出液支管6，自控装置7，电机8，搅拌装置9，光气发生器10，排渣管11；

含有四氯化碳的液体从待处理液进入管3进入甲酚酰胺混合器2，在搅拌器4作用下与催化剂甲酚酰胺混合，进入到反应器1中，此时开启电机8使其带动搅拌装置9转动，促进含有催化剂的混合液充分与光气发生器10发生作用，在催化剂的作用下将四氯化碳转换为光气从顶部排出，反应沉淀物从底部排渣管11排出，处理后的清液通过开启截止阀从出液主管5内流出；

在处理过程中，光气发生器10中的加压泵10-2为管线提供正压力，使得三聚硫酸储罐中的三聚硫酸通过三聚硫酸导液管10-1进入高速旋转喷射器10-4，设备中的高速旋转喷射器10-4为两组且平行排列，且高速旋转喷射器10-4内部中心设有加热器10-3；高速旋转喷射器10-4高速旋转，将三聚硫酸迅速雾化，雾化后的三聚硫酸通过加热器10-3，将三聚硫酸加热至55-60℃，加热后的三聚硫酸雾状喷至缓冲室10-8；所述缓冲室10-8上部设有旋转驱动器10-5，旋转驱动器10-5上安装有旋转喷射头10-6，旋转驱动器10-5和旋转喷射头10-6均有两组构成；雾化后的三聚硫酸通过旋转喷射头10-6喷入反应器1内，与四氯化碳反应形成光气并从顶部排出，促进了四氯化碳分解。其反应原理如下：

四氯化碳与三聚硫酸反应，将四氯化碳和三聚硫酸加热至55～60℃，并在甲酚酰胺催化剂的作用下，即发生逸出光气。

反应方程式：H₆S₃O₁₂→SO₃+ H₂O

SO₃+CCl₄→ SO₂Cl₂+COCl₂↑

处理后的清液从出液主管5流出。

所述反应器1圆柱状，直径500～1000mm，高1000～2000mm，壁厚20～30mm，不锈钢材质。

所述甲酚酰胺混合器2圆柱状，直径200～300mm，高400～600mm，壁厚2～3mm，不锈钢材质。

所述缓冲室10-8为圆鼓状，水平处最大直径为300～500mm，高100～150mm，壁厚5～10mm，不锈钢材质。

实施例1

按照以下步骤制备本发明所述高速旋转喷射器10-4，并按重量份数计：

第1步：在连续侧轴式搅拌反应器中，加入高纯度蒸馏水258.455份和菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚50.340份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为51rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至66.4℃，加入十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠53.798份搅拌均匀，进行芳基卤化物酰胺化反应43.1分钟，加入5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺49.980份，通入流量为42.67m³/min的氪气0.51小时；之后在连续侧轴式搅拌反应器中加入N,N-二(三甲硅基)甲胺52.356份，再次启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至83.4℃，保温43.6分钟，加入[(9,10-二氢-9,10-二氧代-1,4-蒽二基)二[亚氨基(1-甲基-2,1-乙二基)]]二[(苯甲酰氨基)甲基]苯磺酸钠盐55.165份，调整连续侧轴式搅拌反应器中溶液的pH值为4.8，保温43.6分钟；

第2步：另取锌纳米微粒57.961份，将锌纳米微粒在功率为5.836KW下超声波处理0.49小时，粉碎研磨，并通过438目筛网；将锌纳米微粒加入到另一个连续侧轴式搅拌反应器中，加入质量浓度为53.4ppm的1-氨基-9,10-二氢-4-[[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]-9,10-二氧代蒽-2-磺酸钠50.94份分散锌纳米微粒，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使溶液温度在4.86×10℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，并以4.84×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8，保温搅拌5.83×10^-1小时；之后停止反应静置5.83×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入N,N-二乙基-3-均三甲基苯磺酰基-1H-1,2,4-三唑-1-甲酰胺52.482份，调整pH值在1.6，形成沉淀物用高纯度蒸馏水洗脱，通过离心机在转速4.331×10³rpm下得到固形物，在0.490×10²℃温度下干燥，研磨后过8.331×10³目筛，备用；

第3步：另取2-甲基丙酸丙酯52.335份和第2步处理后锌纳米微粒，混合均匀后采用大角度α射线辐照，大角度α射线辐照的能量为40.225MeV、剂量为88.680kGy、照射时间为52.4分钟，得到性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物；将2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物置于另一连续侧轴式搅拌反应器中，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定温度51.1℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，转速为43rpm，pH调整到4.8，脱水52.7分钟，备用；所述大角度α射线辐照，其入射角为60～70度；

第4步：将第3步得到的性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物，加至质量浓度为53.4ppm的正磷酸-C3-9-烷基酯钾盐41.296份中，并流加至第1步的连续侧轴式搅拌反应器中，流加速度为188.928mL/min；启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，设定转速为57rpm；搅拌4.8分钟；再加入4-[[4-[[4-(2-羟基丁氧基)-3-甲基苯基]偶氮]苯基]氨基]-3-硝基-N-(苯基磺酰基)-苯磺酰胺单锂盐40.394份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，升温至87.8℃，pH调整到4.8，通入氪气通气量为42.580m3/min，保温静置77.4分钟；再次启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，转速为52rpm，加入3,5-二甲氧基苯甲酸49.547份，使其反应液的烃醛差比值为5.83633，并使得pH调整到4.8，保温静置76.7分钟；

第5步：启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为49rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为1.169×10²℃，加入甲基-3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)59.483份，芳基卤化物酰胺化反应43.1分钟；之后加入质量浓度为49.9ppm硫酸单十二烷基酯82.978份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为127.1℃，pH调整至4.8，压力为0.496MPa，反应时间为0.442小时；之后降压至0MPa，出料入模具，即得到高速旋转喷射器10-4。

其中所述锌纳米微粒的粒径为57μm。

实施例2

按照以下步骤制备本发明所述高速旋转喷射器10-4，并按重量份数计：

第1步：在连续侧轴式搅拌反应器中，加入高纯度蒸馏水483.134份和菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚92.839份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为97rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至67.5℃，加入十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠162.515份搅拌均匀，进行芳基卤化物酰胺化反应54.3分钟，加入5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺66.507份，通入流量为83.983m3/min的氪气0.116小时；之后在连续侧轴式搅拌反应器中加入N,N-二(三甲硅基)甲胺109.472份，再次启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至116.5℃，保温54.5分钟，加入[(9,10-二氢-9,10-二氧代-1,4-蒽二基)二[亚氨基(1-甲基-2,1-乙二基)]]二[(苯甲酰氨基)甲基]苯磺酸钠盐116.213份，调整连续侧轴式搅拌反应器中溶液的pH值为8.9，保温283.5分钟；

第2步：另取锌纳米微粒112.939份，将锌纳米微粒在功率为11.275KW下超声波处理0.116小时，粉碎研磨，并通过538目筛网；将锌纳米微粒加入到另一个连续侧轴式搅拌反应器中，加入质量浓度为283.4ppm的1-氨基-9,10-二氢-4-[[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]-9,10-二氧代蒽-2-磺酸钠92.472份分散锌纳米微粒，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使溶液温度在8.95×10℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，并以8.97×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在8.9，保温搅拌11.27×10^-1小时；之后停止反应静置11.27×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入N,N-二乙基-3-均三甲基苯磺酰基-1H-1,2,4-三唑-1-甲酰胺92.613份，调整pH值在2.9，形成沉淀物用高纯度蒸馏水洗脱，通过离心机在转速9.948×10³rpm下得到固形物，在1.743×10²℃温度下干燥，研磨后过9.948×10³目筛，备用；

第3步：另取2-甲基丙酸丙酯75.212份和第2步处理后锌纳米微粒，混合均匀后采用大角度α射线辐照，大角度α射线辐照的能量为68.363MeV、剂量为128.267kGy、照射时间为77.2分钟，得到性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物；将2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物置于另一连续侧轴式搅拌反应器中，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定温度97.9℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，转速为438rpm，pH调整到8.9，脱水66.1分钟，备用；所述大角度α射线辐照，其入射角为60～70度；

第4步：将第3步得到的性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物，加至质量浓度为283.4ppm的正磷酸-C3-9-烷基酯钾盐77.726份中，并流加至第1步的连续侧轴式搅拌反应器中，流加速度为916.411mL/min；启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，设定转速为97rpm；搅拌8.9分钟；再加入4-[[4-[[4-(2-羟基丁氧基)-3-甲基苯基]偶氮]苯基]氨基]-3-硝基-N-(苯基磺酰基)-苯磺酰胺单锂盐83.365份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，升温至124.9℃，pH调整到8.9，通入氪气通气量为83.394m³/min，保温静置107.2分钟；再次启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，转速为97rpm，加入3,5-二甲氧基苯甲酸94.236份，使其反应液的烃醛差比值为11.2757，并使得pH调整到8.9，保温静置116.3分钟；

第5步：启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为116rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为2.775×10²℃，加入甲基-3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)103.943份，芳基卤化物酰胺化反应54.9分钟；之后加入质量浓度为316.1ppm硫酸单十二烷基酯136.955份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为183.7℃，pH调整至8.9，压力为0.583MPa，反应时间为0.967小时；之后降压至0MPa，出料入模具，即得到高速旋转喷射器10-4。

其中所述锌纳米微粒的粒径为67μm。

实施例3

按照以下步骤制备本发明所述高速旋转喷射器10-4，并按重量份数计：

第1步：在连续侧轴式搅拌反应器中，加入高纯度蒸馏水258.9455份和菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚50.9340份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为51rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至66.9℃，加入十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠53.9798份搅拌均匀，进行芳基卤化物酰胺化反应43.9分钟，加入5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺49.9980份，通入流量为42.967m³/min的氪气0.519小时；之后在连续侧轴式搅拌反应器中加入N,N-二(三甲硅基)甲胺52.9356份，再次启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使温度升至83.9℃，保温43.9分钟，加入[(9,10-二氢-9,10-二氧代-1,4-蒽二基)二[亚氨基(1-甲基-2,1-乙二基)]]二[(苯甲酰氨基)甲基]苯磺酸钠盐55.9165份，调整连续侧轴式搅拌反应器中溶液的pH值为4.8，保温43.9分钟；

第2步：另取锌纳米微粒57.9961份，将锌纳米微粒在功率为5.8396KW下超声波处理0.499小时，粉碎研磨，并通过438目筛网；将锌纳米微粒加入到另一个连续侧轴式搅拌反应器中，加入质量浓度为53.9ppm的1-氨基-9,10-二氢-4-[[(4-甲苯基)磺酰基]氨基]-9,10-二氧代蒽-2-磺酸钠50.994份分散锌纳米微粒，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，使溶液温度在4.89×10℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，并以4.89×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8，保温搅拌5.839×10-1小时；之后停止反应静置5.83×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入N,N-二乙基-3-均三甲基苯磺酰基-1H-1,2,4-三唑-1-甲酰胺52.9482份，调整pH值在1.9，形成沉淀物用高纯度蒸馏水洗脱，通过离心机在转速4.933×10³rpm下得到固形物，在0.949×10²℃温度下干燥，研磨后过8.933×10³目筛，备用；

第3步：另取2-甲基丙酸丙酯52.9335份和第2步处理后锌纳米微粒，混合均匀后采用大角度α射线辐照，大角度α射线辐照的能量为40.9225MeV、剂量为88.9680kGy、照射时间为52.9分钟，得到性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物；将2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物置于另一连续侧轴式搅拌反应器中，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定温度51.9℃，启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，转速为43rpm，pH调整到4.8，脱水52.9分钟，备用；所述大角度α射线辐照，其入射角为60～70度；

第4步：将第3步得到的性状改变的2-甲基丙酸丙酯和锌纳米微粒混合物，加至质量浓度为53.9ppm的正磷酸-C3-9-烷基酯钾盐41.9296份中，并流加至第1步的连续侧轴式搅拌反应器中，流加速度为188.9928mL/min；启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，设定转速为57rpm；搅拌4.8分钟；再加入4-[[4-[[4-(2-羟基丁氧基)-3-甲基苯基]偶氮]苯基]氨基]-3-硝基-N-(苯基磺酰基)-苯磺酰胺单锂盐40.9394份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，升温至87.9℃，pH调整到4.8，通入氪气通气量为42.9580m3/min，保温静置77.9分钟；再次启动连续侧轴式搅拌反应器搅拌机，转速为52rpm，加入3,5-二甲氧基苯甲酸49.9547份，使其反应液的烃醛差比值为5.839633，并使得pH调整到4.8，保温静置76.9分钟；

第5步：启动连续侧轴式搅拌反应器中的搅拌机，设定转速为49rpm，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为1.169×10²℃，加入甲基-3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)59.9483份，芳基卤化物酰胺化反应43.9分钟；之后加入质量浓度为49.9ppm硫酸单十二烷基酯82.9978份，启动连续侧轴式搅拌反应器中的导热油加热器，设定连续侧轴式搅拌反应器内的温度为127.9℃，pH调整至4.8，压力为0.4996MPa，反应时间为0.4942小时；之后降压至0MPa，出料入模具，即得到高速旋转喷射器10-4。

其中所述锌纳米微粒的粒径为57μm。

对照例

对照例采用市售某品牌的高速旋转喷射器用于该设备进行四氯化碳降解试验。

实施例4

将实施例1～3和对照例所获得的高速旋转喷射器用于该设备进行四氯化碳降解试验，处理结束后对四氯化碳降解率、高速旋转喷射器五年完好率、防止锈蚀率、表面洁净度等参数进行分析。数据分析如表1所示。

从表1可见，本发明所述的高速旋转喷射器，其四氯化碳降解率、高速旋转喷射器五年完好率、防止锈蚀率、表面洁净度均高于现有技术生产的产品。

此外，如图3～5所示，是本发明所述的高速旋转喷射器与对照例所进行的，随使用时间变化试验数据统计。图中看出，实施例1～3在反应速率、底物稳定百分比、光气产生百分比技术指标，均大幅优于现有技术生产的产品。

Claims (4)

1.一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，其特征在于：包括：反应器（1），甲酚酰胺混合器（2），待处理液进入管（3），搅拌器（4），出液主管（5），出液支管（6），自控装置（7），电机（8），搅拌装置（9），光气发生器（10），排渣管（11）；

所述反应器（1）底部设有排渣管（11），反应器（1）底部的侧壁上设有待处理液进入管（3）；所述待处理液进入管（3）与上部安装有搅拌器（4）的甲酚酰胺混合器（2）连通；所述反应器（1）顶部侧壁上设有光气发生器（10）；所述反应器（1）顶部设有搅拌装置（9）和出液支管（6），所述搅拌装置（9）与电机（8）连接；所述出液支管（6）通过截止阀与出液主管（5）连通；

所述光气发生器（10）包括：三聚硫酸导液管（10-1），加压泵（10-2），加热器（10-3），高速旋转喷射器（10-4），旋转驱动器（10-5），旋转喷射头（10-6），保护罩（10-7）和缓冲室（10-8）；

所述三聚硫酸导液管（10-1）的一端与三聚硫酸储罐连通，另一端通过加压泵（10-2）与高速旋转喷射器（10-4）连通，高速旋转喷射器（10-4）高速旋转将三聚硫酸雾化，喷射到喷射器外腔体中，并汇集穿过其中一组高速旋转喷射器（10-4）内部中心的加热器（10-3），进入缓冲室（10-8），汇聚在缓冲室（10-8）内的三聚硫酸雾化体，通过旋转喷射头（10-6）将三聚硫酸雾化体喷射到反应器（1）中，并与待处理液中的四氯化碳反应，形成光气顶部排出；所述高速旋转喷射器（10-4）为两组且平行排列，所述高速旋转喷射器（10-4）内部中心设有加热器（10-3），所述高速旋转喷射器（10-4）与缓冲室（10-8）连通；所述缓冲室（10-8）上部设有旋转驱动器（10-5），缓冲室（10-8）外部设有保护罩（10-7）；所述旋转驱动器（10-5）上安装有旋转喷射头（10-6），旋转驱动器（10-5）驱动旋转喷射头（10-6）高速旋转。

2.根据权利要求1所述的一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，其特征在于：所述反应器（1）圆柱状，直径500～1000mm，高1000～2000mm，壁厚20～30mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，其特征在于：所述甲酚酰胺混合器（2）圆柱状，直径200～300mm，高400～600mm，壁厚2～3mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于四氯化碳处理设备的光气反应器，其特征在于：所述缓冲室（10-8）为圆鼓状，水平处最大直径为300～500mm，高100～150mm，壁厚5～10mm。

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