CN201175664Y

CN201175664Y - 阴离子交换树脂生产系统

Info

Publication number: CN201175664Y
Application number: CNU2008200855762U
Authority: CN
Inventors: 沈建华; 汪选明; 劳法勇; 钟轶泠
Original assignee: ZHEJIANG ZHENGGUANG INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: Ningbo Zhengguang Resin Co., Ltd.
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2018-04-16

Abstract

本实用新型涉及一种用于阴离子交换树脂生产的系统，它包括氯甲醚生产系统、氯甲基化系统、氯球清洗系统、胺化反应系统、水洗装置，其特征是：所述的氯甲基化生产系统出口一路与氯球清洗系统连通、一路与氯化母液回收系统连通，氯化母液回收系统的出口与氯甲基化系统的进口连通且构成氯化母液回用、氯甲醚生产循环回路。

Description

阴离子交换树脂生产系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于阴离子交换树脂生产的系统，属阴树脂生产设备制造领域。

背景技术

现有的阴离子效换树脂的系统中，一是氯甲醚制取，采用的是甲醇与液体甲醛、氯磺酸反应来制取氯甲醚，反应式：甲醇+液体甲醛+氯磺酸→氯甲醚+硫酸。其不足之处在于：虽然此工艺的制取，可以得到氯甲醚，但是在制取氯甲醚的同时，产生了含有HCL的硫酸，该硫酸不仅无法用于磷肥的生产，而且直接对环境产生严重的污染；二是采用液体甲醛及盐酸参与氯甲醚生产，由于液体甲醛中37以下是甲醛，63％以上是水，因此在生产中将产生大量的废液。由于该废液二次处理成本极高，一般用户不对其液进行处理，而是直接排出，对环境造成极大地污染，并且直接增大了阴离子交换树脂的生产成本；二是采用盐酸进行反应，并从盐酸的反应中获取氯化氢气。由于盐酸中含氯化氢仅占30％左右，因此用盐酸获取氯化氢，不仅增大了生产成本，而且在获取氯化氢的同时，要产生大量的废液，造成环境污染，鉴于此，多数厂家不得不采购氯甲醚用于阴离子树脂生产。

发明内容

本实用新型的目的之一，在阴离子交换树脂的生产过程中，设计一种既能够有效地制取氯甲醚，又不会对环境造成污染。

本实用新型的目的之二，在阴离子交换树脂的生产过程中，无需液体甲醛及盐酸参与氯甲醚生产，从而有效地降低废水生产，达到环境保护的目的。

本实用新型的目的之三，直接将阴离子交换树脂生产过程中源源不断产生的氯化母液回收合成氯甲醚，再源源不断地用于阴离子交换树脂生产的氯化母液的回收利用系统及回收利用方法。

为了实现上述设计目的。1、采用固体甲醛代替传统工艺中的液体甲醛，来参与氯甲醚的生产，是本实用新型的特征之一。这样做的目的在于：由于在液体甲醛中37以下是甲醛，63％以上是水，因此在生产氯甲醚的过程中将产生大量的废液，该废液无法用于其它用途，如果不进行二次处理、直接排放，对环境造成极大地污染，如果进行净化处理，其净化处理的成本极高，直接导致氯甲醚的生产成本大幅度提高；而固体甲醛中的95％以上是甲醛，5％以下是水，因此在生产氯甲醚的过程中几乎不产生废液，不仅提高氯甲醚的生产量，而且降低了氯甲醚的生产成本，更重要的是避免了对环境的污染。2、采用氯化甲醇与固体甲醛制取氯甲醚，是本实用新型的特征之二。这样做的目的在于：氯甲醚反应方程式：

CH₃OH+HCHO+HCl→CH₃OCH₂Cl+H₂O

从氯甲醚的反应方程式知：采用氯化甲醇与固体甲醛制取氯甲醚不会产生带有氯化氢的硫酸，不会对环境产生污染。因此，将来自氯化液回收系统的氯化甲醇和原料固体甲醛在氯化反应釜中搅拌均匀后，将氯化氢气体通入溶液中，在低于20℃条件下发生氯化反应，反应后物料进入分离釜，静置分层。上层氯甲醚用于阴树脂生产，下层盐酸溶液作为副产品外售。挥发产生甲醇、甲醛等经冷凝器冷凝后回用于工艺中，不凝气进入碱喷淋塔。

技术方案1：阴离子交换树脂的生产系统，它包括氯甲醚生产系统、氯甲基化系统、氯球清洗系统、胺化反应系统、水洗装置，所述的氯甲基化生产系统出口一路与氯球清洗系统连通、一路与氯化母液回收系统连通，氯化母液回收系统的出口与氯甲基化系统的进口连通且构成氯化母液回用、氯甲醚生产循环回路。

本实用新型与背景技术相比，一是固体甲醛采用阴离子交换树脂的生产系统生产氯甲醚，降低了废水的产出，消除了传统工艺中用液体甲醛生产，而产生大量废液的不利情况，有利于环境保护；二是采用氯化甲醇与固体甲醛制取氯甲醚系统，不仅避免了含有氯化氢硫酸的产生，更重要的是避免了对环境的污染，同时大大降低了离子交换树脂生产的环保成本；三是利用氯化母液的回收利用系统，大大降低了有机废液的排放，同时降低了离子交换树脂的生产成本，提高了经济效益；四是利用氯化氢气体代替盐酸进行反应，有效地避免了大量废液的产生，不仅提高了经济效益，而且确保了环境不被污染。

附图说明

图1是阴离子交换树脂生产的系统原理示意图。

图2是氯甲醚生产的系统原理示意图。

图3是氯甲醚生产系统的结构示意图。

图4是氯化母液的回收利用系统的示意图。

图5是第一种阴离子交换树脂生产的系统原理示意图。

图6是第二种阴离子交换树脂生产的系统原理示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1～4。阴离子交换树脂的生产系统，它包括氯甲醚生产系统、氯甲基化系统、氯球清洗系统、胺化反应系统、水洗装置，所述的氯甲基化生产系统出口一路与氯球清洗系统连通、一路与氯化母液回收系统连通，氯化母液回收系统的出口与氯甲基化系统的进口连通且构成氯化母液回用、氯甲醚生产循环回路。

氯甲醚生产系统中的缓冲罐1的进口通氯化氢气体、出口通过阀门及管道与主氯化反应釜2的进口连通，主氯化反应釜2的出口一路通过阀门、管道与中间反应釜3的出口连通、一种通过阀门及管道与冷凝器4连通，中间反应釜3的进口一路通过阀门及管道与初级反应釜5的出口连通、一种通过阀门和管路与冷凝器连通4、一路通过阀门及管道与分层釜6进口连通，分层釜6的出口通过阀门及管道一路与氯甲醚储罐7连通、一路通过阀门及管道与下层出液储罐8进口连通，下层液储罐8的出口通过阀门、管道及输送泵与盐酸储罐9连通，初级氯化反应釜5进口为氯化甲醇和固体甲醛加料进口，初级氯化反应釜5与冷凝器10连通。上述的各种反应釜、阀门及管道的制作，均系现有技术，在此不作叙述。

氯化母液的回收利用系统，氯甲基化反应釜1-1的加工制造系现有技术，在此不作叙述。氯甲基化反应釜1-2的进口分别与气流输送系统及泵输送的出口连通，氯甲基化反应釜1-2的出口通过管道和阀门与氯球洗涤反应釜2-1的进口连接，氯球洗涤反应釜2-1的加工制造系现有技术，在此不作叙述。氯球洗涤反应釜2-1产生的氯球通过与其出口连接的管道及阀门进胺化反应系统3-1，氯球洗涤反应釜2的加工制造系现有技术，在此不作叙述。氯球洗涤反应釜2-1产生的氯化母液及氯球洗涤液通过与其出口连接的管道及阀门与进氯化液回收反应釜4-1进口连通，氯化液回收反应釜4-1的加工制造系现有技术，在此不作叙述。氯化液回收反应釜4-1产生的废液通过与其连接的管道及阀门与废液储存器连通，氯化液回收反应釜4-1产生的氯化甲醇通过与其连接的管道及阀门与氯甲醚反应釜6进口连通，氯化液回收反应釜4-1产生的废液5-1进储罐，氯甲醚反应釜6-1出口通过与其连接的管道和阀门与氯甲醚经冷凝器7-1进口连通，氯甲醚经冷凝器7-1出口一路通过与其连接的管道、阀门及管道9-1与氯甲基化反应釜1-1进口连通，冷凝器7-1的加工制造系现有技术，在此不作叙述。氯甲醚分层反应釜7-1出口一路通过与其连接的管道、阀门与下层储液罐8-1进口连通。

实施例2：在实施例1的基础上，阴离子交换树脂生产系统，它包括氯甲醚生产系统、氯甲基化生产系统、氯球清洗工艺、胺化反应、水洗工艺，最终得成品阴离子树脂，首次生产阴离子树脂所需的氯甲醚由固体甲醛、甲醇、气体盐酸产生化学反应制得，所述的氯甲基化生产系统所产生的氯化母液及氯球清洗工艺所产生的洗涤液送入氯化液回收工艺，其氯化母液中的氯化甲醇与添加的固体甲醛、氯化氢气体进行反应得氯甲醚且直接作为循环阴离子树脂生产的原料，如此循环得氯甲醚。

所述的氯甲醚生产系统是指：20～30％氯化氢气体通过管道进入初级氯化反应釜、中间氯化反应釜和主氯化反应釜，初级氯化反应釜中氯化氢量小中间氯化反应釜中氯化氢的量，中间氯化反应釜中氯化氢量小于主氯化反应釜的量，这样设置的目的在于：由于位于初级氯化反应釜中的氯化氢气体含量在经过主氯化反应釜、中间反应釜后，其进入初级反应釜中的氯化氢气体的含量很少且与进入初级氯化反应釜内的氯化甲醇和固体甲醛进行反应且将氯化氢气体中和，确保了氯化氢气体不会从初级反应釜内散发到大气；然后将50～70％氯化甲醇和10～20％固体甲醛加入初级氯化反应釜中搅拌均匀的过程中，与进入初级氯化反应釜内的氯化氢尾气进行初级反应，反应后的物料进入中间氯化反应釜中且与氯化氢气体进行二次反应、产生中间物料，中间物料进入主氯化反应釜与氯化氢气体充分反应，初级氯化反应釜、中间氯化反应釜和主氯化反应釜的反应温度低于20℃，反应时间一般为5～10小时(需要说明的是：初级氯化反应釜、中间氯化反应釜和主氯化反应釜的反应时间相等，也就是说，同步增加或减小)，反应后物料进入分离釜，静置分层，上层即为氯甲醚，下层即为盐酸溶液，如此循环，连续不断地生产出氯甲醚。氯化甲醇来自于氯化液回收系统且由8～12％甲醛、3～7％甲醇、25～35％甲缩醛、15～25％盐酸、25～35％氯化甲缩醛及3～7％水构成。上述取值范围可以在任意范围内取值组合且包括端值，但组合之和为100％。

所述的氯化母液的回收工艺是指：白球和氯甲醚分别经气流输送系统和泵输送送至氯甲基化反应釜中，常温下搅拌，膨胀后，加入溶于氯甲醚的三氯化铁催化，产生放热反应，根据温度调节氯甲醚的加入速度，温度在20℃～48℃范围内，其氯甲醚和白球的加入速度控制在2吨/小时以内。待升温至40～55℃，保温8～12小时后制得氯球，降温，分离出的氯球在洗涤釜内，依次用氯化甲醇对氯球清洗1～3次，用甲醇对氯球清洗一次或二次，然后固液分离，固相氯球进入胺化反应，液相氯化母液及氯球洗涤液进入氯化液回收反应釜内，氯化液回收反应釜产生的氯化甲醇进入氯甲醚反应釜，此时在氯甲醚反应釜加入固体甲醇、氯化氢进行反应，反应过程中挥发的氯甲醚经冷凝器冷凝进入氯甲基化反应釜中，不凝气进入碱喷淋塔吸收处理。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本实用新型作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1、一种阴离子交换树脂的生产系统，它包括氯甲醚生产系统、氯甲基化系统、氯球清洗系统、胺化反应系统、水洗装置，其特征是：所述的氯甲基化生产系统出口一路与氯球清洗系统连通、一路与氯化母液回收系统连通，氯化母液回收系统的出口与氯甲基化系统的进口连通且构成氯化母液回用、氯甲醚生产循环回路。

2、根据权利要求1所述的阴离子交换树脂的生产系统，其特征是：氯甲醚生产系统中的缓冲罐的进口通氯化氢气体、出口通过阀门及管道与主氯化反应釜的进口连通，主氯化反应釜的出口一路通过阀门、管道与中间反应釜的出口连通、一种通过阀门及管道与冷凝器连通，中间反应釜的进口一路通过阀门及管道与初级反应釜的出口连通、一种通过阀门和管路与冷凝器连通、一路通过阀门及管道与分层釜进口连通，分层釜的出口通过阀门及管道一路与氯甲醚储罐连通、一路通过阀门及管道与下层出液储罐进口连通，下层液储罐的出口通过阀门、管道及输送泵与盐酸储罐连通，初级氯化反应釜进口为氯化甲醇和固体甲醛加料进口。

3、根据权利要求1所述的阴离子交换树脂的生产系统，其特征是：氯化母液的回收利用系统中的氯甲基化反应釜的进口分别与气流输送系统及泵输送的出口连通，氯甲基化反应釜的出口通过管道和阀门与氯球洗涤反应釜的进口连接，氯球洗涤反应釜产生的氯球通过与其出口连接的管道及阀门进胺化反应系统，氯球洗涤反应釜产生的氯化母液及氯球洗涤液通过与其出口连接的管道及阀门与进氯化液回收反应釜进口连通，氯化液回收反应釜产生的废液通过与其连接的管道及阀门与废液储存器连通，氯化液回收反应釜产生的氯化甲醇通过与其连接的管道及阀门与氯甲醚反应釜进口连通，氯甲醚反应釜出口通过与其连接的管道和阀门与氯甲醚经冷凝器进口连通，氯甲醚经冷凝器出口一路通过与其连接的管道、阀门及管道与氯甲基化反应釜进口连通。

4、根据权利要求1所述的阴离子交换树脂的生产系统，其特征是：氯甲醚分层反应釜出口一路通过与其连接的管道、阀门与下层储液罐进口连通。