CN207193153U - 一种全氟烷烃制备、提纯装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全氟烷烃制备、提纯装置，包括用于供反应物料反应的反应部(1)；与所述反应部(1)相连、用以过滤所述反应部(1)生成物的过滤部(2)；与所述过滤部(2)相连、用于萃取所述过滤部(2)过滤物质的萃取部(3)；两端分别与所述萃取部(3)的顶部和底部相连、用于分离所述萃取部(3)萃取物质的分液部(4)；与所述分液部(4)的底部相连、用于回收分离物质的回收部(6)。由于该装置的反应部(1)、过滤部(2)、萃取部(3)、分液部(4)及回收部(6)之间满足两两相邻且相互连通，形成封闭的全氟烷烃流通管道，使其内部流通的全氟烷烃与外界隔开，因此，该装置可以减少全氟烷烃的挥发。

Description

一种全氟烷烃制备、提纯装置及设备

技术领域

本实用新型涉及产品制备技术领域，特别涉及一种全氟烷烃制备、提纯装置。本实用新型还涉及一种全氟烷烃制备、提纯设备。

背景技术

全氟烷烃类物质作为一种工业制成化合物，虽然部分全氟烷烃类物质具有毒性且易污染环境，但由于全氟烷烃类物质具有化学稳定性、表面活性和优良耐温性能等特点，因而，全氟烷烃类物质广泛地应用于工业、医疗及农药等行业中。例如，防污迹的纺织物料和皮革、食物包装上的表面活性剂及消防用途上的灭火泡沫等等。相应地，全氟烷烃制备、提纯设备广泛地应用于产品制备技术领域。

通常全氟烷烃类物质在制备、提纯的过程中是以液态的形式存在，但鉴于液态全氟烷烃类物质具有较强挥发性，再结合现有技术中有限的生产水平，导致大量的全氟烷烃类物质在制备及提纯过程中损失严重，甚至可能导致环境污染。

因此，如何在制备及提纯过程中减少全氟烷烃类物质的挥发，是本领域的技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全氟烷烃制备、提纯装置，该装置可以减少全氟烷烃类物质的挥发。本实用新型的另一目的是提供一种全氟烷烃制备、提纯设备，以便于实现全氟烷烃的工业批量化生产。

为实现上述目的，本实用新型提供一种全氟烷烃制备、提纯装置，包括：

用于供反应物料反应的反应部；

与所述反应部相连、用以过滤所述反应部生成物的过滤部；

与所述过滤部相连、用于萃取所述过滤部过滤物质的萃取部；

两端分别与所述萃取部的顶部和底部相连、用于分离所述萃取部萃取物质的分液部；

与所述分液部的底部相连、用于回收分离物质的回收部。

优选地，所述反应部包括：

用于盛放反应物料的反应釜；

固定于所述反应釜内部、用于搅拌反应物料的反应搅拌桨；

安装于所述反应釜顶部、用于避免所述反应釜物料挥发的冷凝器；

安装于所述反应釜外表、用于加热所述反应釜的加热套；

安装于所述反应釜底部、用于控制反应物流出的反应控制阀门。

优选地，所述萃取部包括：

与所述过滤部相连、用于盛放过滤物质的萃取罐；

固定于所述萃取罐内部、用于搅拌过滤物质的萃取搅拌桨；

安装于所述萃取罐顶部、用于调整所述萃取罐真空度的真空阀；

安装于所述萃取罐底部、用于控制萃取物流出的萃取控制阀。

优选地，所述过滤部包括：

两端分别与所述反应部和所述萃取部连通、用于盛放生成物的过滤罐；

设于所述过滤罐内部、用于过滤生成物的过滤网。

优选地，所述萃取部的底部与所述分液部的顶部之间的连接段上设有离心泵，以便于从所述萃取部流出的萃取物能够流入所述分液部。

优选地，所述分液部包括：

与所述离心泵出口相连、用于盛放萃取物的分液罐；

安装于所述分液罐底部、用于控制所述分液罐的调节阀；

设于所述调节阀与所述萃取罐顶部之间、用于控制所述分液部与所述萃取部之间连通和断开的第一分液控制阀；

设于所述调节阀与所述回收部之间、用于控制所述分液部与所述回收部之间的连通和断开的第二分液控制阀。

优选地，所述回收部包括：

与所述第二分液控制阀相连、用于回收有用物料的接料桶；

与所述第二分液控制阀相连、用于回收废弃物料的废料桶。

优选地，所述第二分液控制阀包括：

设于所述调节阀与所述接料桶之间、用于控制所述分液部内的物质流向所述接料桶的接料控制阀；

设于所述调节阀与所述废料桶之间、用于控制所述分液部内的物质流向所述废料桶的废料控制阀。

本实用新型还提供一种全氟烷烃制备、提纯设备，包括如上述任一项所述的全氟烷烃制备、提纯装置。

优选地，还包括用于向所述反应部自动输送反应物料的自动输送装置。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的全氟烷烃制备、提纯装置，包括反应部、过滤部、萃取部、分液部和回收部，其中，反应部的出口与过滤部的入口相连通；过滤部的出口与萃取部的入口相连通；萃取部的出口与分液部的入口相连通；分液部的出口不仅与萃取部的入口，而且还与回收部的入口相连通，使反应物料在该装置内可以依次完成反应、过滤、萃取、分液和回收动作，从而得到液态全氟烷烃。

因而，该装置的各部分不仅能够相互配合得到液态全氟烷烃，而且各部分之间还相互连通，并具有一定的密封性，使全氟烷烃在制备、提纯过程中完全与外界隔开，避免全氟烷烃的挥发。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的全氟烷烃制备、提纯装置的一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的全氟烷烃制备、提纯装置的一种具体实施方式的示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供全氟烷烃制备、提纯装置，包括反应部1、过滤部2、萃取部3、分液部4、离心泵5和回收部6。

反应部1主要用于完成反应物料的反应，包括反应釜11、反应搅拌桨12、冷凝器13、加热套14和反应控制阀15。其中，反应釜11是一个外表面呈圆柱形的密封金属罐，在反应釜11的顶部中心安装有用于搅拌反应物料的反应搅拌桨12，以便于反应物料在反应釜11内能够充分混合反应；在反应釜11的顶部还安装有用于避免反应釜11内反应物料挥发的冷凝器13，冷凝器13包括冷凝水进口131、冷凝水出口132和冷凝管133，当然可以根据反应釜11容积的大小，具体放置适当数量的冷凝器；在反应釜11的顶部还设有进料口，当然，进料口也可以不至一个。反应釜11的圆柱形外表面通常设有加热套14，以便于适当地调节反应釜11内的反应温度，使反应温度能够在任意外界温度下始终维持在适当的范围内，以便于物料反应充分。反应釜11的底部设有反应控制阀15，该阀可以是普通的节流阀，当然，也可以是电磁阀，以便于控制生成物的流出。

过滤部2主要用于过滤反应部1流出的反应物，主要包括过滤罐21和过滤网22。其中，过滤罐21为竖直放置的圆柱形金属罐，通常与反应釜11平行布置，其顶端通过一定长度的金属管与反应部1底端的反应控制阀15相连，同样，其底端通过一定长度的金属管与萃取部3的顶部相连。在过滤部2的内部设有过滤网22，便于过滤反应生成物，过滤网22通常采用耐腐蚀性的金属过滤网。

萃取部3主要包括萃取罐31、萃取搅拌桨32、真空阀33、萃取控制阀34，用于萃取从过滤网22底部流出并流入萃取部3内的过滤物。萃取罐31通常为外表呈圆柱形的金属密封罐，其顶部通常分布有进料口。另外，在萃取罐31的顶部中心安装有萃取搅拌桨32，以便于萃取罐31中的物质能充分混合。此外，萃取罐31的顶部还设有真空阀33，以便调节萃取罐31的真空度。在萃取罐31的底部设有萃取控制阀34，以控制萃取罐31内萃取物质流出，当然，该控制阀也可以是普通节流阀，或者电磁阀。更重要的是，在萃取罐31的顶端还设有一个可以通向分液部4的开口，用于连通分液部。

由于分液部4通常设在萃取部3的上方，为了使从萃取罐31底部流出的萃取物有足够的压力流入分液部4，在萃取控制阀34与分液部4相连通的管路上设有一个离心泵5，当然，也可以采用其他的增压方式。

分液部4包括分液罐41、调节阀42、第一分液控制阀43和第二分液控制阀44，用于分离萃取物质。分液罐41也可以是外表呈圆柱形的金属密封罐，其顶端通过金属管路与离心泵5的出口相连，以便萃取物流入；其底部设有调节阀42，以控制分液罐41中的分液物质的流量。从分液罐41的底部伸出并设有调节阀42的金属管路经过分支后形成两条主管路，其中，第一条主管路通向萃取部3，并在该管路上设有第一分液控制阀43，以控制分液部4与萃取部3之间的流通和断开；第二条主管路通向回收部6，并在该管路上设有第二分液控制阀44，以控制分液部4与回收部6之间的流通和断开。又由于回收部6分为用于回收有用物料的接料桶61和用于回收废弃物料的废料桶62两部分，所以第二条主管路又分为接料管路和废料管路，相应地，第二分液控制阀44又分为用于控制接料管路的接料控制阀441和用于控制废料管路的废料控制阀442，其中，接料管路的末端伸入回收部6的接料桶61内，使分液部4与接料桶61连通，当接料控制阀441打开时，实现接料；废料管路的末端伸入回收部6的废料桶62内，使分液部4与废料桶62连通，当废料控制阀442打开时，实现废料回收。

因此，该装置的工作过程如下：

该装置所有阀门的初始状态均为关闭状态。

首先，将反应物料从反应釜11的进料口送入反应釜11中，启动反应搅拌桨12充分搅拌反应物料，得到生成物，生成物通常为固液混合物，一般地，固体为杂质，液体为全氟烷烃粗产品。

其次，关闭反应搅拌桨12，打开反应控制阀15，同时打开真空阀33，使真空阀33向外抽气，萃取罐31的压力降低，使反应釜11内的固液混合物通过金属管路流入过滤网22内，通常情况下，固体留在过滤网22内，液体穿过过滤网22流入萃取罐31内，关闭反应控制阀15和真空阀33。

接着，打开萃取罐31顶部的进料口，放入萃取液，打开萃取搅拌桨32使萃取液和流入的液体混合物充分混合，再打开萃取控制阀34，使萃取混合物进入金属管道内，并流入离心泵5，打开离心泵5，将萃取混合物适量地打入分液罐41内，关闭萃取搅拌桨32、萃取控制阀34和离心泵5。

然后，将含有萃取混合物的分液罐41静置一段时间，一般是10分钟左右，当分液罐41中的萃取混合物呈上下两层时，打开调节阀42和第一分液控制阀43，使下层液体流入萃取罐31内。一般地，上层是废液，下层是全氟烷烃。

最后，当下层全氟烷烃完全流入萃取罐31内时，关闭第一分液控制阀43，打开废料控制阀442，使上层废液流入废料桶62内。

重要的是，当下层全氟烷烃流入萃取罐31内后，重新在萃取罐31的顶部的进料口放入萃取液，重新萃取初次分液产生的全氟烷烃，然后分液、回收后，再萃取，再分液、回收，依次循环，经过若干次的萃取后，关闭第一分液控制阀43，先打开接料控制阀441，使最终纯度较高的全氟烷烃流入接料桶61内，再打开废料控制阀442，使废料全部排出，完成全氟烷烃的制备、提纯。

综上所述，本实用新型的一种具体实施方式中的全氟烷烃制备、提纯装置包括反应部1、过滤部2、萃取部3、分液部4、离心泵5和回收部6。由于反应部1中反应釜11内流出的生成物，先通过与之相连的过滤部2，再流入与过滤部2相连的萃取部3，直达与萃取部3相连的分液部4，通过分液部4分层得到高纯度的全氟烷烃，该装置使整个操作过程中，反应物料始终与外界隔离，由于该装置具有一定的密封性，故该装置可以最大限度地减少全氟烷烃的挥发。

除此以外，本实用新型所提供全氟烷烃制备、提纯设备，包括如上述所述的全氟烷烃制备、提纯装置，还包括用于向反应部1自动输送反应物料的自动输送装置。结合自动输送装置和全氟烷烃制备、提纯装置，使全氟烷烃可以实现工业批量化生产。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的全氟烷烃制备、提纯装置及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，包括：

用于供反应物料反应的反应部(1)；

与所述反应部(1)相连、用以过滤所述反应部(1)生成物的过滤部(2)；

与所述过滤部(2)相连、用于萃取所述过滤部(2)过滤物质的萃取部(3)；

两端分别与所述萃取部(3)的顶部和底部相连、用于分离所述萃取部(3)萃取物质的分液部(4)；

与所述分液部(4)的底部相连、用于回收分离物质的回收部(6)。

2.根据权利要求1所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述反应部(1)包括：

用于盛放反应物料的反应釜(11)；

固定于所述反应釜(11)内部、用于搅拌反应物料的反应搅拌桨(12)；

安装于所述反应釜(11)顶部、用于避免所述反应釜(11)内的反应物挥发的冷凝器(13)；

安装于所述反应釜(11)外表、用于加热所述反应釜(11)的加热套(14)；

安装于所述反应釜(11)底部、用于控制反应物流出的反应控制阀门(15)。

3.根据权利要求1所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述萃取部(3)包括：

与所述过滤部(2)相连、用于盛放过滤物质的萃取罐(31)；

固定于所述萃取罐(31)内部、用于搅拌过滤物质的萃取搅拌桨(32)；

安装于所述萃取罐(31)顶部、用于调整所述萃取罐(31)真空度的真空阀(33)；

安装于所述萃取罐(31)底部、用于控制萃取物流出的萃取控制阀(34)。

4.根据权利要求2所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述过滤部(2)包括：

两端分别与所述反应部(1)和所述萃取部(3)连通、用于盛放生成物的过滤罐(21)；

设于所述过滤罐(21)内部、用于过滤生成物的过滤网(22)。

5.根据权利要求3所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述萃取部(3)的底部与所述分液部(4)的顶部之间的连接段上设有离心泵(5)，以便于从所述萃取部(3)流出的萃取物能够流入所述分液部(4)。

6.根据权利要求5所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述分液部(4)包括：

与所述离心泵(5)出口相连、用于盛放萃取物的分液罐(41)；

安装于所述分液罐(41)底部、用于控制所述分液罐(41)的调节阀(42)；

设于所述调节阀(42)与所述萃取罐(31)顶部之间、用于控制所述分液部(4)与所述萃取部(3)之间连通和断开的第一分液控制阀(43)；

设于所述调节阀(42)与所述回收部(6)之间、用于控制所述分液部(4)与所述回收部(6)之间的连通和断开的第二分液控制阀(44)。

7.根据权利要求6所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述回收部(6)包括：

与所述第二分液控制阀(44)相连、用于回收有用物料的接料桶(61)；

与所述第二分液控制阀(44)相连、用于回收废弃物料的废料桶(62)。

8.根据权利要求7所述的全氟烷烃制备、提纯装置，其特征在于，所述第二分液控制阀(44)包括：

设于所述调节阀(42)与所述接料桶(61)之间、用于控制所述分液部(4)内的物质流向所述接料桶(61)的接料控制阀(441)；

设于所述调节阀(42)与所述废料桶(62)之间、用于控制所述分液部(4)内的物质流向所述废料桶(62)的废料控制阀(442)。

9.一种全氟烷烃制备、提纯设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的全氟烷烃制备、提纯装置。

10.根据权利要求9所述的全氟烷烃制备、提纯设备，其特征在于，还包括用于向所述反应部(1)自动输送反应物料的自动输送装置。