本發(fā)明屬于化工工藝及設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù):
氯化聚氯乙烯樹脂(CPVC)由聚氯乙烯樹脂(PVC)氯化改性制得,是一種新型工程塑料。該產(chǎn)品為白色或淡黃色無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒的疏松顆?;蚍勰>勐纫蚁渲?jīng)過氯化后,分子鍵的不規(guī)則性增加,極性增加,使樹脂的溶解性增大,化學(xué)穩(wěn)定性增加,從而提高了材料的耐熱性、耐酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕。PVC氯化改性為CPVC,氯含量由56.7%提高到63-69%,維卡軟化溫度由72-82℃提高到90-125℃,最高使用溫度可達(dá)110℃,長(zhǎng)期使用溫度為95℃。由于CPVC具有優(yōu)異的各項(xiàng)性能,得到國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注,其合成技術(shù)的研究與開發(fā)也受到了人們的高度重視。1936年,德國(guó)A.G.Farben公司最早采用溶液法展開了對(duì)氯化聚氯乙烯的研究,并在1942年投入生產(chǎn)。20世紀(jì)40年代,英國(guó)ICI公司首先研究氯化聚氯乙烯水相懸浮工藝;50年代,德國(guó)BASF公司開發(fā)出氣相合成技術(shù),隨后日本、前蘇聯(lián)也進(jìn)行了大量研究,取得了一些突破性進(jìn)展。1958年,美國(guó)Goodrich公司(現(xiàn)諾譽(yù)化工公司)成功開發(fā)了用水相懸浮法制備氯化聚氯乙烯樹脂工藝,1962年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。近些年,世界上氯化聚氯乙烯的開發(fā)和應(yīng)用得到迅猛發(fā)展,世界發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了完整的氯化聚氯乙烯應(yīng)用體系,其應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)達(dá)到了成熟化、產(chǎn)品格局系列化、專用化和精細(xì)化。
我國(guó)研制和生產(chǎn)氯化聚氯乙烯起步較晚,目前主導(dǎo)的是水相法生產(chǎn),但水相法存在污染大、能耗高、對(duì)水資源依賴性強(qiáng)等缺點(diǎn),氣固相法是新型生產(chǎn)技術(shù),雖然還沒有大規(guī)模應(yīng)用,但其清潔、環(huán)保、高效的生產(chǎn)方式是氯化聚氯乙烯生產(chǎn)與發(fā)展的大方向。氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物樹脂以高聚物和氯氣為原料,反應(yīng)結(jié)束的副產(chǎn)物除氯化氫外無(wú)其它介質(zhì)產(chǎn)生。
我國(guó)作為氯堿化工生產(chǎn)大國(guó),氯堿化工生產(chǎn)體系中擁有高濃度的氯氣和氯化氫氣體,氯堿化工生產(chǎn)過程中通常將電解槽電解產(chǎn)生的氯氣通過氯化氫合成反應(yīng)器將氯氣轉(zhuǎn)化為氯化氫氣體用于生產(chǎn)樹脂。生產(chǎn)氯化聚氯乙烯的過程與氯化氫合成反應(yīng)器具有很大相似之處,氣固相法合成氯化聚氯乙烯過程中,以聚氯乙烯樹脂和氯氣為原料,或者原料氣中包括惰性氣體,通過氯化反應(yīng)合成的產(chǎn)品為氯化聚氯乙烯樹脂,同時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)物氯化氫氣體?,F(xiàn)有氯化高聚物生產(chǎn)裝置及工藝的不足之處就在于氯化反應(yīng)結(jié)束后的尾氣往往用于生產(chǎn)鹽酸和次氯酸鈉,該過程不僅造成氯氣的利用率低、附加值低外,尾氣排放生產(chǎn)鹽酸和次氯酸鈉的過程很容易造成環(huán)境污染。通過研究,完全可以將氯化高聚物生產(chǎn)裝置和現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系耦合起來(lái),實(shí)現(xiàn)氯資源高效利用。因此,如果能夠?qū)崿F(xiàn)直接將電解槽產(chǎn)生的氯氣和氯化氫合成反應(yīng)器合成的氯化氫氣體組成原料氣用于生產(chǎn)氯化高聚物樹脂,利用氯化高聚物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物只有氯化氫的特點(diǎn),可以將氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物過程中產(chǎn)生的由氯氣和氯化氫組成的尾氣經(jīng)過除塵處理后再進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器將其中的氯氣完全轉(zhuǎn)化為氯化氫氣體,繼續(xù)用于生產(chǎn)樹脂意義重大。換句話說(shuō),如果能夠?qū)崿F(xiàn)氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物的裝置耦合現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系,對(duì)于氯堿化工體系來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)了氯資源高效、高值利用,對(duì)于氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物過程來(lái)說(shuō),將實(shí)現(xiàn)氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物的過程不再有廢水、廢氣、廢渣和副產(chǎn)物產(chǎn)生,氯資源利用率達(dá)100%。
通過檢索、分析發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物的工藝往往為間歇性生產(chǎn),如直接耦合氯堿化工生產(chǎn)體系無(wú)法滿足氯堿化工生產(chǎn)體系穩(wěn)定運(yùn)行的要求;同時(shí)氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物即使原料氣成分較為穩(wěn)定,但因氯化過程中氯化速率不是恒定的,因此產(chǎn)生的尾氣成分并不穩(wěn)定,如果直接耦合氯堿化工生產(chǎn)體系會(huì)造成氯堿化工生產(chǎn)體系頻繁波動(dòng)。
專利CN201010165999.7介紹了一種氣固相法制備氯化聚氯乙烯的裝置及其方法,所述裝置包括提升管反應(yīng)器、湍動(dòng)流化床反應(yīng)器、上聯(lián)接管、下聯(lián)接管,湍動(dòng)流化床反應(yīng)器和提升管反應(yīng)器中進(jìn)行氯化聚氯乙烯的合成。所述裝置及方法采用循環(huán)流化床工藝實(shí)現(xiàn)了CPVC生產(chǎn),但無(wú)法做到連續(xù)化生產(chǎn),若按照其方法以氯氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w來(lái)生產(chǎn)CPVC不僅無(wú)法保證尾氣成分的穩(wěn)定,且如果耦合現(xiàn)有氯堿化工體系,其尾氣中的氮?dú)膺€會(huì)造成氯堿化工體系氣體利用的負(fù)荷增加。專利CN102786610A介紹了一種氣固相法合成氯化聚氯乙烯樹脂的方法,所述方法通過在流化床反應(yīng)器中設(shè)置紫外燈引發(fā)實(shí)現(xiàn)了氯化聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn),但所述方法仍然未實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),同樣無(wú)法做到尾氣中各成分保持穩(wěn)定,不能直接耦合現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系。
因此,亟需一種氯化高聚物生產(chǎn)裝置及工藝,其能做到耦合現(xiàn)有氯堿化工體系,實(shí)現(xiàn)以現(xiàn)有氯堿化工體系的氯氣和氯化氫氣體為原料氣生產(chǎn)氯化高聚物樹脂,反應(yīng)結(jié)束后的尾氣經(jīng)過除塵后作為現(xiàn)有氯堿化工體系的原料氣返回氯堿化工體系,同時(shí)在氯化高聚物運(yùn)行間歇性的情況下始終保持各成分組成穩(wěn)定的供給氯堿化工體系,確保氯堿化工體系穩(wěn)定生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,做到氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物耦合現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系,本發(fā)明提供一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述裝置可以實(shí)現(xiàn)將來(lái)自于氯堿化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的氯氣,氯化氫氣體按照一定的比例增壓后作為原料氣生產(chǎn)氯化高聚物,反應(yīng)完畢后的尾氣經(jīng)過除塵處理后作為氯堿化工生產(chǎn)體系的原料氣循環(huán)回氯堿化工生產(chǎn)體系繼續(xù)利用,通過特殊設(shè)置及調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)循環(huán)回氯堿化工體系的氣體成分、濃度恒定。所述裝置的特點(diǎn)在于工藝流程簡(jiǎn)單、氯氣利用率高,可做到耦合現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系,實(shí)現(xiàn)了氣固相法生產(chǎn)氯化高聚物無(wú)廢水、廢氣、廢渣和副產(chǎn)物清潔生產(chǎn)的同時(shí)確保氯堿化工生產(chǎn)體系穩(wěn)定生產(chǎn)。
具體方案如下:
一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述裝置包括:電解槽1、氯氣緩沖罐2、氯氣增壓風(fēng)機(jī)3、A三通閥4、氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5、B三通閥6、A流量調(diào)控單元7、B流量調(diào)控單元8、氯化反應(yīng)器9、除塵裝置10、尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11、氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置12、尾氣緩沖罐13、氯化氫合成反應(yīng)器14、氯化氫緩沖罐15、PVC生產(chǎn)裝置16、E流量調(diào)控單元17、C流量調(diào)控單元18、D流量調(diào)控單元19。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述電解槽1的氫氣出口管線通過E流量調(diào)控單元17的調(diào)控后聯(lián)接尾氣緩沖罐的進(jìn)口,所述電解槽1的氯氣出口管線聯(lián)接氯氣緩沖罐2的進(jìn)口,所述氯氣緩沖罐2的出口聯(lián)接氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的入口,所述氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的出口聯(lián)接A三通閥4,所述A三通閥4出口的其中一個(gè)方向聯(lián)接尾氣緩沖罐13的進(jìn)口管線,所述A三通閥4出口的第二個(gè)方向通過A流量調(diào)控單元7控制流量聯(lián)接氯化反應(yīng)器9的底部;所述氯化氫緩沖罐15的出口聯(lián)接氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的入口,所述氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的出口聯(lián)接B三通閥6,所述B三通閥6出口的第一個(gè)方向聯(lián)接尾氣緩沖罐13的進(jìn)口管線,所述B三通閥6出口的第二個(gè)方向通過B流量調(diào)控單元8控制流量聯(lián)接氯化反應(yīng)器9的底部;所述氯化反應(yīng)器9的頂部通過管線聯(lián)接除塵裝置10的進(jìn)口,所述除塵裝置10的出口聯(lián)接尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11的入口,所述尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11的出口聯(lián)接尾氣緩沖罐13的進(jìn)口,所述尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11和尾氣緩沖罐的進(jìn)口的聯(lián)接管線上設(shè)置有氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置12;所述尾氣緩沖罐13的進(jìn)口管線聯(lián)接除塵裝置10出口的同時(shí)通過A三通閥4聯(lián)接氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的出口,通過B三通閥6聯(lián)接氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的出口,通過E流量調(diào)控單元17聯(lián)接電解槽1的氫氣出口;所述尾氣緩沖罐13的出口聯(lián)接氯化氫合成反應(yīng)器14的進(jìn)口,所述氯化氫合成反應(yīng)器14的出口聯(lián)接氯化氫緩沖罐15,所述氯化氫緩沖罐15的出口分為兩路,分別聯(lián)接氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5和PVC生產(chǎn)裝置16。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述A三通閥4同時(shí)聯(lián)通氯氣增壓風(fēng)機(jī)3、氯化反應(yīng)器9和尾氣緩沖罐13進(jìn)口管線中的任意兩個(gè)或同時(shí)連通氯氣增壓風(fēng)機(jī)3、氯化反應(yīng)器9和尾氣緩沖罐13進(jìn)口管線。所述B三通閥6同時(shí)聯(lián)通氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5、氯化反應(yīng)器9和尾氣緩沖罐13進(jìn)口管線中的任意兩個(gè)或同時(shí)連通氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5、氯化反應(yīng)器9和尾氣緩沖罐13進(jìn)口管線。
如上所述的氯化反應(yīng)器是指氯氣和高聚物樹脂發(fā)生氯化反應(yīng)的裝置。
如上所述的流量調(diào)控單元包括閥門、流量計(jì)等。
一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置所運(yùn)用的工藝,包括如下過程:
(1)包括氯氣、氯化氫經(jīng)過流量調(diào)控單元調(diào)控后和高聚物樹脂發(fā)生氯化反應(yīng);
(2)氯化反應(yīng)過程中產(chǎn)生包括氯氣、氯化氫和電解產(chǎn)生的氫氣進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器合成氯化氫氣體;
(3)步驟(2)合成的氯化氫氣體一部分用于和氯氣組成原料氣生產(chǎn)氯化高聚物樹脂,另一部分用于生產(chǎn)PVC樹脂;
(4)流量調(diào)控單元調(diào)節(jié)氯化反應(yīng)過程后進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器的氯氣、氫氣、氯化氫濃度配比保持恒定;進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器的氯氣、氫氣、氯化氫濃度異常時(shí),氯氣、氯化氫氣體直接進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器,調(diào)節(jié)進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器的氯氣、氫氣、氯化氫濃度配比保持恒定;
(5)氯化反應(yīng)結(jié)束時(shí),生成的氯化高聚物樹脂排出氯化反應(yīng)器,此時(shí)氯氣、氯化氫氣體直接進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器;
(6)步驟(1)至(5)順序循環(huán),生產(chǎn)氯化高聚物樹脂及聚氯乙烯樹脂。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)工藝,所述氯氣、氯化氫氣體參與氯化反應(yīng)后進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14,或者所述氯氣、氯化氫氣體不參與氯化反應(yīng)直接進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14,進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14中的氯氣、氫氣、氯化氫氣體濃度配比始終保持恒定。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)工藝,通過C流量調(diào)控單元18、D流量調(diào)控單元19、E流量調(diào)控單元17的調(diào)控作用,氯化反應(yīng)器9正常運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)相比,所述尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定,進(jìn)而確保進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。簡(jiǎn)而言之,通過上述設(shè)計(jì),保證了氯化高聚物生產(chǎn)過程耦合現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系,直接加壓現(xiàn)有氯堿化工體系中的氯氣和氯化氫氣體生產(chǎn)氯化高聚物樹脂,同時(shí)氯化反應(yīng)器9產(chǎn)生的包括氯氣、氯化氫的尾氣進(jìn)入尾氣緩沖罐13,通過A三通閥4、D流量調(diào)控單元19、B三通閥6、C流量調(diào)控單元18調(diào)控由氯氣增壓風(fēng)機(jī)3和氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5直接進(jìn)入尾氣緩沖罐13的氯氣和氯化氫流量,通過E流量調(diào)控單元17調(diào)控進(jìn)入尾氣緩沖罐13的氫氣流量,尾氣緩沖罐13中的氯氣、氫氣、氯化氫以恒定的濃度進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14;同時(shí)氯化反應(yīng)器9停止運(yùn)行時(shí),氯氣增壓風(fēng)機(jī)3、氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5增壓后的氯氣和氯化氫氣體直接進(jìn)入尾氣緩沖罐13,電解槽1的氫氣通過E流量調(diào)控單元17的調(diào)控后進(jìn)入尾氣緩沖罐13,通過流量調(diào)控實(shí)現(xiàn)尾氣緩沖罐13中氯氣、氫氣、氯化氫的濃度相比氯化反應(yīng)器9生產(chǎn)時(shí)保持恒定。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)工藝,所述高聚物樹脂和氯氣自反應(yīng)生成氯化高聚物樹脂。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)工藝,所述原料高聚物樹脂中加入一定比例的引發(fā)劑,高聚物樹脂和氯氣自反應(yīng)并在引發(fā)劑的引發(fā)作用下發(fā)生反應(yīng)生成氯化高聚物樹脂。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述氯化反應(yīng)器中9設(shè)置等離子引發(fā)裝置或紫外光引發(fā)裝置中的任意一個(gè)或兩個(gè),高聚物樹脂和氯氣自反應(yīng)并在等離子引發(fā)裝置或紫外光引發(fā)裝置的引發(fā)作用下發(fā)生反應(yīng)生成氯化高聚物樹脂。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述原料高聚物樹脂中加入一定比例的引發(fā)劑,所述氯化反應(yīng)器9中設(shè)置等離子引發(fā)裝置或紫外光引發(fā)裝置中的任意一個(gè)或兩個(gè),高聚物樹脂和氯氣自反應(yīng)并在引發(fā)劑、等離子引發(fā)裝置、紫外光引發(fā)裝置三者中任意一種引發(fā)體系或兩種引發(fā)體系或三者的引發(fā)作用下發(fā)生反應(yīng)生成氯化高聚物樹脂。
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,其特征在于所述氯化高聚物包括氯化聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、氯化乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化石蠟、氯化橡膠。
本發(fā)明所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果在于:
1、如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置及工藝,所述裝置及工藝工藝流程簡(jiǎn)單、氯氣利用率高,做到了耦合現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系,以現(xiàn)有氯堿化工生產(chǎn)體系中的氯氣和氯化氫氣體為原料氣生產(chǎn)氯化高聚物樹脂,同時(shí)反應(yīng)完畢后的尾氣經(jīng)過除塵處理后作為氯堿化工生產(chǎn)體系的原料氣循環(huán)回氯堿化工生產(chǎn)體系繼續(xù)生產(chǎn)PVC樹脂,實(shí)現(xiàn)了氯化高聚物生產(chǎn)無(wú)廢水、廢氣、廢渣和副產(chǎn)物清潔生產(chǎn)。
2、如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置及工藝,所述裝置及工藝通過設(shè)置A三通閥4、D流量調(diào)控單元19、B三通閥6、C流量調(diào)控單元18調(diào)控由氯氣增壓風(fēng)機(jī)3和氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5直接進(jìn)入尾氣緩沖罐13的氯氣和氯化氫流量,通過E流量調(diào)控單元17調(diào)控由電解槽1進(jìn)入尾氣緩沖罐13的氫氣流量,實(shí)現(xiàn)了由尾氣緩沖罐向氯化氫合成反應(yīng)器供給濃度恒定的氯氣、氯化氫、氫氣氣體,確保氯化反應(yīng)器運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)氯化氫合成反應(yīng)器始終能穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而確保氯化高聚物無(wú)論生產(chǎn)與否不會(huì)影響到現(xiàn)有氯堿化工體系的穩(wěn)定運(yùn)行。
3、如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置及工藝,所述裝置及工藝實(shí)現(xiàn)以以往以氯氣和氫氣作為混合氣生產(chǎn)氯化氫的模式,開辟了以氯氣、氯化氫、氫氣生產(chǎn)氯化氫氣體的新方法。
附圖說(shuō)明
圖1:一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置示意圖
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、電解槽;2、氯氣緩沖罐;3、氯氣增壓風(fēng)機(jī);4、A三通閥;5、氯化氫增壓風(fēng)機(jī),6、B三通閥;7、A流量調(diào)控單元;8、B流量調(diào)控單元;9、氯化反應(yīng)器;10、除塵裝置;11、尾氣流量監(jiān)測(cè)單元;12、氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置;13、尾氣緩沖罐;14、氯化氫合成反應(yīng)器;15、氯化氫緩沖罐;16、PVC生產(chǎn)裝置;17、E流量調(diào)控單元;18、C流量調(diào)控單元;19、D流量調(diào)控單元。
具體實(shí)施方式
下面參照說(shuō)明書附圖1對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置生產(chǎn)氯化高聚物的工藝,所述工藝包括如下過程:
(1)原料聚氯乙烯樹脂進(jìn)入氯化反應(yīng)器9;
(2)來(lái)自于電解槽1的氯氣經(jīng)過氯氣緩沖罐2后在氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的作用下通過A流量調(diào)控單元7的調(diào)控進(jìn)入氯化反應(yīng)器9;
(3)來(lái)自于氯化氫合成反應(yīng)器14的氯化氫經(jīng)過氯化氫緩沖罐15后在氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的作用下通過B流量調(diào)控單元8的調(diào)控進(jìn)入氯化反應(yīng)器9;
(4)氯化反應(yīng)器9中的溫度和壓力達(dá)到要求,氯化反應(yīng)器9中的聚氯乙烯樹脂和氯氣發(fā)生自反應(yīng)并在等離子引發(fā)裝置的引發(fā)作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化聚氯乙烯樹脂;
(5)氯化反應(yīng)過程中自氯化反應(yīng)器9離開的尾氣經(jīng)過除塵裝置10的除塵作用后進(jìn)入經(jīng)過尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11檢測(cè)流量,經(jīng)過氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置12檢測(cè)氯氣、氯化氫濃度后進(jìn)入尾氣緩沖罐13,電解槽1的氫氣通過E流量調(diào)控單元17的調(diào)控后進(jìn)入尾氣緩沖罐13,自尾氣緩沖罐13離開的氯氣、氫氣和氯化氫氣體進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14;
(6)氯化反應(yīng)過程中控制尾氣緩沖罐13的氯氣、氫氣、氯化氫濃度配比保持恒定,以確保進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14的氯氣、氫氣、氯化氫濃度配比恒定,進(jìn)而保證氯化氫合成反應(yīng)器14的運(yùn)行處于穩(wěn)定狀態(tài),確保氯堿化工生產(chǎn)體系穩(wěn)定生產(chǎn);
(7)通過尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11、氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置12的運(yùn)行,自動(dòng)計(jì)算尾氣中的氯氣和氯化氫濃度,通過A三通閥4、D流量調(diào)控單元19、B三通閥6、C流量調(diào)控單元18調(diào)控由氯氣增壓風(fēng)機(jī)3和氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5直接進(jìn)入尾氣緩沖罐13的氯氣和氯化氫流量,通過E流量調(diào)控單元17調(diào)控進(jìn)入尾氣緩沖罐13的氫氣流量,確保尾氣緩沖罐13的氯氣、氫氣、氯化氫濃度配比保持恒定;(8)氯化反應(yīng)器9停止運(yùn)行時(shí),通過調(diào)節(jié)A三通閥4,來(lái)自電解槽1的氯氣經(jīng)過氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的增壓作用后在D流量調(diào)控單元19的控制下進(jìn)入尾氣緩沖罐13;通過調(diào)節(jié)B三通閥6,來(lái)自氯化氫緩沖罐15的氯化氫氣體經(jīng)過氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的增壓作用后在C流量調(diào)控單元18的控制下進(jìn)入尾氣緩沖罐13;電解槽的氫氣通過E流量調(diào)控單元17的調(diào)控后進(jìn)入尾氣緩沖罐;控制進(jìn)入尾氣緩沖罐的氯氣、氫氣、氯化氫濃度配比保持恒定;所述尾氣緩沖罐中的氯氣、氫氣和氯化氫氣體進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器;
(9)所述進(jìn)入氯化氫合成反應(yīng)器14的氯氣和氫氣在氯化氫合成反應(yīng)器14中被轉(zhuǎn)化為氯化氫氣體,自氯化氫合成反應(yīng)器14離開的氯化氫氣體進(jìn)入氯化氫緩沖罐15,自氯化氫緩沖罐15離開的氯化氫氣體分為兩部分,其中一部分在氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的增壓作用下繼續(xù)與氯氣組成原料氣進(jìn)入氯化反應(yīng)器9,剩余的氯化氫氣體進(jìn)入PVC生產(chǎn)裝置16生產(chǎn)樹脂;
通過C流量調(diào)控單元18、D流量調(diào)控單元19和、E流量調(diào)控單元17的調(diào)控作用,氯化反應(yīng)器9正常運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)相比,所述尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述裝置包括:電解槽1、氯氣緩沖罐2、氯氣增壓風(fēng)機(jī)3、A三通閥4、氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5、B三通閥6、A流量調(diào)控單元7、B流量調(diào)控單元8、氯化反應(yīng)器9、除塵裝置10、尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11、氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置12、尾氣緩沖罐13、氯化氫合成反應(yīng)器14、氯化氫緩沖罐15、PVC生產(chǎn)裝置16、E流量調(diào)控單元17、C流量調(diào)控單元18、D流量調(diào)控單元19;
如上所述的一種耦合氯堿化工的氯化高聚物生產(chǎn)裝置,所述電解槽1的氫氣出口管線通過E流量調(diào)控單元17的調(diào)控后聯(lián)接尾氣緩沖罐的進(jìn)口,所述電解槽1的氯氣出口管線聯(lián)接氯氣緩沖罐2的進(jìn)口,所述氯氣緩沖罐2的出口聯(lián)接氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的入口,所述氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的出口聯(lián)接A三通閥4,所述A三通閥4出口的其中一個(gè)方向聯(lián)接尾氣緩沖罐13的進(jìn)口管線,所述A三通閥4出口的第二個(gè)方向通過A流量調(diào)控單元7控制流量聯(lián)接氯化反應(yīng)器9的底部;所述氯化氫緩沖罐15的出口聯(lián)接氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的入口,所述氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的出口聯(lián)接B三通閥6,所述B三通閥6出口的第一個(gè)方向聯(lián)接尾氣緩沖罐13的進(jìn)口管線,所述B三通閥6出口的第二個(gè)方向通過B流量調(diào)控單元8控制流量聯(lián)接氯化反應(yīng)器9的底部;所述氯化反應(yīng)器9的頂部通過管線聯(lián)接除塵裝置10的進(jìn)口,所述除塵裝置10的出口聯(lián)接尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11的入口,所述尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11的出口聯(lián)接尾氣緩沖罐13的進(jìn)口,所述尾氣流量監(jiān)測(cè)單元11和尾氣緩沖罐的進(jìn)口的聯(lián)接管線上設(shè)置有氯氣氯化氫濃度檢測(cè)裝置12;所述尾氣緩沖罐13的進(jìn)口管線聯(lián)接除塵裝置10出口的同時(shí)通過A三通閥4聯(lián)接氯氣增壓風(fēng)機(jī)3的出口,通過B三通閥6聯(lián)接氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5的出口,通過E流量調(diào)控單元17聯(lián)接電解槽1的氫氣出口;所述尾氣緩沖罐13的出口聯(lián)接氯化氫合成反應(yīng)器14的進(jìn)口,所述氯化氫合成反應(yīng)器14的出口聯(lián)接氯化氫緩沖罐15,所述氯化氫緩沖罐15的出口分為兩路,分別聯(lián)接氯化氫增壓風(fēng)機(jī)5和PVC生產(chǎn)裝置16。所述氯化反應(yīng)器9中設(shè)置等離子引發(fā)裝置。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1的不同之處在于所述氯化反應(yīng)器9中設(shè)置紫外光引發(fā)裝置;所述原料高聚物為聚乙烯樹脂;所述聚乙烯樹脂和氯氣在氯化反應(yīng)器9中發(fā)生自反應(yīng)并在紫外光引發(fā)裝置的引發(fā)作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化聚乙烯樹脂,所述氯化反應(yīng)器9運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1的不同之處在于所述原料高聚物為聚丙烯樹脂;所述聚丙烯樹脂和氯氣在氯化反應(yīng)器9中發(fā)生自反應(yīng)并在等離子引發(fā)裝置和紫外光引發(fā)裝置的引發(fā)作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化聚丙烯樹脂,所述氯化反應(yīng)器9運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1的不同之處在于所述原料高聚物為石蠟;所述石蠟中加入一定比例的引發(fā)劑后進(jìn)入氯化反應(yīng)器9;所述石蠟和氯氣在引發(fā)劑的引發(fā)作用下在氯化反應(yīng)器9中發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化石蠟,所述氯化反應(yīng)器9運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。
實(shí)施例5
與實(shí)施例1的不同之處在于所述原料高聚物為聚氯乙烯樹脂;所述聚氯乙烯樹脂和氯氣在氯化反應(yīng)器9中發(fā)生自反應(yīng)生成氯化聚氯乙烯樹脂。
實(shí)施例6
與實(shí)施例1的不同之處在于所述氯化反應(yīng)器9中安裝等離子引發(fā)裝置;所述原料高聚物為石蠟;所述原料石蠟中加入引發(fā)劑;所述石蠟和氯氣在氯化反應(yīng)器9中發(fā)生自反應(yīng)并在引發(fā)劑和等離子引發(fā)裝置的引發(fā)作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化石蠟,所述氯化反應(yīng)器9運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。
實(shí)施例7
與實(shí)施例1的不同之處在于所述氯化反應(yīng)器9中安裝紫外光引發(fā)裝置和等離子引發(fā)裝置;所述原料高聚物為聚乙烯樹脂;所述原料聚乙烯樹脂中加入引發(fā)劑;所述聚乙烯樹脂和氯氣在氯化反應(yīng)器9中發(fā)生自反應(yīng)并在等離子引發(fā)裝置、紫外光引發(fā)裝置和引發(fā)劑的引發(fā)作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化聚乙烯樹脂;所述氯化反應(yīng)器9運(yùn)行與停止運(yùn)行時(shí)尾氣緩沖罐13內(nèi)的氯氣、氫氣、氯化氫氣體的濃度配比始終保持恒定。