一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置的製作方法
2023-05-15 05:43:26 1
專利名稱：一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於氯化工藝中氣態氯的精確計量加入裝置，尤其涉及一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置。
背景技術：
苯乙烯-二乙烯苯聚合物白球作為耐高溫強酸性陽離子樹脂催化劑被廣泛的應用於醚化、水合、酯化、烷基化等有機合成工業，其具有對設備腐蝕性小、產品純度高等優點。目前提高該樹脂耐高溫性能的方法主要是在芳香環上引入滷素(F、Cl、Br)等拉電子基。在工業生產過程中，該樹脂催化劑的耐溫性不僅決定於滷化溫度，更主要的是決定於加入滷素的速度和加入量，因此滷素加入速度和加入量的可控性是決定催化劑產品質量優劣的關鍵。但是由於滷素的物理性質差別較大，加入反應釜的工藝也各不相同，例如公告號為CN1076385A的專利記載了該樹脂的溴化工藝，本專利的申請人也在公告號為CN1569334A的專利上描述了一種該耐高溫強酸性陽離子樹脂催化劑的製備方法。因為溴素為液體，採用滴加的方式即可在反應釜內完成該樹脂白球芳香環的溴化。但氯氣在壓力狀態下呈液態，而常溫常壓下呈氣態，並且氯氣為劇毒易燃易爆化學品，因此如何向氯化反應釜內定量、安全、穩定的通入氯氣既是氯化反應質量也是安全生產的必備條件。對此公告號為CN2351437Y的中國專利也描述了一種加氯方法，該專利是將一部分液氯加入一個帶蒸汽夾套的液氯氣化器，使該氣化器中液氯受熱氣化產生一定壓力並作用於另一儲罐，使另一儲罐也帶有相同的壓力，從而將此儲罐中的液氯輸送至反應釜，為了使裝置能夠正常運行，系統設置了壓力平衡管、放空管等。該專利不僅儲罐較多，管道連接繁雜，操作也較複雜，而且其向反應釜中加入的是液態氯，系統也未設任何計量器具，無論是工作原理還是用途都與本發明有本質的區別。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，使該聚合物珠體氯化時，氯氣能夠連續、安全、穩定和定量的通入氯化反應釜。
本實用新型採用的技術方案如下一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於該氯氣計量導入裝置由氯瓶、氯瓶連續計量秤、氣氯出口閥、氯氣管、氣氯計量器、氣氯調節閥和氯氣分布器組成，氯瓶放置在氯瓶連續計量器上，氯氣管的一端連接氯瓶並依次連接氣氯出口閥、氣氯計量器、氣氯調節閥，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜內的氯氣分布器。
所述的氯瓶連續計量秤為機械磅秤、電子磅秤、彈簧秤或電子彈簧秤。
所述的氣氯計量器為氣體瞬時流量計或氣體瞬時累積流量計。
所述的氣體瞬時流量計為玻璃轉子流量計或金屬轉子流量計，所述的氣體瞬時累積流量計為孔板流量計、均速管流量計或電磁流量計。
所述的氯氣分布器為分布有多孔的直管、彎管或分布有多孔的環形管。
所述的氯氣管的另一端由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜底部位插入。
所述的氯氣管的另一端可由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜頂部位插入。
所述的氯氣管的另一端還可由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜身部位插入。
所述的氯瓶下還設置有加熱裝置，氯瓶和加熱裝置放置在氯瓶連續計量器上。
苯乙烯系耐高溫樹脂的含氯量是影響該樹脂耐溫性的重要因素，在氯化工藝中如果通入過少的氯氣則達不到所需的氯化度，如果通入過量的氯氣，不僅容易發生安全問題，同時也影響氯化反應過程的進行和耐高溫樹脂的含氯量。該氯氣計量導入裝置採用能夠連續計量並顯示重量數據的磅秤或彈簧秤連續計量液氯瓶的重量，氣氯則由氯氣管從氯瓶的氣氯出口閥引出，經過氯氣管輸送至氣氯計量器顯示並計量氯氣的流量後通過氯氣分布器導入反應釜內。通過連續計液氯瓶的重量並調節氯氣管上連接的氣氯出口閥，能夠及時掌握和控制反應釜內氯氣的添加量。而通過氣氯計量器連續計量氯氣的流量並通過氣氯調節閥，能夠及時控制反應釜內氯氣的連續加入速度。由於液氯在轉化為氯氣時吸收熱量，因此液氯瓶內液氯氣化後期壓力和流量並不十分穩定，可能影響氯化反應中氯氣的穩定通入。在氯瓶下加裝加熱裝置，在氯瓶內液氯的溫度過低情況下對氯瓶補充熱量，可以保證液氯瓶內壓力的穩定，使氯氣壓力和流量可以穩定的導出，提高氯氣的定量精確和穩定控制程度。
本實用新型的有益效果在於，該氯氣計量導入裝置能夠使氯氣連續、安全和定量的通入氯化反應釜中，實現氯化工藝中氯氣的穩定連續加入，使得苯乙烯系耐高溫樹脂的氯化簡單易行，樹脂氯含量能夠得到十分精確的控制，提高了氯化後的樹脂的各項理化性能指標。該氯氣計量導入裝置可廣泛的應用於苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的闡述，
圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例3的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1 如
圖1，該苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，由氯瓶1、氯瓶連續計量電子磅秤2、氣氯出口閥3、氯氣管4、玻璃轉子流量計5、氣氯調節閥6和氯氣分布器7組成，氯瓶1放置在電子磅秤2上，氯氣管4的一端連接氯瓶並依次連接氣氯出口閥3、玻璃轉子流量計5、氣氯調節閥6，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜7內的氯氣分布器8，氯氣管由反應釜的釜身部位插入，氯氣分布器8為分布有多孔的環形管。
利用該氯氣計量導入裝置，向反應釜內加入30升二氯乙烷和6千克苯乙烯系聚合物珠體，60克AlCl3作催化劑，開動攪拌器和夾套冷卻水降溫至20℃，氯氣從液氯瓶1經氯氣出口閥3導出，再經過玻璃轉子流量計5、氯氣調節閥6和氯氣分布器8進入反應釜7，玻璃轉子流量計可顯示氯氣的連續流量，通過電子磅秤2控制通入氯氣7.105kg，通過計算，調節氯氣調節閥6，使氯氣流量控制在11.8g/min，共10小時，測得氯球氯含量34.87％，將該氯球按公告號為CN1569334A的專利中的方法進行磺化及分析評定，聚合物珠體的各項檢測結果見表1和表2。
實施例2 如圖2，該苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，由氯瓶1、氯瓶連續計量電子彈簧秤2、氣氯出口閥3、氯氣管4、金屬轉子流量計5、氣氯調節閥6和氯氣分布器7組成，氯瓶1放置在電子磅秤2上，氯氣管4的一端連接氯瓶並依次連接氣氯出口閥3、玻璃轉子流量計5和氣氯調節閥6，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜7內的氯氣分布器8，氯氣管由反應釜的釜底部位插入，氯氣分布器8為分布有多孔的環形管。
利用該氯氣計量導入裝置，採用同實施例1相同的氯化工藝對聚合物珠體進行氯化，將該氯球按公告號為CN1569334A的專利中的方法進行磺化及分析評定，聚合物珠體的各項檢測結果見表1和表2。
實施例3 如圖3，該苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，由氯瓶1、氯瓶連續計量機械磅秤2、氣氯出口閥3、氯氣管4、孔板流量計5、氣氯調節閥6和氯氣分布器7組成，氯瓶1下還設置有電加熱裝置9，氯瓶和加熱裝置放置在電子磅秤2上，氯氣管4的一端連接氯瓶並依次連接氣氯出口閥3、孔板流量計5和氣氯調節閥6，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜7內的氯氣分布器8，氯氣管由反應釜的釜頂部位插入，氯氣分布器8為分布有多孔的直管。
利用該氯氣計量導入裝置，採用同實施例1相同的氯化工藝對聚合物珠體進行氯化，將該氯球按公告號為CN1569334A的專利中的方法進行磺化及分析評定，聚合物珠體的各項檢測結果見表1和表2。
表1 樹脂聚合物珠體氯化後的各項理化指標
表2 氯化後的樹脂聚合物珠體活性丁烯水合制仲丁醇評定試驗
由表1和表2可以看出，利用本實用新型三個實施例提供的氯氣計量導入裝置氯化得到的耐高溫樹脂催化劑氯球的氯含量非常接近，作為催化劑的各項指標和催化性能也幾乎一致，該氯氣計量導入裝置使得聚合物珠體的氯化簡單易行，氯含量能夠十分準確的控制，產品質量也得到可靠保證。
權利要求1.一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於該氯氣計量導入裝置由氯瓶、氯瓶連續計量秤、氣氯出口閥、氯氣管、氣氯計量器、氣氯調節閥和氯氣分布器組成，氯瓶放置在氯瓶連續計量器上，氯氣管的一端連接氯瓶並依次連接氣氯出口閥、氣氯計量器、氣氯調節閥，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜內的氯氣分布器。
2，根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氯瓶連續計量秤為機械磅秤、電子磅秤、彈簧秤或電子彈簧秤。
3.根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氣氯計量器為氣體瞬時流量計或氣體瞬時累積流量計。
4.根據權利要求3所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氣體瞬時流量計為玻璃轉子流量計或金屬轉子流量計，所述的氣體瞬時累積流量計為孔板流量計、均速管流量計或電磁流量計。
5.根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氯氣分布器為分布有多孔的直管、彎管或分布有多孔的環形管。
6.根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氯氣管的另一端由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜底部位插入。
7.根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氯氣管的另一端由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜頂部位插入。
8.根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氯氣管的另一端由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜身部位插入。
9.根據權利要求1所述的一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特徵在於所述的氯瓶下還設置有加熱裝置，氯瓶和加熱裝置放置在氯瓶連續計量器上。
專利摘要一種苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，屬於氯化工藝中氣態氯的精確計量加入裝置。其特徵在於該裝置由氯瓶、氯瓶連續計量秤、氣氯出口閥、氯氣管、氣氯計量器、氣氯調節閥和氯氣分布器組成，氯瓶放置在氯瓶連續計量器上，氯氣管的一端連接氯瓶並依次連接氣氯出口閥、氣氯計量器、氣氯調節閥，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜內的氯氣分布器。該裝置能夠使氯氣連續、安全和定量地通入氯化反應釜中，實現氯化工藝中氯氣的穩定連續加入，使得苯乙烯系耐高溫樹脂的氯化簡單易行，樹脂氯含量能夠得到十分精確的控制，提高了氯化後的樹脂的各項理化性能指標。該裝置可廣泛的應用於苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中。
文檔編號B01J4/02GK2869013SQ20052014705
公開日2007年2月14日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年12月29日
發明者劉文飛, 張勇, 毛進池 申請人:河北凱瑞化工有限責任公司