內冷式氯化反應器的製作方法
2023-05-12 05:19:41 1
專利名稱：內冷式氯化反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氯化反應裝置，特別是一種用於偏氯乙烯和氯氣在催化劑的作用下，在氯化反應器內進行反應，生成含有氯化氫的五氯乙烷混合物的內冷式氯化反應
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背景技術：
有機氯化物是一種重要的化工產品，但不同的產品、不同的生產工藝對反應器的要求也不相同。中國專利號200920308946. 9 「底部噴氣式反應釜」提供的僅是用於生產氯化膽鹼使用的氯化反應器，它是在釜身的頂部連接攪拌軸，攪拌軸通過釜身連接攪拌葉，釜身的底部有向上噴氣的噴氣管。中國專利號200920016250. 9 「氯化反應裝置」公開了一種一氯甲烷和氯氣在催化劑的作用下，在氯化反應裝置內進行反應，生成含有氯化氫的甲烷氯化物混合物。上述兩專利的反應器僅適宜低放熱反應體系的生產，因其未考慮反應熱的產生和散熱問題未有冷卻系統。若碰到強放熱反應就會引起反應過熱，無法散發而發生安全事故， 所以使用局限性較大、通用性差。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種內冷式氯化反應器，其反應器上安裝的熱交換器能帶走反應時產生的大量熱量，傳熱效果好，氣液兩相反應均勻、充分、平穩、 安全，並對反應器製作材料要求低，大大降低了生產成本。本實用新型解決上述問題所採用的技術方案為內冷式氯化反應器，包括帶有壓力計口 H、進料口 A、排氣口 F、液位計口 E、回流液口 G的上封頭和帶有出料口的下封頭和帶有溫度計口、支耳、取樣口、攪拌器的筒體構成，所述筒體上連接有氯氣分布器並且與筒體內的攪拌器配合，所述筒體內壁上固定有熱交換管，並由熱交換管與筒體外壁上帶閥門的上橫管、下橫管連接成一體構成熱交換器。與現有技術相比，本實用新型的優點在於此結構簡單，僅由上、下封頭和筒體連接成的整體易製作。氯氣分布器結構簡單並對稱均布安裝在筒體內，通過減壓蓮蓬頭直接伸入液相中，使氣液反應混合均勻並均勻緩慢噴射、擴散，氣體流速經氯氣分布器上的變徑段減小，有效的延長了氯氣在反應器內的停留時間，反應更充分，平穩安全。此氯化反應會產生大量的熱量，構成熱交換器的熱交換管為無焊縫的直管，大大降低了熱交換器漏水事故，同時能將反應產生的大量熱量帶走傳熱效果好，並且熱交換管還起到導流檔板的作用， 使反應液沿軸向流動增加氣液接觸時間，同時也不會腐蝕設備，大大降低了設備的投資、減少了生產成本，由推進式攪拌器斜插入筒體內攪拌，使反應器內的反應液與氣體混合更均勻得到充分利用，反應更安全。
圖1、本實用新型的結構示意圖(局部剖視圖)。圖2、氯氣分布器的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步描述。氯氣反應器由上、下封頭1、9和筒體2連接成的整體，下封頭9與筒體2焊接固定成整體，上封頭1與筒體2用法蘭固定成整體。上封頭1上表面中間有排氣口 F、液位計口 E，邊緣有壓力計口 H、回流液口 G，上進料口 A，還有備用口 I、J。筒體2的上側壁上有支耳15，便於搬運、移動，側壁上有對應焊接固定的上、下橫管3、7及上溫度計口 4、下溫度計口 13，在攪拌器8的上方還有取樣口 5。筒體下側壁上有與反應器呈水平夾角15 30度的斜座，斜向安裝推進式攪拌器 8，還有兩對應的下進料口 12，氯氣分布器11斜向插入筒體2側壁上相對應的下進料口 12 內。氯氣分布器11由一端為變徑階梯管11-1，另一端為帶噴射孔的蓮蓬頭11-2組成， 如圖2所示。噴射孔的直徑在3 7毫米，變徑階梯管的直徑從小到大，從60 85毫米變化，在變徑管道上安裝蓮蓬頭。筒體2內壁上均布有由C形直管構成的熱交換管6，熱交換管的兩管端橫向穿過筒體2壁上的通孔，分別焊接固定在裝有閥門14的上橫管3和下橫管7上構成熱交換器。為避免出料口被催化劑堵死，下封頭9中間下底面有兩齣料口 10。使用時，原料偏氯乙烯從上封頭1上的上進料口 A加入反應器，然後按工藝程序加入催化劑A，並打開攪拌器8和氯氣分布器11，混合攪拌後再將蒸氣從上橫管3上的K 口通入反應器內的熱交換管6中，從下橫管7上的L 口出來對反應液加熱，反應後生成四氯乙烷，再從上加料口 A中第二次加入催化劑B，並通過上橫管3從上向下通入蒸氣使反應液升溫，反應器加熱進行氯化反應，然後再從下橫管7上的L 口通入冷卻水，經熱交換管6由下向上流動，從上橫管3上的K 口流出，經過熱交換器冷卻由冷卻水帶走反應時反應器內產生的大量熱量，並經反應器冷卻到室溫，最後將製得的產品經水鹼洗後製得五氯乙烷。在反應中，隔兩小時就要從取樣口 5中抽出反應液，對製得的反應液進行檢測直到反應結束。
權利要求1.一種內冷式氯化反應器，包括帶有壓力計口 H、進料口 A、排氣口 F、液位計口 E、回流液口 G的上封頭(1)和帶有出料口(10)的下封頭(9)和帶有溫度計口、支耳(15)、取樣口 (5)、攪拌器(8)的筒體(2)構成，其特徵在於所述筒體(2)上連接有氯氣分布器(11)並且與筒體⑵內的攪拌器⑶配合，所述筒體內壁上固定有熱交換管(6)，並由熱交換管(6) 與筒體( 外壁上帶閥門(14)的上橫管(3)、下橫管(7)連接成一體構成熱交換器。
2.根據權利要求1所述的內冷式氯化反應器，其特徵在於所述下封頭(9)中間下底面上有兩齣料口(10)，所述筒體(2)的側壁上有上溫度計口 G)、下溫度計口(13)。
3.根據權利要求1所述的內冷式氯化反應器，其特徵在於所述氯氣分布器(11)的一端為變徑階梯管(11-1)，另一端為帶噴射孔的蓮蓬頭(11-2)，噴射孔的直徑在3 7毫米，變徑階梯管的直徑從小到大，從60 85毫米變化，在變徑管道上安裝蓮蓬頭，所述兩氯氣分布器(11)斜向插入筒體( 側壁上相對應的下進料口(1 內，所述筒體下側壁上有與反應器呈水平夾角15 30度的斜座，斜向安裝推進式的攪拌器(8)。
專利摘要一種內冷式氯化反應器，包括帶壓力計口H、進料口A、排氣口F、液位計口E、回流液口G的上封頭和帶出料口的下封頭，帶溫度計口、支耳、取樣口、攪拌器的筒體構成，筒體上連接氯氣分布器與筒體內的攪拌器配合，筒體內壁上固定熱交換管，熱交換管與筒體外壁上帶閥門的上、下橫管連成一體構成熱交換器。氯氣分布器通過減壓蓮蓬頭直接伸入液相中，氣液反應混合均勻並緩慢噴射、擴散，氣體流速經氯氣分布器變徑段減小，熱交換管為無焊縫的直管大大降低熱交換器漏水事故，同時將反應產生的大量熱量帶走傳熱效果好，熱交換管起到導流檔板作用，使反應液沿軸向流動增加氣液接觸時間，同時也不會腐蝕設備，大大降低了設備的投資、減少了生產成本。
文檔編號B01J8/10GK202105639SQ20112015796
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月17日 優先權日2011年5月17日
發明者汪國良, 黃志強 申請人:汪國良