一種活性炭在線活化系統(tǒng)以及活化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種活性炭在線活化系統(tǒng)以及活化方法。
【背景技術】
[0002]光氣合成反應采用活性炭為催化劑，活性炭活化效果好壞，直接影響光氣反應效率、光氣純度及雜質含量。目前活性炭活化主要有物理活化法和化學活化法。物理活化法主要采用氧化性氣體，比如水蒸氣、CO2、氧氣或空氣活化，優(yōu)點是工藝簡單，不存在設備腐蝕和環(huán)境污染，但是反應速度慢、能耗高；化學活化法，主要是將化學藥品加入到原料中，然后在惰性環(huán)境中加熱，進行活化處理，常用活化試劑有ZnCl2, KOH, H3PO4,該方法的優(yōu)點是活化時間短，活化反應易控制，產(chǎn)物比表面積大等優(yōu)點。但是對設備腐蝕大，活化劑殘留大。但是，此兩種方法均不適用于在光氣反應器中活化活性炭。為此，發(fā)明一種活性炭在線活化的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本專利克服了物理活化和化學活化的不足，提供一種活性炭在線活化系統(tǒng)與活化方法，該生產(chǎn)工藝簡單，易于控制，能耗低，無活化劑殘留，解決了光氣反應器中在線活化活性炭的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案為:
[0005]一種活性炭在線活化系統(tǒng)，包括氯氣存儲裝置、一氧化碳存儲裝置、氣體混合裝置、光氣反應裝置、尾氣處理系統(tǒng)、用于監(jiān)測氯氣是否徹底置換的聚合反應裝置以及惰性氣體存儲裝置，其中，所述氯氣存儲裝置、一氧化碳存儲裝置和惰性氣體存儲裝置均與所述氣體混合裝置連接，所述氣體混合裝置、光氣反應裝置以及尾氣處理系統(tǒng)依次連接，所述聚合反應裝置與光氣反應裝置的尾氣管路連接。聚合反應裝置設置氯氣在線監(jiān)測儀表，可探測光氣反應裝置中是否有未被氮氣置換的氯氣存在。
[0006]優(yōu)選的，所述惰性氣體存儲裝置為氮氣罐。
[0007]優(yōu)選的，所述尾氣處理系統(tǒng)包括相互連接的燒堿洗滌器和焚燒爐，燒堿洗滌器與所述光氣反應裝置連接。
[0008]一種活性炭在線活化的方法，包括如下步驟:將活性炭裝填至光氣反應裝置，光氣反應裝置中通入Cl2，調整氯氣壓力為0.10-0.15MPa，溫度為850-90°C，保持通入2_3小時，當光氣反應裝置上的熱電偶溫度計的溫度最高點下降到200°C時，停止氯氣的通入，在光氣反應裝置中通入惰性氣體，將其中的氯氣排除干凈，完成活性炭的在線活化。
[0009]優(yōu)選的，所述氯氣壓力為0.1MPa。
[0010]優(yōu)選的，所述氯氣溫度為900°C。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述惰性氣體為氮氣。
[0012]優(yōu)選的，所述光氣反應裝置中的氯氣排除干凈的指標為光氣反應裝置的尾氣中氯氣含量在Ippm以下。
[0013]優(yōu)選的，所述光氣反應裝置尾氣中的氯氣被質量濃度為15-25%的氫氧化鈉溶液吸收。
[0014]本發(fā)明的有益技術效果為:
[0015]1、本發(fā)明中活化氣為氯氣，氯氣同時又是光氣反應的反應物，簡化了工藝，加速了反應時間，克服了物理活化反應速度慢和能耗高的弊端。
[0016]2、本發(fā)明中活性炭活化完畢后，通入氮氣將氯氣排除干凈，克服了化學活化法存在的對設備腐蝕作用大，活化劑殘留大的弊端。
[0017]3、本發(fā)明中有尾氣處理裝置，將尾氣中的氯氣和一氧化碳吸收燃燒，避免了有毒氣體對環(huán)境的污染。
[0018]4、活化可徹底清理活性炭表面殘留的油分、灰分及碳氫化合物等雜質，并擴大活性炭的孔徑，提高光氣的生產(chǎn)效率和純度。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0020]其中，1、氯氣存儲裝置，2、一氧化碳存儲裝置，3、氣體混合裝置，4、光氣反應裝置，5、聚合反應裝置，6、燒堿洗滌器，7、焚燒爐，8、惰性氣體存儲裝置。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]如圖1所示，一種活性炭在線活化系統(tǒng)，包括氯氣存儲裝置1、一氧化碳存儲裝置
2、氣體混合裝置3、光氣反應裝置4、尾氣處理系統(tǒng)、用于監(jiān)測氯氣是否徹底置換的聚合反應裝置以及惰性氣體存儲裝置8，其中，所述氯氣存儲裝置1、一氧化碳存儲裝置2和惰性氣體存儲裝置8均與所述氣體混合裝置3連接，所述氣體混合裝置3、光氣反應裝置4以及尾氣處理系統(tǒng)依次連接，所述聚合反應裝置5與光氣反應裝置4的尾氣管路連接。
[0023]所述惰性氣體存儲裝置8為氮氣罐。
[0024]所述尾氣處理系統(tǒng)包括相互連接的燒堿洗滌器6和焚燒爐7，燒堿洗滌器6與所述光氣反應裝置4連接。
[0025]一種活性炭在線活化的方法，包括如下步驟:將活性炭裝填至光氣反應裝置4，光氣反應裝置4中通入Cl2，調整氯氣壓力為0.1MPa，溫度為900°C，保持通入2小時，當光氣反應裝置4上的熱電偶溫度計的溫度最高點下降到200°C時，停止氯氣的通入，在光氣反應裝置4中通入惰性氣體，將其中的氯氣排除干凈，尾氣中氯氣含量在Ippm以下，完成活性炭的在線活化。
[0026]所述光氣反應裝置4的尾氣中的氯氣被質量濃度為15-25%的氫氧化鈉溶液吸收，沒有被吸收的一氧化碳在焚燒爐7中燃燒去除。
[0027]上述雖然結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種活性炭在線活化系統(tǒng)，其特征在于:包括氯氣存儲裝置、一氧化碳存儲裝置、氣體混合裝置、光氣反應裝置、尾氣處理系統(tǒng)、用于監(jiān)測氯氣是否徹底置換的聚合反應裝置以及惰性氣體存儲裝置，其中，所述氯氣存儲裝置、一氧化碳存儲裝置和惰性氣體存儲裝置均與所述氣體混合裝置連接，所述氣體混合裝置、光氣反應裝置以及尾氣處理系統(tǒng)依次連接，所述聚合反應裝置與光氣反應裝置的尾氣管路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的活化系統(tǒng)，其特征在于:所述惰性氣體存儲裝置為氮氣罐。
3.根據(jù)權利要求1所述的活化系統(tǒng)，其特征在于:所述尾氣處理系統(tǒng)包括相互連接的燒堿洗滌器和焚燒爐，燒堿洗滌器與所述光氣反應裝置連接。
4.一種活性炭在線活化的方法，包括如下步驟:將活性炭裝填至光氣反應裝置，光氣反應裝置中通入Cl2，調整氯氣壓力為0.10-0.15MPa，溫度為850-900°C，保持通入2_3小時，當光氣反應裝置上的熱電偶溫度計的溫度最高點下降到200°C時，停止氯氣的通入，在光氣反應裝置中通入惰性氣體，將其中的氯氣排除干凈，完成活性炭的在線活化。
5.根據(jù)權利要求4所述的活化方法，其特征在于:所述氯氣壓力為0.1MPa0
6.根據(jù)權利要求4所述的活化方法，其特征在于:所述氯氣溫度為900°C。
7.根據(jù)權利要求4所述的活化方法，其特征在于:所述惰性氣體為氮氣。
8.根據(jù)權利要求4所述的活化方法，其特征在于:所述光氣反應裝置中的氯氣排除干凈的指標為光氣反應裝置的尾氣中氯氣含量在Ippm以下。
9.根據(jù)權利要求4所述的活化方法，其特征在于:所述光氣反應裝置尾氣中的氯氣被質量濃度為15-25%的氫氧化鈉溶液吸收。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種活性炭在線活化系統(tǒng)以及活化方法，將活性炭裝填至光氣反應裝置，光氣反應裝置中通入Cl2，調整氯氣壓力為0.10-0.15MPa，溫度為850-900℃，保持通入2-3小時，當光氣反應裝置上的熱電偶溫度計的溫度最高點下降到200℃時，停止氯氣的通入，在光氣反應裝置中通入惰性氣體，將其中的氯氣排除干凈，完成活性炭的在線活化。通過活化，可除去活性炭表面的雜質，擴大活性炭孔徑，提高光氣的生產(chǎn)效率和純度。本發(fā)明中活化氣為氯氣，氯氣同時又是光氣反應的反應物，簡化了工藝，加速了反應時間，克服了物理活化反應速度慢和能耗高的弊端。本發(fā)明中活性炭活化完畢后，通入氮氣將氯氣排除干凈，克服了化學活化法存在的對設備腐蝕作用大，活化劑殘留大的弊端。
【IPC分類】C01B31-10
【公開號】CN104828822
【申請?zhí)枴緾N201510183674
【發(fā)明人】張金成, 張文, 張良芳, 董寶田, 牛軍
【申請人】聊城魯西聚碳酸酯有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月17日