專利名稱：苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于氯化工藝中氣態(tài)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(shù)：
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于醚化、水合、酯化、烷基化等有機合成工業(yè)，其具有對設備腐蝕性小、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點。目前提高該樹脂耐高溫性能的方法主要是在芳香環(huán)上引入鹵素(F、Cl、Br)等拉電子基。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，該樹脂催化劑的耐溫性不僅決定于鹵化溫度，更主要的是決定于加入鹵素的速度和加入量，因此鹵素加入速度和加入量的可控性是決定催化劑產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵。但是由于鹵素的物理性質(zhì)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制備方法。因為溴素為液體，采用滴加的方式即可在反應釜內(nèi)完成該樹脂白球芳香環(huán)的溴化。但氯氣在壓力狀態(tài)下呈液態(tài)，而常溫常壓下呈氣態(tài)，并且氯氣為劇毒易燃易爆化學品，因此如何向氯化反應釜內(nèi)定量、安全、穩(wěn)定的通入氯氣既是氯化反應質(zhì)量也是安全生產(chǎn)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(chǎn)生一定壓力并作用于另一儲罐，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(tǒng)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，操作也較復雜，而且其向反應釜中加入的是液態(tài)氯，系統(tǒng)也未設任何計量器具，無論是工作原理還是用途都與本發(fā)明有本質(zhì)的區(qū)別。

發(fā)明內(nèi)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(xù)、安全、穩(wěn)定和定量的通入氯化反應釜。
本實用新型采用的技術(shù)方案如下苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于該氯氣計量導入裝置由氯瓶、氯瓶加熱裝置、氣氯出口閥、氯氣壓力表、氯氣管、氣氯瞬時累積流量計、氣氯調(diào)節(jié)閥和氯氣分布器組成，氯瓶放置在氯瓶加熱裝置上，氯氣管的一端連接氯瓶并依次連接氣氯出口閥、氯氣壓力表、氣氯瞬時累積流量計、氣氯調(diào)節(jié)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(nèi)的氯氣分布器。
所述的氯瓶加熱裝置為電加熱裝置或蒸汽加熱裝置。
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(huán)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由苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜的釜身部位插入。
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(fā)生安全問題，同時也影響氯化反應過程的進行。氣體瞬時累積流量計如孔板流量計、均速管流量計或電磁流量計等能夠記載氯氣的瞬時流量和累計流量，反映氯化工藝中通入的氯氣的速度和總量，但由于氯瓶內(nèi)的液氯氣化時需要吸收熱量，使瓶內(nèi)液氯的溫度和壓力逐漸降低，導致導出氯氣的流量和壓力不穩(wěn)。氣體瞬時累計流量計雖然能夠顯示氯氣的導出總量，但氯氣的流量不穩(wěn)定，最終影響到苯乙烯系耐高溫樹脂的氯化質(zhì)量。氯瓶加熱裝置能夠保證氯瓶內(nèi)液氯的溫度維持在一定的范圍內(nèi)，保證氣化后的氯氣的壓力和流量穩(wěn)定，通過氯氣壓力表的變化可以控制氯瓶加熱裝置的加熱程度，從而穩(wěn)定的控制氯氣的壓力和流量。
本實用新型的有益效果在于，該氯氣計量導入裝置能夠保證氯瓶內(nèi)壓力的穩(wěn)定性，使氯氣可以連續(xù)、安全和定量的通入氯化反應釜中，實現(xiàn)氯化工藝中氯氣的穩(wěn)定連續(xù)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，提高了氯化后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于苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中。
以下結(jié)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(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)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、氯瓶電加熱裝置2、氣氯出口閥3、氯氣管4、氯氣壓力表5、電磁瞬時累積流量計6、氣氯調(diào)節(jié)閥7和氯氣分布器9組成，氯瓶1放置在氯瓶電加熱裝置2上，氯氣管4的一端連接氯瓶并依次連接氣氯出口閥3、氯氣壓力表5、電磁瞬時累積流量計6、氣氯調(diào)節(jié)閥7，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜8內(nèi)的氯氣分布器9，氯氣管由反應釜的釜身部位插入，氯氣分布器9為分布有多孔的環(huán)形管。
利用該氯氣計量導入裝置，向反應釜內(nèi)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，開動反應釜攪拌器和夾套冷卻水降溫至20℃，氯氣從液氯瓶1經(jīng)氯氣出口閥3連續(xù)導出，經(jīng)氯氣壓力表6和電磁瞬時累積流量計6計量并由氯氣調(diào)節(jié)閥7、氯氣分布器9進入反應釜8，電磁瞬時累積流量6可顯示氯氣的瞬時流量和累計流量，當氯氣的瞬時流量減少或出現(xiàn)不穩(wěn)定情況時，開啟氯瓶電加熱裝置2對氯瓶內(nèi)的液氯進行加熱，氯氣壓力表5可以直觀的顯示氯氣壓力的狀態(tài)，保證氯氣瞬時流量的穩(wěn)定，通過電磁瞬時累積流量計控制通入氯氣7.105kg，通過計算，調(diào)節(jié)氯氣調(diào)節(jié)閥7，使氯氣流量控制在11.8g/min，共10小時，測得氯球氯含量34.6％，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(jié)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、氯瓶蒸汽加熱裝置2、氣氯出口閥3、氯氣管4、氯氣壓力表5、勻速管瞬時累計流量計6、氣氯調(diào)節(jié)閥7和氯氣分布器9組成，氯瓶1放置在氯瓶蒸汽加熱裝置2上，氯氣管4的一端連接氯瓶并依次連接氣氯出口閥3、氯氣壓力表5、勻速管瞬時累計流量計6、氣氯調(diào)節(jié)閥7，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜8內(nèi)的氯氣分布器9，氯氣管由反應釜的釜底部位插入，氯氣分布器9為分布有多孔的環(huán)形管。
利用該氯氣計量導入裝置，采用同實施例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(jié)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、氯瓶蒸汽加熱裝置2、氣氯出口閥3、氯氣管4、氯氣壓力表5、勻速管瞬時累計流量計6、氣氯調(diào)節(jié)閥7和氯氣分布器9組成，氯瓶1放置在氯瓶電加熱裝置2上，氯氣管4的一端連接氯瓶并依次連接氣氯出口閥3、氯氣壓力表5、勻速管瞬時累計流量計6、氣氯調(diào)節(jié)閥7，其另一端安裝有伸入苯乙烯系耐高溫樹脂氯化反應釜8內(nèi)的氯氣分布器9，氯氣管由反應釜的釜頂部位插入，氯氣分布器9為分布有多孔的直管。
利用該氯氣計量導入裝置，采用同實施例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(jié)果見表1和表2。
表1 樹脂聚合物珠體氯化后的各項理化指標

表2 氯化后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(chǎn)品質(zhì)量也得到可靠保證。
權(quán)利要求1.苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于該氯氣計量導入裝置由氯瓶、氯瓶加熱裝置、氣氯出口閥、氯氣壓力表、氯氣管、氣氯瞬時累積流量計、氣氯調(diào)節(jié)閥和氯氣分布器組成，氯瓶放置在氯瓶加熱裝置上，氯氣管的一端連接氯瓶并依次連接氣氯出口閥、氯氣壓力表、氣氯瞬時累積流量計、氣氯調(diào)節(jié)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(nèi)的氯氣分布器。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于所述的氯瓶加熱裝置為電加熱裝置或蒸汽加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于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(huán)形管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，其特征在于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。
專利摘要苯乙烯系耐高溫樹脂氯化工藝中的氯氣計量導入裝置，屬于氯化工藝中氣態(tài)氯的精確計量加入裝置。該裝置由氯瓶、氯瓶加熱裝置、氣氯出口閥、氯氣壓力表、氯氣管、氣氯瞬時累積流量計、氣氯調(diào)節(jié)閥和氯氣分布器組成，氯瓶放置在氯瓶加熱裝置上，氯氣管的一端連接氯瓶并依次連接氣氯出口閥、氯氣壓力表、氣氯瞬時累積流量計、氣氯調(diào)節(jié)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(nèi)的氯氣分布器。該裝置能夠保證氯瓶內(nèi)壓力的穩(wěn)定性，使氯氣可以連續(xù)、安全和定量地通入氯化反應釜中，實現(xiàn)氯化工藝中氯氣的穩(wěn)定連續(xù)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，提高了氯化后的樹脂的各項理化性能指標。
文檔編號C08F8/00GK2869012SQ20052014705
公開日2007年2月14日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者劉文飛, 張勇 申請人:河北凱瑞化工有限責任公司