本實(shí)用新型涉及光氯化反應(yīng)塔設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一氯二氟乙烷生產(chǎn)中用光氯化反應(yīng)塔。

背景技術(shù)：

一氯二氟乙烷(R142b)是一種十分重要的含氟化合物，廣泛應(yīng)用于制冷、發(fā)泡、合成新材料的領(lǐng)域。特別是作為合成聚偏氟乙烯樹脂的原料有極大的需求量。目前在中國(guó)R142b的產(chǎn)能已超過10萬噸。在工業(yè)生產(chǎn)中，通常以1.1.1-一氯二氟乙烷(簡(jiǎn)稱R142b)為原料在紫外光的照射下與氯氣發(fā)生光氯化反應(yīng)制得。其反應(yīng)原理如下化學(xué)方程式所示：

該反應(yīng)以氣相的R152a和使用氯氣為原料，且有副產(chǎn)物氯化氫的生成，因此其反應(yīng)塔需要耐腐蝕的材料制作。目前一般都采用襯聚四氟乙烯材料的鋼制反應(yīng)塔，每支光氯化塔由每節(jié)長(zhǎng)度為2m的6-10個(gè)塔節(jié)組成。另外該光氯化反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，因此必須及時(shí)轉(zhuǎn)換走反應(yīng)熱，否則會(huì)造成光氯化反應(yīng)塔內(nèi)溫度的失控和劇烈波動(dòng)，從而造成光氯化反應(yīng)塔內(nèi)襯材料的損壞。

目前一般生產(chǎn)裝置都采用向光氯化反應(yīng)塔內(nèi)噴入鹽酸介質(zhì)直接和光氯化反應(yīng)塔內(nèi)的反應(yīng)物料接觸轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱量的方式來控制反應(yīng)溫度。從光氯塔釜出來的高溫鹽酸經(jīng)石墨換熱器冷卻后再用鹽酸循環(huán)泵打入光氯化反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)使用。上述的裝置及方法存在如下問題:第一是，例如原料R152a以氣相的方式和氯氣預(yù)先混合后全部從光氯化反應(yīng)塔底部的一個(gè)進(jìn)料口進(jìn)入，因此原料在反應(yīng)塔內(nèi)的分布和反應(yīng)非常不均勻，導(dǎo)致光氯化反應(yīng)塔內(nèi)的溫度分布不均勻。第二是由于光氯化反應(yīng)塔塔內(nèi)料的存在和鹽酸循環(huán)泵的不穩(wěn)定，使得作為冷卻介質(zhì)的鹽酸在光化塔內(nèi)的分布不均勻，尤其在光化反應(yīng)塔上下內(nèi)壁上的分布不均勻，從而導(dǎo)致光氯化反應(yīng)塔內(nèi)襯氟材料溫度的激烈波動(dòng)。而作為內(nèi)襯材料的聚四氟乙烯常常隨反應(yīng)溫度的變化會(huì)發(fā)生熱漲冷縮而損壞。

故針對(duì)上述問題，本司對(duì)反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行革新，使原料在光氯化反應(yīng)塔內(nèi)均勻反應(yīng)并及時(shí)轉(zhuǎn)移走反應(yīng)熱，保持光氯化反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)溫度的均勻穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種一氯二氟乙烷生產(chǎn)中用光氯化反應(yīng)塔，它采用在光氯化反應(yīng)塔上自上而下均勻地設(shè)置多個(gè)進(jìn)料口，它具有使用液態(tài)的方法通過多個(gè)進(jìn)料口均勻地加入到光氯化反應(yīng)塔內(nèi)，使原料在反應(yīng)塔內(nèi)各部位均勻反應(yīng)，并利用液態(tài)的R152a在反應(yīng)塔內(nèi)汽化帶走反應(yīng)熱量，從而保持光氯化反應(yīng)塔內(nèi)的溫度均勻穩(wěn)定。

本實(shí)用新型所述的一種一氯二氟乙烷生產(chǎn)中用光氯化反應(yīng)塔，它包括反應(yīng)塔本體，該反應(yīng)塔本體包括塔體，該塔體的塔底設(shè)置有C氣相進(jìn)料口，該塔體的側(cè)面上從下往上依次均勻設(shè)置有若干個(gè)進(jìn)料口，若干個(gè)進(jìn)料口為C₂-C_n進(jìn)料口，其中C₁進(jìn)料口為氣相R152a和氯氣混合物進(jìn)料口，塔體側(cè)面的C₂-C_n進(jìn)料口為液態(tài)R152a進(jìn)料口；所述塔體上的C₁-C_n進(jìn)料口上對(duì)應(yīng)設(shè)置有T₁-T_n測(cè)溫口。

進(jìn)一步地，所述C₂-C_n進(jìn)料口中，相鄰的兩個(gè)進(jìn)料口之間的相差2-3m。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有益效果為：本實(shí)用新型所述的一種一氯二氟乙烷生產(chǎn)中用光氯化反應(yīng)塔，它采用在光氯化反應(yīng)塔上自上而下均勻地設(shè)置多個(gè)進(jìn)料口，它具有使用液態(tài)的方法通過多個(gè)進(jìn)料口均勻地加入到光氯化反應(yīng)塔內(nèi)，使原料在反應(yīng)塔內(nèi)各部位均勻反應(yīng)，并利用液態(tài)的R152a在反應(yīng)塔內(nèi)汽化帶走反應(yīng)熱量，從而保持光氯化反應(yīng)塔內(nèi)的溫度均勻穩(wěn)定。

【附圖說明】

此處所說明的附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型中的光氯化反應(yīng)塔進(jìn)料口和測(cè)溫口分布示意圖；

【具體實(shí)施方式】

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，其中的示意性實(shí)施例以及說明僅用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

如圖1所示，本具體實(shí)施方式所述的一種一氯二氟乙烷生產(chǎn)中用光氯化反應(yīng)塔，它包括反應(yīng)塔本體，該反應(yīng)塔本體包括塔體，該塔體的塔底設(shè)置有C氣相進(jìn)料口，該塔體的側(cè)面上從下往上依次均勻設(shè)置有若干個(gè)進(jìn)料口，若干個(gè)進(jìn)料口為C₂-C_n進(jìn)料口，其中C₁進(jìn)料口為氣相R152a和氯氣混合物進(jìn)料口，塔體側(cè)面的C₂-C_n進(jìn)料口為液態(tài)R152a進(jìn)料口；所述塔體上的C₁-C_n進(jìn)料口上對(duì)應(yīng)設(shè)置有T₁-T_n測(cè)溫口。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述C₂-C_n進(jìn)料口中，相鄰的兩個(gè)進(jìn)料口之間的相差2-3m。

本實(shí)用新型中：

首先來看傳統(tǒng)的反應(yīng)塔：現(xiàn)有的R142b生產(chǎn)工藝中，作為原料的液態(tài)R152a通常用計(jì)量泵連續(xù)打入R152a汽化器中首先汽化成氣體，再和氯氣混合后從光氯化反應(yīng)塔底部的一個(gè)進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)生成R142b產(chǎn)品，反應(yīng)溫度控制在80～120℃之間。R142b生產(chǎn)中使用的原料R152a本身就是一個(gè)良好的制冷劑，它的蒸發(fā)潛熱達(dá)到78kcal/kg。

因此本設(shè)計(jì)的反應(yīng)塔中：采用把部分或者大部分原料R152a以液態(tài)的方式通過設(shè)置光氯化反應(yīng)塔上的多個(gè)進(jìn)料口均勻地加入光氯化反應(yīng)塔內(nèi)，使之在光氯化反應(yīng)塔內(nèi)均勻反應(yīng)，并利用其汽化成氣體的R152a，直接帶走反應(yīng)熱量，保持反應(yīng)溫度穩(wěn)定均勻。在本設(shè)計(jì)中，巧妙地把R152a即作為反應(yīng)的原料，又作為轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱的冷卻劑的作用。

為了保持光氯化反應(yīng)塔內(nèi)上下各處溫度的均勻穩(wěn)定，液態(tài)的原料R152a可以隨著光氯化反應(yīng)塔從下而上多點(diǎn)進(jìn)料。對(duì)于一支長(zhǎng)度16m的光氯化反應(yīng)塔，可以從塔底部2米處開始向上每隔2m開設(shè)一個(gè)液態(tài)R152a的進(jìn)料點(diǎn)，在底部可設(shè)一個(gè)氣相R152a和氯氣混合物的進(jìn)料點(diǎn)，這樣就可以保證光氯化反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)溫度的基本穩(wěn)定均勻。進(jìn)料點(diǎn)分布圖如附圖一所示，當(dāng)然設(shè)置更多的液態(tài)R152a進(jìn)料點(diǎn)只會(huì)增加本發(fā)明的效果。

本設(shè)計(jì)中液態(tài)的R152a進(jìn)料量可占到R152a總進(jìn)料量的60-90％，較好是占到80～95％。液態(tài)的R152a可通過流量計(jì)計(jì)量后均勻地從多個(gè)進(jìn)料口進(jìn)入光氯化反應(yīng)塔中。其余的R152a以氣態(tài)的方式和氯氣混合后從最下面的進(jìn)料口進(jìn)入光氯化反應(yīng)塔。

下面以具體實(shí)施例來進(jìn)一步進(jìn)行說明：

R152a的光氯化反應(yīng)在一個(gè)直徑DN800，長(zhǎng)度為16米的內(nèi)襯聚四氟材料的鋼制光氯化塔內(nèi)進(jìn)行。塔上設(shè)有T1～T7共7個(gè)測(cè)溫口，每個(gè)測(cè)溫口之間相隔2米。同時(shí)塔上設(shè)有C1～C7共7個(gè)進(jìn)料口，每個(gè)進(jìn)料口相隔2米，其中位于塔底的C1進(jìn)料口為氣相R152a和氯氣混合物的進(jìn)料口，其上的C2～C7的6個(gè)進(jìn)料口為液態(tài)R152a的進(jìn)料口。反應(yīng)過程中R152a各進(jìn)料口的進(jìn)料量和反應(yīng)塔內(nèi)溫度的分布如下附表：

附表：

從上表數(shù)據(jù)可看出，采用本設(shè)計(jì)中光氯化反應(yīng)塔的方法，生產(chǎn)R142b可以使光氯化反應(yīng)塔內(nèi)各處的溫度均勻穩(wěn)定，而且也可以把反應(yīng)溫度控制在100℃以下。

本設(shè)計(jì)區(qū)別傳統(tǒng)的反應(yīng)塔的優(yōu)點(diǎn)是：本設(shè)計(jì)的實(shí)施可以把R142b生產(chǎn)過程中的反應(yīng)溫度均勻穩(wěn)定的控制在80～100℃之間，使得反應(yīng)溫度的控制更加簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，光氯化反應(yīng)塔的使用壽命大大延長(zhǎng)。

本實(shí)用新型所述的一種一氯二氟乙烷生產(chǎn)中用光氯化反應(yīng)塔，它采用在光氯化反應(yīng)塔上自上而下均勻地設(shè)置多個(gè)進(jìn)料口，它具有使用液態(tài)的方法通過多個(gè)進(jìn)料口均勻地加入到光氯化反應(yīng)塔內(nèi)，使原料在反應(yīng)塔內(nèi)各部位均勻反應(yīng)，并利用液態(tài)的R152a在反應(yīng)塔內(nèi)汽化帶走反應(yīng)熱量，從而保持光氯化反應(yīng)塔內(nèi)的溫度均勻穩(wěn)定。

以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。