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一种全氟烷烃连续生产系统的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种全氟烷烃连续生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工产品制备技术领域,具体涉及一种全氟烷烃连续生产系统。


背景技术:

2.全氟烷烃具有良好的化学稳定性、表面活性和耐温性,在医药领域、工业领域和农药领域均有广泛应用,例如,全氟烷烃可用于人造血液、造影剂等等方面。随着科技进步,市场对全氟烷烃的需求量日益增大,同时对全氟烷烃纯度的要求也越来越高。
3.另一方面,从环境保护及原子经济性角度出发,现有全氟烷烃生成系统中,伴随全氟烷烃生成同时产生的副产物一般为废物,通常采用废料桶盛装,一旦处理不当,可能会造成严重环境污染,且无实际利用价值,经济性差。


技术实现要素:

4.针对现有全氟烷烃生成系统所生产的全氟烷烃纯度低、副产物利用不充分的技术问题,本实用新型提供一种全氟烷烃连续生产系统,该生产系统可对氟化生成的全氟烷烃进行精馏,氟化所得副产物为氟代卤素,经济价值高,有效提升了原子经济性;同时,本实用新型可实现全氟烷烃的连续生产,生产效率高。
5.本实用新型提供一种全氟烷烃连续生产系统,包括原料蒸发器、氟气配气罐、固定床反应器、冷却换热器a、产物收集罐、副产物回收装置、洗涤釜、精馏釜和精品收集罐,固定床反应器包括多个串联连接的反应管及设置在反应管外部的加热装置,加热装置用于加热反应管,反应管为竖直设置,反应管内放置有氟化剂;
6.原料蒸发器、氟气配气罐分别与反应管连通,反应管与冷却换热器a、产物收集罐依次连通,产物收集罐分别与副产物回收装置、洗涤釜连通,洗涤釜还与精馏釜和精品收集罐依次连通。
7.进一步的,还包括缓冲除尘罐,缓冲除尘罐设置于反应管与冷却换热器a之间并分别与反应管、冷却换热器a连通。反应过程中,粉状氟化剂已被气流带走进入产物收集罐,设置缓冲除尘罐可尽量避免带出的氟化剂进入产物收集罐中。
8.进一步的,还包括木炭吸收罐和尾气喷淋塔,冷却换热器a还与木炭吸收罐、尾气喷淋塔依次连通。反应前和反应中,向生产系统通入氟气和氮气,木炭吸收罐中的木炭可与氟气反应,消耗尾气中多余氟气,尾气喷淋塔可进一步清洁尾气,实现清洁生产。
9.进一步的,还包括冷却换热器b,冷却换热器b设置于精馏釜和精品收集罐之间,并分别与精馏釜、精品收集罐连通。
10.进一步的,氟气配气罐与反应管之间的连接管道上设有流量计。
11.进一步的,反应管内部设有立柱和网状托盘,立柱包括柱体和间隔设置在柱体上的多个长条挡块,网状托盘开有与立柱竖直方向的投影形状相适配的通孔,并穿过柱体安装在长条挡块上方,网状托盘上放置有氟化剂。网状托盘可通过通孔穿设在柱体上,需要固定时,旋转网状托盘,使网状托盘通孔与下方长条挡块位置相错开,便可实现下方长条挡块
对网状托盘的支撑和限位。
12.进一步的,网状托盘为直径与反应管内径相适配的圆形托盘,网状托盘的网孔为8-10目,相邻网状托盘间距为3-5cm。
13.进一步的,反应管的顶端和底端设有法兰盘,并通过法兰盘连接有盲板,法兰盘和盲板之间设有金属垫片。反应管两端通过盲板封堵,减少外部环境对反应环境的影响;金属垫片耐温性能好,适合用于全氟烷烃反应环境。
14.进一步的,反应管的直径为dn100-dn300,壁厚为4-6mm,长度为50-300cm,材质为碳钢、不锈钢或蒙乃尔合金。
15.本实用新型的有益效果在于,
16.本实用新型提供的全氟烷烃连续生产系统可实现氟化剂与卤代全氟烷烃的反应,将反应器设置为多个串联的反应管,便于拆卸维护;巧妙利用产物全氟烷烃和副产物氟代卤素的密度差异,在产物收集罐中实现产物与副产物的分离,副产物经济价值高,可作他用;通过设置精馏釜,可实现对全氟烷烃的精制,保证了成品纯度;本实用新型可实现全氟烷烃的连续生产。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例1的连接关系示意图;
19.图2为本实用新型实施例2反应管的结构示意图;
20.图3为本实用新型实施例2反应管立柱与网状托盘的结构示意图。
21.图中,1-原料蒸发器,2-氟气配气罐,3-反应管,4-加热装置,5-冷却换热器a,6-产物收集罐,7-副产物回收装置,8-洗涤釜,9-精馏釜,10-精品收集罐,11-缓冲除尘罐,12-木炭收集罐,13-尾气喷淋塔,14-冷却换热器b,15-流量计,31-柱体,32-长条挡块,33-网状托盘,34-通孔,35-法兰盘,36-盲板。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1
24.如图1所示,一种全氟烷烃连续生产系统,包括原料蒸发器1、氟气配气罐2、固定床反应器、缓冲除尘罐11、冷却换热器a5、产物收集罐6、副产物回收装置7、洗涤釜8、精馏釜9、冷却换热器b14、精品收集罐10、木炭吸收罐12和尾气喷淋塔13,固定床反应器包括多个串联连接的反应管3及设置在反应管3外部的加热装置4,加热装置4用于加热反应管3,反应管3为竖直设置,反应管3内放置有氟化剂;
25.原料蒸发器1、氟气配气罐2分别与反应管3连通,反应管3与缓冲除尘罐11、冷却换热器a5、产物收集罐6依次连通,产物收集罐6分别与副产物回收装置7、洗涤釜8连通,洗涤釜8还与精馏釜9、冷却换热器b14和精品收集罐10依次连通,冷却换热器a5还与木炭吸收罐12、尾气喷淋塔13依次连通;
26.其中,氟气配气罐2与反应管3之间的连接管道上设有流量计15;
27.反应管3的直径为dn100-dn300,壁厚为4-6mm,长度为50-300cm,材质为碳钢、不锈钢或蒙乃尔合金;
28.加热装置4为箱式电炉;
29.根据所得副产物物态的区别,副产物回收装置7为副产物回收罐或副产物回收钢瓶;
30.各连接管道的直径为dn20-40,材质为碳钢、不锈钢或蒙乃尔合金,且各连接管道上设有阀门。
31.实施例1的工作原理:氟气源和氮气源由氟气配气罐混合配气得到的氟氮混合气进入加热的反应管,对反应管进行吹扫并对氟化剂进行氟化,之后关闭氟气源,用纯氮气继续吹扫反应管,吹扫过程多余气体经缓冲除尘罐、冷却换热器a进入木炭吸收罐和尾气喷淋塔中,实现尾气处理;原料通过原料蒸发器汽化后进入加热的反应管中,与反应管内氟化剂反应,所形成的全氟烷烃粗品和副产物氟代卤素经过缓冲除尘罐进入冷却换热器a冷却,然后暂存于产物收集罐中,静置分层后,先将下层氟代卤素放出至副产物回收装置中,再将上层全氟烷烃粗品放出至洗涤釜中用碱液洗涤,洗涤后产物经精馏釜精馏、冷却换热器b冷却进入精品收集罐收集。
32.实施例2
33.如图2、3所示,在实施例1的基础上,反应管3内部设有立柱和网状托盘33,立柱包括柱体31和间隔设置在柱体31上的多个长条挡块32,网状托盘33开有与立柱竖直方向的投影形状相适配的通孔34,并穿过柱体31安装在长条挡块32上方,网状托盘33上放置有氟化剂;
34.网状托盘33为直径与反应管3内径相适配的圆形托盘,网状托盘33的网孔为8-10目,相邻网状托盘33间距为3-5cm;
35.反应管3的顶端和底端设有法兰盘35,并通过法兰盘35连接有盲板36,法兰盘35和盲板36之间设有金属垫片。
36.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述,但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。