[其他]攪拌式固相氯化法制備氯化高聚物的工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000005998
• 申請(qǐng)日: 1985-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN1004629B
• 公開（公告）日: 1989-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙斌;楊亞江;劉良炎;魏振華;屈秀寧;曾建橋;朱建一;王賢超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省化學(xué)研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明為提供一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的攪拌式固相氯化法氯化高聚物的工藝，本工藝的特點(diǎn)在于采用粉狀高聚物與氣體氯在干態(tài)下直接反應(yīng)。無需溶劑或懸浮介質(zhì)以及稀釋氯氣用的惰性氣體等。設(shè)備包括帶有機(jī)械攪拌，氯氣通人管的反應(yīng)器，帶有稱重機(jī)構(gòu)的ＨＣｌ吸收槽，以及帶有作為氯氣循環(huán)動(dòng)力的噴射泵，提供噴射泵工作壓頭和介質(zhì)的離心泵的循環(huán)裝置。通過測(cè)量導(dǎo)出尾氣中所含ＨＣｌ的量，可隨時(shí)控制反應(yīng)速度和反應(yīng)程度，副產(chǎn)ＨＣｌ可形成濃鹽酸回收利用。本工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，腐蝕性小，環(huán)境污染小。

本發(fā)明為提供一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的制備氯化高聚物的方法，即攪拌式、固相氯化法制備氯化高聚物的工藝。

現(xiàn)有制備氯化高聚物的方法主要有溶液法、懸浮法和固相法。溶液法要消耗大量溶劑以及存在回收溶劑、分離產(chǎn)物中殘留溶劑等麻煩手續(xù)。要消耗較多的能量和勞力，因而增加生產(chǎn)成本，并有害生產(chǎn)者健康。水相懸浮法較為經(jīng)濟(jì)，為國(guó)內(nèi)外普遍采用的生產(chǎn)方法，但存在著鹽酸對(duì)設(shè)備的腐蝕及三廢處理等問題。固相法是以氣體氯與固體（粉狀）高聚物（如高密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、聚丙烯等）直接接觸發(fā)生氯化反應(yīng)。因?yàn)榉磻?yīng)是在干態(tài)下進(jìn)行，所以本法腐蝕性小，環(huán)境污染少，是一較合理的方法。固相氯化法一般采用流化床工藝，但流化床工藝技術(shù)要求高，設(shè)備復(fù)雜，投資較大。因此，針對(duì)上述問題，提出本發(fā)明。本發(fā)明為一個(gè)設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省、操作容易的攪拌式固相氯化法制備氯化高聚物的工藝。

本發(fā)明所用的高聚物原料為粉狀體，其粒徑不宜過大，以100～120目為佳。如粒徑大小相差懸殊，則會(huì)使產(chǎn)物氯化程度不均勻，影響質(zhì)量。粒徑過大，同樣會(huì)導(dǎo)致粒子表里氯化程度更趨不均而影響質(zhì)量。

所用的氣體氯由液氯氣化而得，把純氯直接通入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，無需以其它惰性氣體稀釋，反應(yīng)器內(nèi)壓力維持在-15～+15cm水柱范圍內(nèi)均可。

本發(fā)明的工藝流程如附圖所示。反應(yīng)器（1）為一般化工用搪玻璃反應(yīng)釜，攪拌器（2）為另行制造，表面有搪玻璃保護(hù)層。攪拌器形式為三層結(jié)構(gòu)攪拌葉構(gòu)成，底層為螺旋漿形攪拌葉，其作用是使粉狀反應(yīng)物料翻騰起來。在其上方有兩層框式攪拌葉，其作用是加強(qiáng)攪拌，使物料分散更好，并防止物料粘附釜壁。這三層攪拌葉在軸垂直方向上互以60角錯(cuò)開。攪拌器轉(zhuǎn)速為90～160轉(zhuǎn)/分。

氯氣導(dǎo)入管（3）從釜蓋伸入釜內(nèi)，尾氣（HCl、Cl₂）由噴射泵（11）的作用，從釜蓋上的出口抽出，經(jīng)含水的HCl吸收槽（6），尾氣中的HCl被吸收（溶解于水中），余下氯氣隨噴射泵工作介質(zhì)進(jìn)入循環(huán)槽（9），唧入釜內(nèi)再參加反應(yīng)。吸收槽以軟管與其前后設(shè)備連接。吸收槽本身置于一臺(tái)適當(dāng)大小的磅稱（8）上，槽身也可設(shè)一液位計(jì)（7），根據(jù)吸收槽的增重情況或液位升漲的速度，可以準(zhǔn)確地判斷釜內(nèi)氯化反應(yīng)的速度和反應(yīng)程度。HCl吸收槽和循環(huán)槽均有內(nèi)冷卻蛇管。另設(shè)一堿槽（12）以吸收反應(yīng)開始前被氯氣置換出的含氯空氣。

本發(fā)明采用一噴射泵（或其他形式泵）為氯氣循環(huán)的動(dòng)力。噴射泵的工作介質(zhì)及其壓頭，由另一離心泵（10）提供，噴射泵的工作介質(zhì)可以是水或其他難溶解氯的液體。通過噴射泵的氯氣，其量不大，因此使其循環(huán)所消耗的能量也不大。流化床工藝用的不是純氯，而是用大量惰性氣體稀釋了的氯氣（DE2，262，535;DE2，319，044;DE2，349，565），顯然，要使大量的混合氣體循環(huán)（回收使用）要消耗較多的能量。

反應(yīng)器連有簡(jiǎn)易的U型壓力計(jì)（5），以顯示反應(yīng)器內(nèi)的壓力。另由釜蓋插入一玻璃套管，內(nèi)裝熱電偶（4），套管與反應(yīng)物料接觸，以量出反應(yīng)溫度。

如所周知，水相懸浮法氯化時(shí)，副產(chǎn)的HCl為水所溶解，形成稀鹽酸，因而具有較嚴(yán)重的腐蝕性。因?yàn)樗岬臐舛容^低，沒有回收應(yīng)用的價(jià)值。一般要用堿中和后排放，因此帶來廢液、廢渣處理問題。本發(fā)明工藝系在干態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)，所以不存在鹽酸對(duì)設(shè)備的腐蝕問題。連續(xù)通入氯氣，不斷導(dǎo)出尾氣，尾氣通過吸收槽，使HCl溶于水中可以形成濃鹽酸，達(dá)到回收利用的目的。

本發(fā)明工藝可以把高聚物氯化至任何其他方法所能達(dá)到的氯化程度。對(duì)于制備高含氯量的氯化高聚物來說，由于副產(chǎn)的HCl被導(dǎo)出反應(yīng)器外出理，所以不存在如水相懸浮法那樣由于深度氯化而使反應(yīng)介質(zhì)鹽酸濃度增高，引起腐蝕性更加嚴(yán)重的問題。

實(shí)施例1