[實用新型]一種生產一氧化二氯的流化床裝置

有效

• 申請號: 201720560661.9
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN206901759U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 張曉陽;王平生;張俊杰;劉曉蓮;陳紅;呂學松;劉毅;劉培臻
• 申請（專利權）人: 河北冀衡集團有限公司
• 主分類號: C01B11/02
• 分類號: C01B11/02
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 劉春成,榮紅穎

技術領域

本實用新型屬于化工產品生產領域，特別涉及一種生產一氧化二氯的流化床裝置。

背景技術

一氧化二氯，分子式Cl₂O，分子量86.91，CAS 7791-21-1，常溫常壓下為棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，黃紅色刺激性氣體或紅棕色液體，可以溶于四氯化碳中保存，主要用作強氧化劑、氯化劑等。

目前，由于制備一氧化二氯的方法有以下兩種：

1.用新制備的黃色氧化汞與氯氣反應可制得一氧化二氯，即HgO+2Cl₂→Cl₂O+HgCl₂。在這種方法中，不僅使用反應物氧化汞有劇毒，生成的副產物氯化汞也有劇毒，因此該方法只適用于實驗室小量制備，不適合工業化生產。

2.用氯氣與潮濕的碳酸鈉反應來制取，使氯氣以一定速率通過固體碳酸鈉粉末，產生Cl₂O和CO₂的混合氣體。已見報道的文獻記錄這種工藝方法的實施方式有一定缺陷，有些對參加反應的碳酸鈉的粒徑有一定要求，有些使用水平固定床進行試驗，反應時氯氣和碳酸鈉反應生成的氯化鈉層板結，阻礙氯氣與碳酸鈉繼續反應，造成碳酸鈉轉化率低，并且生成的氯化鈉和未反應的碳酸鈉難以分離，造成未反應的碳酸鈉無法回用，形成資源浪費。

鑒于此，急需一種高效生產一氧化二氯的流化床裝置，來滿足工業生產需要。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的之一在于提供一種生產一氧化二氯的流化床裝置。該流化床裝置包括流化床反應器及旋風分離器。在流化床反應器中，固體反應物碳酸鈉和固體副產物氯化鈉都處于流動狀態，一方面提高了氯氣與碳酸鈉的接觸面積，另一方面解決了氯氣和碳酸鈉反應過程中生成的氯化鈉板結的問題，從而使碳酸鈉的轉化率得到提高；此外，由于固體反應物碳酸鈉反應時始終處于流動狀態，可以與氯氣充分接觸，所以對碳酸鈉粒徑不需作特殊要求。本實用新型優選使用兩級旋風分離器：將含一氧化二氯的氣體及該氣體攜帶的固體反應物碳酸鈉和副產物氯化鈉通過兩級旋風分離器進行分離，不僅可以實現氣固分離，還可以實現固體反應物碳酸鈉和副產物氯化鈉的分離。因此，本實用新型的流化床裝置解決了氯氣和碳酸鈉進行氣固反應時反應生成的氯化鈉層板結的問題，也提高碳酸鈉的轉化率，并可以通過兩級旋風分離器快速高效將含一氧化二氯的氣體、該氣體攜帶的氯化鈉及固體反應物碳酸鈉三者進行分離，并回收循環利用碳酸鈉，節省資源，綠色環保節能，并且本實用新型的裝置對參加反應的碳酸鈉粒徑無要求，使工業化生產更易于實現。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種生產一氧化二氯的流化床裝置，包括：

流化床反應器，包括氣體入口、固體入口及產物出口；所述流化床反應器用于氯氣與碳酸鈉的氣固反應；

旋風分離器，入口與所述流化床反應器的產物出口連接，用于從來自所述流化床反應器的攜帶固體的氣體產物中分離出固體；

其中，所述旋風分離器包括：

一級旋風分離器，入口與所述流化床反應器的產物出口連接，用于從來自所述流化床反應器的攜帶固體的氣體產物中分離出氯化鈉固體；

以及二級旋風分離器，入口與所述一級旋風分離器的氣體出口連接，用于從來自所述一級旋風分離器的攜帶固體的氣體產物中分離出含水碳酸鈉固體；所述二級旋風分離器的固體出口與所述流化床反應器的固體入口連接，用于將所述二級旋風分離器分離出的含水碳酸鈉固體返回到所述流化床反應器中作為反應原料。更優選地，所述流化床裝置還包括引風機，入口與所述二級旋風分離器的氣體出口連接，用于引出經所述二級旋風分離器處理后的氣體。

在上述流化床裝置中，作為一種優選實施方式，所述流化床反應器內設置分布板，所述分布板為碳鋼板或砂芯板，所述分布板的風帽孔徑選擇以不滲漏固體碳酸鈉及氯化鈉為標準。

在上述流化床裝置中，作為一種優選實施方式，所述流化床裝置還包括混氣室，與所述流化床反應器的氣體入口連接，用于向所述流化床反應器中提供含氯氣的混合氣體。優選地，所述含氯氣的混合氣體為空氣與氯氣的混合氣。

在上述流化床裝置中，作為一種優選實施方式，所述流化床裝置還包括壓縮機，出口通過管路與所述混氣室入口連接，用于向所述混氣室提供壓縮空氣。進一步優選地，所述管路為降溫管路，用于降低壓縮空氣的溫度。

在上述流化床裝置中，作為一種優選實施方式，所述流化床裝置還包括冷卻器，設置于所述流化床反應器的外部，用于控制所述流化床反應器的溫度。