本技术涉及氟化工,尤其涉及一种r142b反应装置。
背景技术:
1、二氟一氯乙烷,即1,1-二氟-1-氯乙烷(简称hcfc-142b或r142b),化学式为c2h3clf2,属于氟代烷烃化合物。主要用作制冷剂、气雾剂,其最重要的用途是生产偏氟乙烯(vdf)单体,进一步合成聚偏氟乙烯(pvdf)树脂。pvdf(聚偏氟乙烯)因其具有良好的耐候性、耐温性、介电性、抗张强度、抗压缩强度、耐磨性和耐切割性等优良性能,主要应用于新能源锂电池粘结剂、太阳能光伏组件背板膜、涂料、水处理膜等,同时被广泛应用于石油化工、电子、医药、环保等产业领域。
2、在现有技术中,常采用1,1-二氟乙烷(简称r152a)和氯气在光照的条件下发生取代反应来制备r142b。而常规的r142b反应器在制备r142b时,常采用夹套换热,反应热转移缓慢,导致产生大量的副产物。设置光源时只在反应器的顶部通过紧固件固定玻璃管,在玻璃管内置灯管,这种设置方式使得反应器中各部位光照强度不一致,且存在光照死角。反应物在反应器中流动时,从反应器的底部进入,然后向上流动直达物料出口,在流动的过程中没有对其流型进行改变,反应物在反应器中流动时难以分布均匀。上述问题就导致反应物的转化率和产物的产率低。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种r142b反应装置,用以解决在制备r142b时反应物的转化率和产物的产率低的问题。
2、本实用新型提供一种r142b反应装置,包括r152a储罐和液氯储罐,r152a储罐和液氯储罐一一对应地与两个输送泵分别连接,每个输送泵后都依次连接有蒸发器和流量阀,每个流量阀都与混合器的入口连接,混合器的出口与反应器的物料入口连接。反应器包括多个竖直连通的塔节,每个塔节内都水平安装有多个石英玻璃制的灯槽,且每个灯槽都设置在塔节的纵向中轴线上。每个灯槽的两端都贯穿塔节的侧壁,且相邻两个灯槽相互垂直排列,每个灯槽内都设置有光源。每个塔节的下部都安装有整流格栅,每个塔节的上部安装都有冷液喷淋盘,每个冷液喷淋盘与贯穿塔节侧壁的多个喷淋液管道一一对应的连接。物料入口开设在最下方的塔节的整流格栅的下方,最上方的塔节的顶部中心位置开设有物料出口。
3、可选地,最下方的塔节底部安装有冷却液储槽,冷却液储槽的底部设置有排液口,排液口与冷却池的入口连接,冷却池的出口通过循环水泵和循环上液管与每个喷淋液管道连接。
4、可选地,每个塔节的冷液喷淋盘的上方都安装有温度传感器,每个喷淋液管道上都安装有电磁阀。
5、可选地,每个温度传感器和每个电磁阀都与一个独立的控制器一一对应地电性连接。
6、可选地,反应器的物料出口与脱酸塔的入口连接,脱酸塔的塔釜出口和干燥塔的入口连接,干燥塔的塔釜出口和初馏塔的入口连接,初馏塔的塔釜出口和精馏塔的入口连接,精馏塔的塔顶出口通过干燥器与产品罐连接。
7、可选地,初馏塔的塔顶出口与换热器的入口连接,换热器的出口与混合器的入口连接。
8、可选地,每个塔节的内侧壁上都覆盖有反光涂层。
9、可选地,光源为高压汞灯或紫外灯。
10、本实用新型提供的r142b反应装置,通过将反应器分为多个塔节,每个塔节内设置水平放置的、相互垂直的灯槽和光源,在每个塔节的上部和下部分别设置冷液喷淋盘和整流格栅。通过上述各结构间的协同作用,使得反应物在反应器内的分布更加均匀,拥有更好的传热效率,及时转移了反应热,光源也不存在光照死角,提高了反应物在反应器中转化的效率和产物的产率。
11、通过在反应器的底部安装冷却液储槽,对反应器中完成换热的冷却介质进行收集,并将其在冷却池中冷却后进行再次利用,降低了冷却介质的用量和生产成本。
12、在每个整流格栅和其下方的冷液喷淋盘之间都安装温度传感器,对通过冷液喷淋盘的反应物的温度进行检测。通过温度传感器、电磁阀和控制器的协同作用,就可以在保证反应物和冷却介质之间传热效果的前提下,进一步减少冷却介质的用量,以降低生产成本。
13、通过对从初馏塔的塔顶出口采出的未反应完全的反应物回收利用,提高了反应物的转化率,提高了产品的产量,降低了生产成本。
1.一种r142b反应装置,其特征在于,包括r152a储罐(1)和液氯储罐(2),所述r152a储罐(1)和所述液氯储罐(2)一一对应地与两个输送泵(3)分别连接,每个所述输送泵(3)后都依次连接有蒸发器(4)和流量阀(5),每个所述流量阀(5)都与混合器(6)的入口连接,所述混合器(6)的出口与反应器(7)的物料入口(71)连接;
2.根据权利要求1所述的r142b反应装置,其特征在于,最下方的所述塔节(72)底部安装有冷却液储槽(8),所述冷却液储槽(8)的底部设置有排液口(81),所述排液口(81)与冷却池(82)的入口连接,所述冷却池(82)的出口通过循环水泵(83)和循环上液管(84)与每个所述喷淋液管道(77)连接。
3.根据权利要求1所述的r142b反应装置,其特征在于,每个所述塔节(72)的所述冷液喷淋盘(76)的上方都安装有温度传感器(78),每个所述喷淋液管道(77)上都安装有电磁阀(79)。
4.根据权利要求3所述的r142b反应装置,其特征在于,每个所述温度传感器(78)和每个所述电磁阀(79)都与一个独立的控制器(85)一一对应地电性连接。
5.根据权利要求1所述的r142b反应装置,其特征在于,所述反应器(7)的所述物料出口(74)与脱酸塔(91)的入口连接,所述脱酸塔(91)的塔釜出口和干燥塔(92)的入口连接,所述干燥塔(92)的塔釜出口和初馏塔(93)的入口连接,所述初馏塔(93)的塔釜出口和精馏塔(94)的入口连接,所述精馏塔(94)的塔顶出口通过干燥器(95)与产品罐(96)连接。
6.根据权利要求5所述的r142b反应装置,其特征在于,所述初馏塔(93)的塔顶出口与换热器(97)的入口连接,所述换热器(97)的出口与所述混合器(6)的入口连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的r142b反应装置,其特征在于,每个所述塔节(72)的内侧壁上都覆盖有反光涂层。
8.根据权利要求1-6任一项所述的r142b反应装置,其特征在于,所述光源为高压汞灯或紫外灯。