[实用新型]一种生产一氧化二氯的流化床装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工产品生产领域，特别涉及一种生产一氧化二氯的流化床装置。

背景技术

一氧化二氯，分子式Cl₂O，分子量86.91，CAS 7791-21-1，常温常压下为棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，黄红色刺激性气体或红棕色液体，可以溶于四氯化碳中保存，主要用作强氧化剂、氯化剂等。

目前，由于制备一氧化二氯的方法有以下两种：

1.用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯，即HgO+2Cl₂→Cl₂O+HgCl₂。在这种方法中，不仅使用反应物氧化汞有剧毒，生成的副产物氯化汞也有剧毒，因此该方法只适用于实验室小量制备，不适合工业化生产。

2.用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取，使氯气以一定速率通过固体碳酸钠粉末，产生Cl₂O和CO₂的混合气体。已见报道的文献记录这种工艺方法的实施方式有一定缺陷，有些对参加反应的碳酸钠的粒径有一定要求，有些使用水平固定床进行试验，反应时氯气和碳酸钠反应生成的氯化钠层板结，阻碍氯气与碳酸钠继续反应，造成碳酸钠转化率低，并且生成的氯化钠和未反应的碳酸钠难以分离，造成未反应的碳酸钠无法回用，形成资源浪费。

鉴于此，急需一种高效生产一氧化二氯的流化床装置，来满足工业生产需要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种生产一氧化二氯的流化床装置。该流化床装置包括流化床反应器及旋风分离器。在流化床反应器中，固体反应物碳酸钠和固体副产物氯化钠都处于流动状态，一方面提高了氯气与碳酸钠的接触面积，另一方面解决了氯气和碳酸钠反应过程中生成的氯化钠板结的问题，从而使碳酸钠的转化率得到提高；此外，由于固体反应物碳酸钠反应时始终处于流动状态，可以与氯气充分接触，所以对碳酸钠粒径不需作特殊要求。本实用新型优选使用两级旋风分离器：将含一氧化二氯的气体及该气体携带的固体反应物碳酸钠和副产物氯化钠通过两级旋风分离器进行分离，不仅可以实现气固分离，还可以实现固体反应物碳酸钠和副产物氯化钠的分离。因此，本实用新型的流化床装置解决了氯气和碳酸钠进行气固反应时反应生成的氯化钠层板结的问题，也提高碳酸钠的转化率，并可以通过两级旋风分离器快速高效将含一氧化二氯的气体、该气体携带的氯化钠及固体反应物碳酸钠三者进行分离，并回收循环利用碳酸钠，节省资源，绿色环保节能，并且本实用新型的装置对参加反应的碳酸钠粒径无要求，使工业化生产更易于实现。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种生产一氧化二氯的流化床装置，包括：

流化床反应器，包括气体入口、固体入口及产物出口；所述流化床反应器用于氯气与碳酸钠的气固反应；

旋风分离器，入口与所述流化床反应器的产物出口连接，用于从来自所述流化床反应器的携带固体的气体产物中分离出固体；

其中，所述旋风分离器包括：

一级旋风分离器，入口与所述流化床反应器的产物出口连接，用于从来自所述流化床反应器的携带固体的气体产物中分离出氯化钠固体；

以及二级旋风分离器，入口与所述一级旋风分离器的气体出口连接，用于从来自所述一级旋风分离器的携带固体的气体产物中分离出含水碳酸钠固体；所述二级旋风分离器的固体出口与所述流化床反应器的固体入口连接，用于将所述二级旋风分离器分离出的含水碳酸钠固体返回到所述流化床反应器中作为反应原料。更优选地，所述流化床装置还包括引风机，入口与所述二级旋风分离器的气体出口连接，用于引出经所述二级旋风分离器处理后的气体。

在上述流化床装置中，作为一种优选实施方式，所述流化床反应器内设置分布板，所述分布板为碳钢板或砂芯板，所述分布板的风帽孔径选择以不渗漏固体碳酸钠及氯化钠为标准。

在上述流化床装置中，作为一种优选实施方式，所述流化床装置还包括混气室，与所述流化床反应器的气体入口连接，用于向所述流化床反应器中提供含氯气的混合气体。优选地，所述含氯气的混合气体为空气与氯气的混合气。

在上述流化床装置中，作为一种优选实施方式，所述流化床装置还包括压缩机，出口通过管路与所述混气室入口连接，用于向所述混气室提供压缩空气。进一步优选地，所述管路为降温管路，用于降低压缩空气的温度。

在上述流化床装置中，作为一种优选实施方式，所述流化床装置还包括冷却器，设置于所述流化床反应器的外部，用于控制所述流化床反应器的温度。