[发明专利]一种制备氯化聚氯乙烯的方法及其制备装置

权利要求书

1.一种制备氯化聚氯乙烯的工艺，其特征在于包括如下步骤：

a、PVC粉通过进料斗进料，打开对应的排气阀，排入CO₂ ，在振荡器的振荡及下料器的作用下进入分散器的分散管；

b、液态CO₂ 通过泵进入分散管，液态CO₂在分散器内被分散器壳程的热溶剂加热，CO₂在分散管内成为超临界状态，分散管内的PVC被液态CO₂溶胀并随着超临界CO₂的流动并被分散后进入氯化反应器；

c、通过喷射泵超临界CO₂和分散后的PVC进入氯化反应器的反应管；氯气被喷射泵吸入反应管，氯气同时被超临界CO₂均匀分散；氯气在紫外线的作用下激发为自由基，自由基取代PVC分子上的氢键同时取代下的氢和氯生成HCL，在反应管的流动过程中氯气将被PVC完全反应，其PVC和氯气以摩尔流量配比被DCS控制以生产所需要的CPVC含氯量；

d、出氯化反应器的混合物料进入淋洗冷却塔，CO₂被低温冷却成液态，CPVC分子同时在液态CO₂中通过缠绕粘并生产CPVC颗粒，液体CO₂和CPVC落入塔釜内，HCL和少量CO₂气体经过冷却后，CO₂被冷却成液体和HCL分离，HCL进入后续吸收单元生成高纯盐酸；

e、从塔内泵送过来夹带CPVC的液体CO₂，进入过滤器，液体CO₂通过过滤孔及过滤芯进入滤液腔,进入滤腔的液体CO₂被冷却剂冷却，带有少量CO₂的CPVC被输送到膨化塔；

f、被输送到膨化塔的带有少量CO₂的CPVC，通过膨化喷头在膨化塔中高压喷出，包裹在CPVC团间隙中的CO₂液体突然逸出，在固相CPVC中形成孔，制得疏松型CPVC。

2.一种根据权利要求1所述制备氯化聚氯乙烯工艺使用的装置，其特征在于，包括用于接入经过震荡下料后PVC和CO₂的进入分散器，经过分散器得到的PVC和超临界CO₂进入氯化反应器，进入氯化反应器的超临界CO₂和PVC与氯气混合反应后得到CPVC和CO₂以及HCL的混合物进入淋洗冷却塔，经过淋洗冷却塔得到的CPVC和CO₂混合物进入过滤器，经过过滤器过滤大部分的CO₂得到CPVC和少量CO₂混合物进入膨化塔，经过膨化塔后得到成品CPVC。

3.根据权利要求2所述的制备氯化聚氯乙烯的装置，其特征在于上述分散器包括进料斗(1-1)，进料斗(1-1)的下方设置若干个上料仓(1-4)，每个上料仓(1-4)上设置第一振动器(1-11)，进料斗与上料仓(1-4)之间设置切断阀(1-2)、排气阀(1-3)，每个上料仓(1-4)的下端通过出料阀(1-13)与下料仓(1-14)的上端连接，下料仓(1-14)上设置第二振荡器(1-15)，下料仓(1-14)的下端部设置下料器(1-16)；下料器(1-16)与分散管(1-19)的一端连接，分散管(1-19)上设置热媒进口(1-18)、螺旋转料口(1-20)、热媒出口(1-22)、分散后PVC出口(1-21)、用于通入液态CO₂的进料口(1-17)。

4.根据权利要求2所述的制备氯化聚氯乙烯的装置，其特征在于上述氯化反应器包括筒体(2-8)，筒体(2-8)内沿轴向平行布置若干根反应管(2-20)，每根反应管(2-20)内沿轴向布置紫外线灯管(2-5)，相邻两根反应管，流体经缩径管(2-6)，自径向切线方向进入第二根反应管，反应管的一端连接喷射泵(2-1)，反应管的另一端通过物料出口(2-9)与淋洗冷却塔连接；筒体(2-8)的侧壁上设置冷却剂入口(2-3)，每根反应管(2-20)上设置外造膜头(2-7)，筒体(2-8)的下部形成反应器冷媒气液分离室(2-10)，位于反应器冷媒气液分离室(2-10)的筒体(2-8)的侧壁上设置气相出口(2-11)、液相出口(2-12)。