[发明专利]一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统

说明书

本发明涉及氟化工技术领域，具体涉及到一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统。包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统、尾气处理系统；所述气体进料系统包括气体喷射器和气体储料装置；所述液体进料系统包括液体储料装置和物料泵；所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器，其上端设置有加料口和背压阀；所述气体喷射器设置在所述鼓泡塔氟化反应器底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；所述液体储料装置通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器上端的加料口连接，所述物料泵设置在该连接管道上；所述产品接受系统和尾气处理系统分别与所述鼓泡塔氟化反应器连接。

技术领域

本发明涉及氟化工技术领域，具体涉及到一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统。

背景技术

全氟聚醚具有优异的高低温稳定性、低表面张力、化学惰性、不燃性、低挥发性、良好的润滑性、耐水及溶剂性能、优良的辐照稳定性、金属塑料弹性体兼容性、高介电性、无毒性及优异的粘温特性，在电子、军工、核能、高端装备等领域广泛用作高真空泵油、润滑剂、绝缘液、热传导液和冷却液等。

目前市场化的全氟聚醚主要有六氟环氧丙烷开环聚合制备的K型、六氟丙烯氧气氧化制备的Y型、四氟乙烯氧气氧化制备的Z型和四氟环氧丁烷阴离子开环聚合后制备的D型，这四种类型的聚醚在聚合完成时端基均含有酰氟基团(-COF)，酰氟基团部分会水解成羧基，酰氟基团和羧基都具有很强的反应活性，可用来制备具有特殊功能的聚醚衍生物，但用来作为真空泵油、润滑剂等应用的全氟聚醚必须是惰性的，须将酰氟基团通过氟化工艺处理成稳定的三氟甲基基团(-CF₃)。

目前，全氟聚醚不稳定端基氟化的方法主要有两种，一种是用AlF₃、SbF₅等固体氟化剂高温氟化，但该方法所用的氟化剂价格较高，且产品分离困难，其中的金属离子难以去除彻底，会大大影响产品质量。第二种方法是使用氟气对全氟聚醚进行端基氟化，该方法得到的产品纯净，后处理简单，但由于氟气在反应物中的溶解度较低，不易和全氟聚醚活性端基进行充分反应，而目前存在的如反应釜等氟化反应设备均存在气液接触不充分，氟化剂利用率较低的缺点，氟气需要大大过量，一般用量均需理论值的十几倍，且需要较长的反应时间，总体反应效率较低，反应成本高，且增大了尾气处理量，不利于环保。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统、尾气处理系统；

所述气体进料系统包括气体喷射器和气体储料装置；

所述液体进料系统包括液体储料装置和物料泵；

所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器，其上端设置有加料口和背压阀；

所述气体喷射器设置在所述鼓泡塔氟化反应器底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；

所述液体储料装置通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器上端的加料口连接，所述物料泵设置在该连接管道上；

所述产品接受系统和尾气处理系统分别与所述鼓泡塔氟化反应器连接。

作为一种优选的技术方案，所述全氟聚醚为全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸。

作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接，并在该第一输送管道上设置有循环泵。

作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以上的气体循环口，并通过第二输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接。

作为一种优选的技术方案，所述第二输送管道与所述第一输送管道交汇处设置有文丘里射流器。

作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器的材质选自316L不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金中的一种或多种。