[实用新型]一种基于微界面强化氯乙烷制备的系统

说明书

本实用新型涉及一种基于微界面强化氯乙烷制备的系统，包括：反应器、微界面发生器和换热单元等。本实用新型通过破碎氯气使其形成微米尺度的微米级气泡，使微米级气泡与液态氯乙烯混合形成气液混合物，以增大气液两相的相界面积，并达到在较低预设操作条件范围内强化传质的效果，减少副产物的产生；同时，微米级氯气气泡能够与液态氯乙烯充分混合形成气液混合物，通过将气液两相充分混合，能够保证系统中的液态氯乙烯能够与氯气充分接触，有效提高了系统的反应效率同时提高氯乙烷的转化率。

技术领域

本实用新型涉及氯乙烷制备技术领域，尤其涉及一种基于微界面强化氯乙烷制备的系统。

背景技术

氯乙烷，有类似醚样的气味，微溶于水，可混溶于多数有机溶剂。氯乙烷主要用作四乙基铅、乙基纤维素及乙基咔唑染料等的原料，也可用于烟雾剂、冷冻剂、局部麻醉剂、杀虫剂、乙基化剂、烯烃聚合溶剂、汽油抗震剂等，还可用于聚丙烯的催化剂，磷、硫、油脂、树脂、蜡等的溶剂、农药、染料、医药及其中间体的合成。

1,1,2-三氯乙烷(简称氯乙烷)通常制备方法为，在具有搅拌机和冷却夹套的钢制槽型反应器(氯加成反应器)中预先加入1,1,2-三氯乙烷，然后向其中同时吹入氯气和稍微过量的氯乙烯(例如1/1.05摩尔比)，在氯乙烯上加成氯得到1,1,2-三氯乙烷。该反应以反应器器壁上的铁与氯反应生成的氯化铁作为催化剂进行。

但在上述以往的通常制备1,1,2-三氯乙烷方法中，一方面，为提高反应速度而在高温下进行反应，造成高氯化物的副产物的生成量变多。另一方面，为了抑制副产物的生成量并提高1,1,2-三氯乙烷的纯度，必须在低温下延长滞留时间，造成1,1,2-三氯乙烷生成能力降低。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种基于微界面强化氯乙烷制备的系统，用以在较低的预设条件下实现氯乙烷制备的转化率和效率。

本实用新型提供一种基于微界面强化氯乙烷制备的系统，包括：

反应器，用以为氯气和氯乙烯提供反应场所制备氯乙烷，所述反应器的内壁上设置有催化剂，所述反应器由全混流反应区、回流反应区和冷却夹套组成；所述全混流反应区，其设置在所述反应器的下方，用以装载氯气、氯乙烯、氯乙烷溶液和催化剂并为氯气和氯乙烯提供反应空间；所述回流反应区，其设置在所述反应器的上方，用以将未反应的氯气进行回流处理并使未反应的氯气与氯乙烯再次进行反应；所述冷却夹套，其设置在所述反应器的外侧壁，所述冷却夹套侧壁上下端分别设置有冷却水进水管和冷却水出水管，冷却水通过所述冷却水进水管和所述冷却水出水管在所述冷却夹套内循环流动；

微界面发生器，其将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给气体反应物，将气体反应物破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高气体反应物与液体反应物之间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将液体反应物与气体反应物的微米级气泡混合形成气液混合物，以在预设操作条件范围内强化液体反应物与气体反应物之间的传质效率和反应效率；

换热单元，其设置在所述反应器的一侧，用以对反应器内的生成物进行降温处理。

进一步的，所述微界面发生器包括：

第一微界面发生器，其为气动式微界面发生器，所述第一微界面发生器位于所述反应器内的全混流反应区，所述第一微界面发生器用以将氯气破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至所述反应器内的全混流反应区与所述反应器内的全混流反应区内的液态氯乙烯混合形成气液混合物；

第二微界面发生器，其为气动式微界面发生器，所述第二微界面发生器位于所述反应器内的全混流反应区，所述第二微界面发生器用以将氯乙烯气体破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至所述反应器内的全混流反应区液化，液化后的氯乙烯与所述反应器内的全混流反应区内的氯气混合形成气液混合物；