[发明专利]低温等离子体循环流化床制备氯化聚氯乙烯的方法及装置

摘要

低温等离子体循环流化床制备氯化聚氯乙烯的方法及装置，用于高分子聚合物氯化聚氯乙烯(氯化聚氯乙烯)的合成。该工艺利用低温等离子体能够同时活化氯气与聚氯乙烯(PVC)表面的特点，在下行床中实现了高效激发聚氯乙烯氯化反应的过程，并进一步在提升管和湍动床中实现表面氯向内部转动迁移的过程，从而将整个氯化过程解耦为快慢两个步骤，生产效率明显优于紫外加氯与水相悬浮法加氯过程。分离了氯化氢的氯气还可以循环利用，整个过程中没有污染物的排放与原料的浪费，因此该过程是一种清洁工艺。

主权项

1、一种低温等离子体循环流化床制备氯化聚氯乙烯的方法，其特征在于，该方法还可以按照如下步骤进行：1)原料气体A与聚氯乙烯颗粒并流下行经过下行床反应器，所述原料气体可以是纯净氯气也可以是氯气与惰性气体的混合气体；聚氯乙烯颗粒与氯气在经过等离子体放电装置并流下行运动过程中，表面被活化进而发生氯化反应，颗粒在下行床中的停留时间为10s～60s，下行床的操作温度为20℃～120℃，操作压力为0.1atm～1.5atm；2)在下行床反应器与提升管反应器连接处通入补气D，在补气的作用下，表面被氯化的聚氯乙烯颗粒与未反应完的原料气体以及生成的氯化氢气体一起进入提升管反应器，经过提升管反应器，提升管反应器的操作温度为20℃～120℃，操作压力为0.1atm～1.5atm；3)气固分离器将颗粒与混合气体分离，混合气体进入氯化氢分离器进行分离，剩余的未反应完的原料气被继续用于下一次循环反应中；4)气固分离器分离出来的颗粒进入湍动床反应器，湍动床反应器内的温度保持在50℃-120℃范围内，表面被完全氯化的聚氯乙烯颗粒在松动气F的作用下剧烈湍动，发生氯元素向颗粒内部的转动迁移，颗粒在湍动床中的停留时间为10min～30min；5)完成了一次表面氯化及氯迁移过程的聚氯乙烯颗粒如果无法达到氯化聚氯乙烯指定的氯含量，需要继续循环经过下行床反应器，提升管反应器以及湍动床反应器进行氯化迁移，直到达到指定的氯化聚氯乙烯氯含量，收集氯化聚氯乙烯产品。