技术领域
[0001] 本
发明涉及化工合成过程中
反应性气体循环利用领域，尤其涉及一种气固相法氯化高聚物合成反应气循环系统。
背景技术
[0002] 氯化高聚物工业化生产方法主要有3种，
溶剂法、
水相法以及气固相法。由于国际国内环保压
力较大，依据《蒙特利尔公约》和《氯
碱工业污染物排放标准》要求，溶剂法已逐步被淘汰。目前，水相法是氯化高聚物的主流合成工艺，开发更加清洁高效的气固相法合成氯化高聚物工业技术是发展趋势。
[0003] 气固相法是将高聚物置于固定床或
流化床内，在外加
能量引发下通氯氯化。国外仅有法国阿科玛实现了该工艺装置的工业化，形成单套装置5000吨/年氯化聚氯乙烯的生产规模，尚无相关
专利报道。国内清华大学程易、卢魏等人研究采用低温等离子法气固相合成氯化聚氯乙烯，相关专利CN10164901B、CN101654493B、CN102199230B、CN102161718B中均有介绍，但均无涉及合成过程中反应气体循环利用的相关内容，且该方法仍处于实验室研究阶段，尚无工业化应用。河北科技大学王建英等人公开了一种气固相法制备氯化聚氯乙烯的装置及方法CN101831021B，此专利了采用提升管反应器和湍动流化床反应器相结合的新型反应器形式，整个反应系统结构复杂，工艺过程较难控制。杭州电化专利CN105693894A中提到，反应气体经过合成工段后，直接进入碱液吸收塔吸收后放空。以上国内专利均未实现氯资源的高效循环利用。
发明内容
[0004] 本实用新型提供一种气固相法氯化高聚物合成过程反应气循环利用的系统，解决气固相法氯化高聚物合成过程中氯资源的高效循环利用和副产HCl的纯化分离问题。
[0005] 一种气固相法氯化高聚物合成反应气循环系统，包括大循环系统和小循环系统，所述的大循环系统包括氯化反应器、除尘系统、第二除水干燥系统和提供气体循环动力的循环
风机用管线顺序联接；大循环系统和小循环系统共用第二除水干燥系统和循环风机；所述的小循环系统包括循环风机、除去HCl的HCl吸收系统、第一除水干燥系统、深度第二除水干燥系统顺序联接，用管线顺序联接，第一除水干燥系统还设置除害系统，除去循环系统中过量的N2；原料气N2和Cl2依次通过上述氯化反应器、除尘系统、第二除水干燥系统和循环风机循环反应，当大循环中HCl气体富集至一定浓度时，流经循环风机的气体N2、Cl2、HCl一部分流至小循环系统后，经HCl吸收系统吸收后的N2、Cl2进入第一除水干燥系统，部分进入除害系统除去Cl2后将N2放空；流经循环风机的气体N2、Cl2、HCl另一部分经第二除水干燥系统进入大循环系统。
[0006] 如上所述氯化反应器是流化床、固定床、振动床等任一一种，反应方程为：高聚物+Cl（2 g）=氯化高聚物+HCl（g）。
[0007] 如上所述除尘系统是旋风
除尘器、布袋除尘器等任一一种，用于除去粉尘。
[0008] 如上所述第一除水干燥系统或第二除水干燥系统是
硫酸干燥装置、变温
吸附装置等任一一种，除去水分。
[0009] 如上所述HCl吸收系统是
盐酸解析系统、溶剂吸收系统等任一一种，除去富集的HCl。
[0010] 如上所述当大循环中HCl气体富集至体积百分数20 50%时，循环风机处分流5 10%~ ~的混合气进入盐酸吸收系统。
[0011] 如上所述当小循环系统中N2富集至体积百分数30 70%时，第一除水干燥系统除水~处理后的气体的5 30%分流至除害系统进行Cl2的去除，N2达标排放。
~
[0012] 如上所述除害系统是溶剂吸收系统、分子筛吸附装置等任一一种。
[0013] 如上所述大循环系统中HCl气体随着反应的进行逐渐富集。
[0014] 如上所述上述系统应用于高聚物的生产，包括聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等高分子
聚合物的生产。
[0015] 与
现有技术想比，本技术方案的有益效果是：
[0016] （1）实现了气固相法氯化化高聚物合成过程中氯资源的高效循环利用，氯资源利用率高达95%。
[0017] （2）实现了气固相法氯化高聚物合成过程中副产HCl的纯化分离，有效提高生产过程中副产HCl的附加值。
附图说明
[0018] 图1是本发明一种气固相法氯化高聚物合成反应气循环系统的示意图。
具体实施方式
[0019]
实施例1：参照
说明书附图图1，合成反应初始，比例为3:1的N2和Cl2的混合气进入氯化反应器进行氯化反应，经过“高聚物+Cl2（g）=氯化高聚物+HCl（g）”的化学反应，从氯化反应器中出来的混合气中含有HCl气体，混合气连续在大循环系统中依次循环并于氯化反应器中参与合成反应，随着氯化反应的进行，HCl气体在混合气中富集，当大循环系统中HCl气体体积百分数达到30%时，循环风机处分流5%的混合气进入小循环系统，经HCl吸收系统吸收后的混合气为N2和Cl2，再经过第一除水干燥系统进入大循环系统，随大系统混合气气氛进入第二除水干燥系统进行深度除水后，进入循环风机进行气体循环，同时，在氯化反应气进气口处不断补充N2和Cl2的混合气，以保证氯化反应器中压力维持在85KPa。其中，盐酸吸收后的混合气气氛为N2、Cl2和H2O（g），经过干燥除水系统（Ⅰ），混合气中水份含量降至138ppm，再经过第二除水干燥系统，气氛中水份含量降至50ppm以下。当HCl吸收系统中盐
酸溶液浓度达31%时，将HCl吸收系统中的高浓度盐酸溶液排至31%盐酸储罐缓冲，并实时将其打入HCl解析系统进行解析，当解析盐酸溶液浓度达到22%以下时，将HCl解析系统内的稀盐酸溶液打入22%盐酸储罐缓冲，并实时通过
泵体将稀盐酸溶液打入HCl吸收系统，进行HCl的实时吸收。其中，当小循环系统中混合气N2气氛体积百分数达到30%时，将第一除水干燥系统除
水处理后的混合气的5%分流至除害系统除去Cl2后达标排放。
[0020] 实施例2：参照说明书附图图1实施例2与实施例1不同之处在于实施例1为反应初始和过程中的气体循环控制过程，而实施例2为反应中期的气体控制过程。合成反应中期，经过“高聚物+Cl（2 g）=氯化高聚物+HCl（g）”的化学反应，从氯化反应器中出来的混合气中富有HCl气体，当大循环系统中HCl气体体积百分数达到50%时，循环风机处分流10%的混合气进入小循环系统，经HCl吸收系统吸收后的混合气为N2和Cl2，再经过第一除水干燥系统进入大循环系统，随大系统混合气气氛进入第二除水干燥系统进行深度除水后，进入循环风机进行气体循环，同时，在氯化反应气进气口处不断补充N2和Cl2的混合气，以保证氯化反应器中压力维持在85KPa。其中，盐酸吸收后的混合气气氛为N2、Cl2和H2O（g），经过干燥除水系统（Ⅰ），气氛中水份含量降至157ppm，再经过第二除水干燥系统，气氛中水份含量降至50ppm以下。当HCl吸收系统中盐酸溶液浓度达31%时，将HCl吸收系统中的高浓度盐酸溶液排至31%盐酸储罐缓冲，并实时将其打入HCl解析系统进行解析，当解析盐酸溶液浓度达到22%以下时，将HCl解析系统内的稀盐酸溶液打入22%盐酸储罐缓冲，并实时通过泵体将稀盐酸溶液打入HCl吸收系统，进行HCl的实时吸收。其中，当小循环系统中混合气N2气氛体积百分数达到30%时，将第一除水干燥系统除水处理后的混合气的5%分流至除害系统除去Cl2后达标排放。
[0021] 实施例3：参照说明书附图图1实施例3与实施例1不同之处在于实施例1为反应初始和过程中的气体循环控制过程，而实施例3为反应结束阶段中的气体控制过程。反应结束阶段，停止向氯化反应器进口通入Cl2，仅通入纯N2，进行反应物料的N2置换，并保证氯化反应器内压力恒定在75KPa，同时，将循环风机处的混合气分流20%进入小循环系统进行HCl吸收和Cl2吸收，经过HCl和Cl2吸收后的气体成分为N2，最终放空。
