用于次氯酸反应器的盐处理装置制造方法及图纸

为一种细长的、大体上垂直延伸的反应器容器１５提供了与底部１９相连接的固体卸料处理装置４５。用于通过使一种液体碱金属氢氧化物和一种齿素气体相混合和反应来生产次氯酸，以除去固体付产物。该卸料处理装置４５使用固体来形成密封，以防止外界空气侵入反应器１０和齿素气体及产物气体逸出到外界大气中。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及与反应器容器系统相结合的固体卸料处理装置，更具体地说，涉及与通过使一种碱金属氢氧化物和一种卤素气体相混合并反应来生产次卤代酸的反应器容器相结合的固体卸料处理装置。次氯酸被广泛地用于制备氯代醇和氯胺。氯异腈尿酸盐是这种典型的例子。长期以来，一直用各种不同的方法或技术来生产次氯酸。近来，入们用稀释的次氯酸和大量的卤素来生产次卤酸盐，例如次氯酸钠。在这种技术所用的一种工艺方法中，使氯气、水蒸汽和空气鼓泡通过一种碱土金属次氯酸盐如次氯酸钙的水溶液，以除去生成的蒸气状态的次氯酸。然后使次氯酸蒸气冷凝并贮存备用。然而这种方法也产生了大量的不需要的付产物氯化钙。另一种方法用低浓度的苛性碱水溶液来洗涤氯气。但是，该溶液可用氯的含量大约仅有5%，且由于含有氯离子，所生成的次氯酸会很快分解，最容易成为氯酸。另一种有关的方法是通过使氯气和一种碱金属氢氧化物的喷雾反应来制备碱金属次氯酸盐和碱金属氯化物的固体混合物，同时用气体干燥反应物和产物。可以适当地冷却反应物和干燥气。这种方法的主要产物用处不大。生产次氯酸蒸气的一种更新的方法是将液滴状的含水碱金属氢氧化物或颗粒状的固体碱金属氢氧化物喷洒到气态氯当中。这种方法试图利用液滴大小来得到尽可能大的表面积对体积的比例。所用的液滴的平均直径约小于1000微米。这些已有的方法和用来实施这些方法的设备的缺点是不能基本上-->实现氯气和碱金属氢氧化物之间的完全反应。确定反应完全程度的一个关键因素是碱金属氢氧化物的液滴大小。也希望任何生成的次氯酸和任何存在的水都是易蒸发的。在任何方法中，作为付产物生成的盐颗粒都应干燥，以简化处理并连续地从反应中除去，同时对外界环境保持密封，以防止气体产物逸出到周围区域，并防止环境气体与该气体产物相混合。当环境气体侵入时，反应器系统内的水和惰性气体如氧和氮的浓度就增加，会降低系统的操作效率。盐颗粒的大小应使其容易与次氯酸气态产物的混合物相分离。先有方法产生了尺寸过大的碱金属氢氧化物液滴，这引起了次氯酸与过大尺寸颗粒的不利反应;生成大量的碱金属氯酸盐。这些尺寸过大的颗粒含有太多的水分，因而形成泥饼;结饼的物料又会粘结在反应器的表面上。另外，这些尺寸过大的颗粒还会妨碍除去付产物盐。这些碱金属氯酸盐的存在又会反过来降低所需次氯酸的产量，同时增加原料和操作成本。最后，多孔的固体付产物盐中存在的卤素气体，还会使得盐结块或相互粘在一起，由此堵塞处理装置。在本专利技术的设计中，解决了这些问题，其中为生产次卤代酸的反应器容器提供了付产物盐处理装置，而碱金属氢氧化物和卤素气体的混合和反应则在反应器中进行。本专利技术的目的之一是要提供一种用于反应器容器系统内的固体卸料系统，在反应器中发生一种气相控制反应，生成次卤代酸。本专利技术的另一个目的是要想提供一种用于反应器容器的固体付产物盐处理装置，在反应器中进行液-气反应和干燥两种过程，产生一种气态产物和固体付产物。本专利技术的一个特征是在盐处理装置中对大气和系统部件都提供有-->气体密封，以防止气态产物逸入环境大气中和环境气体侵入系统中本专利技术的另一个特征是与反应器容器相连的盐处理装置设置有一个阀门，以控制由盐处理装置排放付产物盐并使卤素气体和汽提空气的泄漏量降至最小。本专利技术的又一个特征是在盐处理装置中有一个卤素汽提段，以便通过喷射空气从多孔性固体付产物盐中除去任何夹带的卤素气体。本专利技术的再一个特征是固体付产物盐可以连续地以干燥状态从反应器容器和盐处理装置中除去。本专利技术还有一个特征是由盐处理装置内的一个盐床或盐腿来提供气体密封。本专利技术的一个优点是避免了产生过大尺寸的碱金属氢氧化物液滴和最大程度地降低了不利的第二次反应，同时允许固体付产物盐从系统中除去。本专利技术的另一个优点是以干燥状态从系统中除去固体付产物盐，这为这样一种产物所期望的最终利用提供了便宜的适应性。包括付产物盐处理装置的固体卸料系统与反应器容器相结合，用于在反应器容器中由一种碱金属氢氧化物和卤素气体的混合及反应来生产次卤代酸，还具有若干其它的目的，特征和优点。该盐处理装置可以连续地从系统中除去固体排出物，尤其是可以干燥状态除去盐。参考本专利技术如下的内容，尤其是结合附图的详细描述，该优点将更加明显，其中：图1是反应器容器的侧视图;图2是排气管椭圆进口的底部透视图;图3是盐处理装置的侧视图。-->图1示出了该反应器容器，其整体用数字10表示，它使由进料管11供入的液体碱金属氢氧化物如苛性碱与卤素气体如氯气发生反应，以生成固体盐晶体和气体产物，例如HOCl。虽然利用生产次氯酸来讨论该反应器，但是很容易理解，任何卤素都可以用来生产次卤代酸，例如次溴酸或次氟酸。冷凝HOCl，即得到液态的次氯酸，例如，它可以与石灰浆混合生成次氯酸钙。氯气与循环系统中的某些一氧化氯一起由在顶部14的进气管12加入反应器容器10。顶14呈倒置漏斗状，可由适用的耐腐蚀材料制成，例如钛、镀钛、镍、铬、钼、铁和其它材料的合金、钽、加衬的碳钢或加衬的玻璃纤维增强塑料。衬层可以是一种合适的多氟聚合物。反应器15设置一孔板16，它位于反应器顶14和容器15之间的顶部，该孔板16也由合适的耐腐蚀材料制成，例如聚四氟乙烯或关于顶14提到的上述材料之一，并用来为从顶部14向下流动的氯气提供一条竖直的并流通道。乙氯三氟乙烯（ethyleneChlorotrifluoroethylene）也常用作反应器容器15的制作材料。同样，也可用任何合适的耐腐蚀材料制造容器15，例如衬有或镀有一层合适的多氟聚合物（例如商标为TEFION（R）PFA的市售品）的碳钢。反应器15通常有一个延长的圆筒形中心段18，它渐缩到一个成圆锥形的漏斗底部19，以使固体碱金属盐（例如NaCl）产物经由一竖直管卸出（没示出），以便进行进一步处理。容器15有一个苛性碱入口管11，它由容器侧壁进入，以便向雾化喷嘴21供应苛性碱。喷嘴21设在容器15的中心线22上，装在容器15顶部下面约六（06）吋处。喷嘴21产生所希望的大小约为50至200-->微米的苛性碱液滴，这种大小的液滴实际上足以吸收所有的氯气进料，而该氯气和苛性碱快速反应而生成如下式所示的气体和固体产物：该反应在pH值大约为4-6和氯气对苛性碱的化学计量比约为30∶1的条件下进行。气态的HOCl由反应器排出后，在约0至10℃下冷凝，以回收浓缩的HOCl溶液。循环气体如氯气和一氧化氯经排气管24由容器15排出，并借助于一个再循环回路返回反应器容器。当结合利用该反应热来蒸发次卤代酸（例如次氯酸）和水相，以便得到干燥的NaCl或盐固体付产物时，使其通过一个（没示出的）换热器，以获得必要的热，此后才回到反应器。所需的反应温度范围约为80℃至约100℃。该再循环的气体在生产次卤代酸中也被用作反应气体。再循环气体，例如氯气和一氧化氯，进入反应器容器15，向外分散进入倒置漏斗顶部14，并通过导流部件或孔板16，大致在垂直流动方向进入反应器容器15。新鲜的卤素气体，例如氯气，由穿过反应器顶部14的氯气进料管20供入，并向下送到喷嘴或雾化器21上方。喷嘴21可以是一个单一流体雾化器、一个双流喷嘴或一个转盘雾化器，这取决于待雾化碱金属氢氧化物的粘度和密度，以及液体所受压力的数值。喷嘴的制作材料必须能够经受反应器内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应器容器系统，包括一个反应器１０，它具有一个顶部２２和一个相对的底部１９，用来通过使一种碱金属氢氧化物和一个卤素气体混合和反应生产一种气体产物和一种固体付产物，本专利技术的特征在于，固体卸料处理装置４５的顶部与反应器１０的相对底部１９相连接，其底部有一个阀门构件４１，以选择性地控制固体由装置４５的排出，该装置包括一个用以从其内的固体中除去气体的汽提段３３和一个由其内的固体形成的密封件，以防止环境气体进入和气体产物及卤素气体逸出。

【技术特征摘要】
US 1989-1-5 293,7271、一种反应器容器系统，包括一个反应器10，它具有一个顶部22和一个相对的底部19，用来通过使一种碱金属氢氧化物和一个卤素气体混合和反应生产一种气体产物和一种固体付产物，本发明的特征在于，固体卸料处理装置45的顶部与反应器10的相对底部19相连接，其底部有一个阀门构件41，以选择性地控制固体由装置45的排出，该装置包括一个用以从其内的固体中除去气体的汽提段33和一个由其内的固体形成的密封件，以防止环境气体进入和气体产物及卤素气体逸出。2、按照权利要求1的装置，其特征是固体卸料处理装置中的阀件41还包括一个双阀锁气室系统。3、按照权利要求2的装置，其特征是汽提段33包括一个大体上垂直延伸的细长汽提管36，该管在较低部分环绕其周边延伸有一个夹套38，该汽提管的这部分是汽提空气流可以通过的。4、按照权利要求3的装置，其特征是汽提管36紧靠夹套38有一多孔侧壁40，汽提空气流通过它分布进入在汽提管36内形成密封的固体中。5、按照权利要求4的装置，其特征是汽提管36的上部，环绕它延伸有一个环形套管32，该套管将汽提管连接到固体卸料处理装置45的顶部。6、按照权利要求5的装置，其特征是固体卸料处理装置45的顶部还包括一个大...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈兰德E哈里亚德，詹姆斯K米尔顿，约翰H夏弗，吉瑞R约翰逊，
申请(专利权)人：奥林公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]