一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统技术方案

本实用新型专利技术属于化工技术领域，尤其涉及一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，包括两个以上依次设置的反应釜；氯气管道，用于向首部反应釜的内腔通入氯气；碳酸乙烯酯管道，用于向首部反应釜的内腔通入碳酸乙烯酯；紫外灯，为反应釜内的化学反应提供紫外光源；余气管，用于将前后相邻的两个反应釜上的第一出料口和第一进料口相连，使氯气从首部的反应釜通向尾部的反应釜；溢料管，用于将前后相邻的两个反应釜上的第二出料口和第二进料口相连，使碳酸乙烯酯从首部的反应釜流向尾部的反应釜；以及储液罐，用于收集并存储反应生成物氯代碳酸乙烯酯。通过增设多个反应釜，以提高反应生成物氯代碳酸乙烯酯的纯度。代碳酸乙烯酯的纯度。代碳酸乙烯酯的纯度。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统


[0001]本技术属于化工
，尤其涉及一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统。

技术介绍

[0002]氯代碳酸乙烯酯的化学名称为：4
‑
氯
‑
1，3
‑
二氧五环
‑2‑
酮；英文名称：Chloroethylene carbonate，IUPAC名称：4
‑
Chloro
‑
1，3
‑
dioxolan
‑2‑
one；CAS：3967
‑
54
‑
2；分子式：C3H3ClO3；物理性状：无色至浅黄色液体；密度：1.504g/mL(25℃)；沸点：121～123℃/2.4kPa；闪点：>113℃；折射率(n20/D)：1.454(lit.)。结构式如下
[0003][0004]氯代碳酸乙烯酯，主要是用于锂电池电解液添加剂和有机合成中间体，如用于碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的合成。由于目前商品化氯代碳酸乙烯酯纯度的限制，使用范围和使用量一直没有大的突破，因此，如何制备高纯氯代碳酸乙烯酯是摆在有机合成化学工作者面前的亟待解决问题，也是相关化工企业期待解决的关键性技术问题。
[0005]目前，关于氯代碳酸乙烯酯的工业化生产方法主要有两种：1)将碳酸乙烯酯溶入四氯化碳等惰性有机溶剂中，在紫外光照射条件下，通入氯气进行氯化，然后脱除溶剂和减压蒸馏得到氯代碳酸乙烯酯产品；2)将碳酸乙烯酯溶入四氯化碳等惰性溶剂中，然后加入磺酰氯、引发剂后加热回流，待反应结束后，经减压蒸馏后，得到氯代碳酸乙烯酯产品。
[0006]上述两种方案，由于第二种用到引发剂的会残留，因此会对后续氯代碳酸乙烯酯的应用产生不利影响，目前大多数厂家使用第一种方案，即碳酸乙烯酯与氯气，在紫外光的催化作用下反应生成氯代碳酸乙烯酯。然而，目前碳酸乙烯酯光氯化反应用到的反应釜，均为单釜间歇操作，碳酸乙烯酯在反应釜内停留时间长，导致受热不均匀、副产物多收率低，而且氯气所的停留时间较短，存在接触不充分，消耗大、利用率低等问题，进而造成反应混合液中氯代碳酸乙烯酯纯度不超过80％，且氯气的消耗是理论值的2倍以上。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其中，包括：
[0009]两个以上的依次设置的反应釜，反应釜具有第一进料口、第二进料口以及第一出料口和第二出料口；
[0010]氯气管道，与首部反应釜的第一进料口相连，用于向首部反应釜的内腔通入氯气；
[0011]碳酸乙烯酯管道，与首部反应釜的第二进料口相连，用于向首部反应釜的内腔通入碳酸乙烯酯；
[0012]紫外灯，设置于反应釜内，为反应釜内的化学反应提供紫外光源；
[0013]余气管，用于将前后相邻的两个反应釜上的第一出料口和第一进料口相连，使氯气从首部的反应釜通向尾部的反应釜；
[0014]溢料管，用于将前后相邻的两个反应釜上的第二出料口和第二进料口相连，使碳酸乙烯酯从首部的反应釜流向尾部的反应釜；
[0015]以及储液罐，通过收料管与尾部的反应釜的第二出料口相连，用于收集并存储反应生成物氯代碳酸乙烯酯。
[0016]在上述技术方案中，进一步的，还包括泵送组件，其进口端与尾部的反应釜的第二出料口相连，出口端与收料管相连，在尾部的反应釜内的碳酸乙烯酯被完全反应完后，用于将反应生成物氯代碳酸乙烯酯向储液罐输送。
[0017]在上述任一技术方案中，进一步的，还包括循环管，一端与首部的反应釜上的第二进料口相连，另一端与泵送组件的出料端相连，在尾部的反应釜内的碳酸乙烯酯未被完全反应时，用于将尾部的反应釜内的碳酸乙烯酯向首部的反应釜内输送。
[0018]在上述任一技术方案中，进一步的，反应釜的第一进料口位于其顶部，第二出料口位于其底部，反应釜内还设置有氯气分布器，反应釜内还设置有上端与第一进料口相连，下端与氯气分布器上的进气口相连的进气管。
[0019]在上述任一技术方案中，进一步的，氯气分布器呈圆盘状，并水平的布设在反应釜内腔的下侧。
[0020]在上述任一技术方案中，进一步的，还包括尾气吸收装置，与尾部的反应釜的第一出料口相连。
[0021]在上述任一技术方案中，进一步的，尾部的反应釜的第二出料口上设置有出料主管，出料主管的端部设置有第一分料管以及第二分料管；泵送组件包括：
[0022]循环柱塞泵，其进料端通过第一连接管与第一分料管相连，其出料端通过循环管与首部的反应釜上的第二进料口相连；
[0023]以及收料柱塞泵；其进料端通过第二连接管与第二分料管相连，其出料端通过收料管与储液罐的第二进料口相连；
[0024]其中，在循环柱塞泵工作时，收料柱塞泵停止工作；
[0025]在循环柱塞泵停止工作时，收料柱塞泵工作。
[0026]在上述任一技术方案中，进一步的，循环柱塞泵与收料柱塞泵的结构相同，且均包括：
[0027]泵壳，其内具有活塞腔室；
[0028]活塞，滑动设置于活塞腔室内；
[0029]泵送组件还包括：
[0030]电机；
[0031]传动部，用于将电机与循环柱塞泵的活塞、收料柱塞泵的活塞相连；
[0032]其中，在电机转动时，传动部用于驱动循环柱塞泵工作，收料柱塞泵停止工作；在电机反向转动时，传动部用于驱动收料柱塞泵工作，循环柱塞泵停止工作。
[0033]在上述任一技术方案中，进一步的，传动部包括：
[0034]主传动齿轮，主传动齿轮设置于电机的主轴上；
[0035]第一转盘，转动设置于主传动齿轮的侧方；
[0036]第一曲柄，一端设置于第一转盘的偏心位置，另一端设置于循环柱塞泵的活塞上；
[0037]第一卡爪盘，固定于第一转盘上；
[0038]第一从传动齿轮，转动设置于第一转盘与第一卡爪盘之间，并与主传动齿轮相啮合；
[0039]第二转盘，转动设置于主传动齿轮的侧方，并与第一转盘相对称；
[0040]第二曲柄，一端设置于第二转盘的偏心位置，另一端设置于收料柱塞泵的活塞上；
[0041]第二卡爪盘，固定于第二转盘上；
[0042]第二从传动齿轮，转动设置于第二转盘与第二卡爪盘之间，并与主传动齿轮相啮合；
[0043]其中，第一从传动齿轮上设置有第一棘轮，第二从传动齿轮上设置有第二棘轮，且第一棘轮上的齿槽方向与第二棘轮上的齿槽方向相反，第一卡爪盘上的卡爪设置于第一棘轮的齿槽内，第二卡爪盘上的卡爪设置于第二棘轮的齿槽内；
[0044]在电机带动主传动齿轮正向转动时，第一从传动齿轮和第二从传动齿轮转动，第一卡爪盘上的卡爪在第一棘轮的齿槽内滑动，第一卡爪盘不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，包括：两个以上的依次设置的反应釜（100），所述反应釜（100）具有第一进料口、第二进料口以及第一出料口和第二出料口；氯气管道（200），与首部反应釜（100）的第一进料口相连，用于向首部反应釜（100）的内腔通入氯气；碳酸乙烯酯管道（300），与首部反应釜（100）的第二进料口相连，用于向首部反应釜（100）的内腔通入碳酸乙烯酯；紫外灯（110），设置于所述反应釜（100）内，为反应釜（100）内的化学反应提供紫外光源；余气管（120），用于将前后相邻的两个反应釜（100）上的第一出料口和第一进料口相连，使氯气从首部的反应釜（100）通向尾部的反应釜（100）；溢料管（130），用于将前后相邻的两个反应釜（100）上的第二出料口和第二进料口相连，使碳酸乙烯酯从首部的反应釜（100）流向尾部的反应釜（100）；以及储液罐（400），通过收料管（150）与尾部的反应釜（100）的第二出料口相连，用于收集并存储反应生成物氯代碳酸乙烯酯。2.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，还包括泵送组件（500），其进口端与尾部的反应釜（100）的第二出料口相连，出口端与收料管（150）相连，在尾部的反应釜（100）内的碳酸乙烯酯被完全反应完后，用于将反应生成物氯代碳酸乙烯酯向所述储液罐（400）输送。3.根据权利要求2所述的一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，还包括循环管（160），一端与首部的反应釜（100）上的第二进料口相连，另一端与所述泵送组件（500）的出料端相连，在尾部的反应釜（100）内的碳酸乙烯酯未被完全反应时，用于将尾部的反应釜（100）内的碳酸乙烯酯向首部的反应釜（100）内输送。4.根据权利要求2所述的一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，所述反应釜（100）的第一进料口位于其顶部，第二出料口位于其底部，所述反应釜（100）内还设置有氯气分布器（140），所述反应釜（100）内还设置有上端与所述第一进料口相连，下端与所述氯气分布器（140）上的进气口相连的进气管。5.根据权利要求4所述的一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，所述氯气分布器（140）呈圆盘状，并水平的布设在所述反应釜（100）内腔的下侧。6.根据权利要求2所述的一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，还包括尾气吸收装置（600），与尾部的反应釜（100）的第一出料口相连。7.根据权利要求3所述的一种碳酸乙烯酯的光氯化反应系统，其特征在于，尾部的反应釜（100）的第二出料口上设置有出料主管（700），所述出料主管（700）的端部设置有第一分料管（710）以及第二分料管（720）；所述泵送组件（500）包括：循环柱塞泵（510），其进料端通过第一连接管（730）与所述第一分料管（710）相连，其出料端通过所述循环管（160）与首部的反应釜（100）上的第二进料口相连；以及收料柱塞泵（520）；其进料端通过第二连接管（740）与所述第二分料管（720）相连，其出料端通过所述收料管（150）与储液罐（400）的第二进料口相连；其中，在所述循环柱塞泵（510）工作时，收料柱塞泵（520）停止工作；

【专利技术属性】
技术研发人员：颜华红，陈繁荣，
申请(专利权)人：浙江硕而博化工有限公司，
类型：新型
国别省市：