[发明专利]一种除去氯化反应气体中氧气的方法

说明书

技术领域

本发明属于氯碱化工气体处理技术领域，具体为一种除去氯化反应气体中氧气的方法。

背景技术

专利CN100340581C介绍了一种低温等离子体氯化高分子聚合物的方法，所述方法能生产出合格的氯化高聚物产品，但存在着一些问题，诸如氯化反应温度高，生产出的产品品质低、白度差，相比国外进口的氯化高聚物产品还存在有明显的差距。分析其中的原因在于所述气固相反应系统在生产之前和生产过程中会通过置换法、抽真空法控制系统的氧含量，但是受制于工艺技术的限制，系统中的微量的氧气很难被除去。微量的氧气的存在会产生两方面的影响，一方面气固相法制备氯化高聚物的过程是通过等离子体激发氯气产生氯自由基与高聚物树脂发生反应，而氧气是一种自由基抑制剂，即使是微量的氧气也会对反应过程产生很大的影响。另一反面，氯化反应在较高温度的时候，氧气会氧化高聚物树脂，导致颗粒发生变色，最终影响到氯化高聚物树脂的白度和品质。

气固相法制备氯化高聚物的循环气中氧气的来源有三部分：氯化反应之前系统内自身存在的氧气未被彻底置换；原料高聚物树脂颗粒间以及颗粒内部存在的氧气未被除去；原料气中含有的微量氧气。现有能够应用于气固相反应系统的除氧技术包括置换法，催化氧化法，变压吸附法等。

专利CN104250324介绍了一种气固相反应制备氯化聚氯乙烯的方法。所述气固相反应制备氯化聚氯乙烯的方法在氯化反应之前首先抽真空，通入氮气，继续多次抽真空，通入氮气，以排除聚氯乙烯树脂颗粒间以及反应器空间内的氧气。所述排除聚氯乙烯树脂颗粒间以及反应器空间内氧气的置换方法只能降氧气排除到一定程度，对于系统内的微量氧气无法排除干净，气固相法制备氯化高聚物的过程中，即便是微量氧也会影响树脂产品的白度以及抑制氯自由基的产生进而影响氯化反应进行；同时所述排除聚氯乙烯树脂颗粒间以及反应器空间内氧气的方法需要氯化反应装置配备一套抽真空能力较强的抽真空装置，设备投资较大，同时所述多次抽真空的过程中能耗较高，占用大量操作时间，效率低下。

专利CN2294099Y介绍了一种新型的气体脱氧纯化装置，所述专利介绍到装置内设置催化剂，通过氢氧化合反应除去原料气体中的氧气。如将此装置应用于气固相法制备氯化高聚物树脂的过程，其去除氧气的方法可行，但是通过催化剂作用，加氢脱氧所使用催化剂大多采用贵金属Pt和Pd等作为活性组分，价格昂贵，成本较高，并且所述气体脱氧纯化装置，操作复杂，效率低。

专利CN102091500介绍了一种变压吸附的氧氮联合分离的方法与装置。所述方法与装置通过变换设备材质可以应用于除去气固相法制备氯化高聚物树脂过程中的氧气。但是众所周知，变压吸附法存在设备较多，操作工艺复杂的缺点。

综上所述，现有技术应用于气固相反应系统中微量氧气的除去均存在操作工艺复杂、设备多、除氧效率低的缺点。为克服现有技术的不足，亟需一种能有效除去氯化反应气体中氧气的方法。

发明内容

为了解决现有技术操作工艺复杂、除氧效率低等问题，本发明提供一种除去氯化反应气体中氧气的方法,具有工艺流程简单，除氧效率高，除氧效果好等特点，尤其适用于气固相法制备氯化高聚物树脂过程氯化反应气体中氧气的去除。

具体采用如下方案：

一种除去氯化反应气体中氧气的方法，氯化反应气体和第二物质进入反应器，氯化反应气体中的氧气和第二物质自发反应或者在外场引发条件下发生反应生成第三物质，所述第三物质对氯化反应无不良影响，或较氧气更有利于氯化反应，也即对氯化反应不产生作用或者产生的作用没有氧气显著,或对氯化反应不产生影响或者产生的影响远小于氧气。

如上所述的一种除去氯化反应气体中氧气的方法，所述氯化反应气体包括氯气、氯化氢、氧气，或者还包括惰性气体成分；氯化反应中为调整反应气体比例而加入反应系统的惰性气体成分，惰性气体成分为上述氯化反应中为调整反应气体比例而加入反应系统的气体，即为除氧气外不能与氯气、氯化氢以及高聚物树脂反应的任一一种或两种以上的气体组成。

如上所述的一种除去氯化反应气体中氧气的方法，第二物质为二氧化硫、一氧化氮、硫化氢、一氧化碳、氢气等气体中的任一一种或两种以上组成。

如上所述的一种除去氯化反应气体中氧气的方法，所述第二物质为铁；另一种方案，所述第二物质为亚硫酸钠，喹啉化合物，异抗坏血酸及其钠盐等物质中的任一一种或两种以上组成；还有一种方案，所述第二物质为肟类除氧剂，胺类除氧剂等物质中的任一一种或两种以上组成。