[发明专利]一种多级流化床串联的一氧化二氯连续生产系统

说明书

本发明公开了一种多级流化床串联的一氧化二氯连续生产系统，包括多级串联的流化床，且流化床按照从高到低的顺序依次连接；每一级流化床均连接有旋风分离器，所述流化床内设置有搅拌桨，搅拌桨的两侧设置有导流片，通过搅拌桨的搅拌和反应气的配合实现固体物料的流态化，且通过搅拌桨及导流片的作用使反应气形成螺旋上升的气流，从而降低设备的能耗，同时避免固体物料板结；本发明的固体物料从上至下流动，而反应气体则从下至上运动，从而大大提高物体物料与反应气的接触时间，提高原料物料的转化率；本发明具有物料转化率高，动力消耗低、固体物料不易板结、能够连续生产等优点。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种多级流化床串联的一氧化二氯连续生产系统。

背景技术

一氧化二氯，分子式Cl₂O，常温常压下为棕黄色气体，是次氯酸的酸酐；可溶于四氯化碳中保存，是常用的强氧化剂、氯化剂，工业上通常用于氯化异氰尿酸的生产；现有技术中常常采用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取，其原理是让氯气和空气的混合气体通过固体碳酸钠粉末层，产生一氧化二氯、空气和二氧化碳的混合气体。

公开号为CN106946225A的中国发明专利于2017年7月14日公开了一种生产一氧化二氯的流化床装置及方法，该流化床装置包括：流化床反应器，包括气体入口、固体入口及产物出口；旋风分离器，入口与所述流化床反应器的产物出口连接。采用流化床装置生产一氧化二氯的方法包括以下步骤：反应阶段：将含氯气的混合气体通入流化床反应器内，并使含氯气的混合气体通过处于流化状态的含水碳酸钠以进行反应，得到携带固体的气体产物；分离阶段：通过旋风分离器，将来自流化床反应器的携带固体的气体产物中的固体分离出来，得到含一氧化二氯的气体。采用本发明的流化床装置生产一氧化二氯，通过气固反应避免使用水及有机溶剂，节约了水资源，避免对环境造成污染，无废水产生，绿色环保节能。

上述专利所述的流化床装置虽然能够提高碳酸钠的转化率，同时实现了连续的工业生产，并且避免使用传统工艺需要使用的大量水及有机溶剂，做到了绿色环保、节能经济、生产连续化；但此类生产装置仍存在不足，其主要缺陷是：1、反应停留时间短，单程反应效率低；2、副产的氯化钠和未反应大量的碳酸钠需要与反应气体一起从床顶出来，经两级旋风分离后返回流化床循环反应，这样需消耗大量的动力；3、由于流化床的气速是一定的，含少量水的碳酸钠固体或者生成的氯化钠与未反应的碳酸钠包裹不可避免的形成大颗粒固体，这些固体大于上升气体的浮力必然下落至流化床底部，流化床底部堆集部分固体残渣或者结块必然造成气流分布不均匀，从而容易造成流化床周期性的反应效果差，碳酸钠总体转化率差，并且，流化床列管易磨损，危及生产安全；4、由于碳酸钠含有少量水，氯化钠有一定潮解性，因此其混合物会粘附在列管或者设备表面上，造成结块，特别是开停车比较频繁时更容易粘结堵塞。

发明内容

针对现有技术中存在的物料转化率低，单程反应产品收率低、动力消耗大，物料容易板结等缺陷，本发明公开了一种多级流化床串联的一氧化二氯连续生产系统，采用本系统能够有效提高碳酸钠的转化率和氯气的产出率，同时还具有固体原料不易板结，动力消耗较低等优点。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种多级流化床串联的一氧化二氯连续生产系统，包括多级流化床和多个旋风分离器，其特征在于：包括按照由高到低的顺序依次串联的流化床，且相邻两级流化床中处于高位的流化床的出料口高于处于低位的流化床的进料口；所述处于最高位置的流化床的进料口与储料罐相连，位于底部的流化床的进气口分别连接有空压机和氯气存储罐；所述各级流化床均连接有旋风分离器，流化床上还设置有返料口，所述返料口与旋风分离器的出料口相连，旋风分离器的排气口与上一级流化床相连；所述流化床的外表面还安装有半管冷却器，所述冷却管与冷冻水机组相连；所述流化床内还设置有搅拌桨，所述搅拌桨的两侧设置有导流片。

所述导流片朝背离流化床轴线的一侧倾斜设置，其倾斜角度为5°-10°。