一种对氯三氟甲苯的生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及化工装置技术领域，具体涉及一种对氯三氟甲苯的生产装置。


背景技术：

2.对氯三氟甲苯，又名对氯三氟苄、三氟甲基氯苯、对氯苄川三氟，是一种重要的精细化工中间体，可以用来合成一系列含氟农药，如杀虫剂、除草剂。目前对氯三氟甲苯的制备方法主要是以对氯甲苯为原料，依次经过氯气氯化后，再经过氟化氢进行氟化处理，之后进行精馏得到。目前用于对氯三氟甲苯的生产装置常常不能对反应中的尾气进行有效处理，从而污染环境。此外，精馏效果也比较差，影响了产品的纯度和收率。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种对氯三氟甲苯的生产装置，该装置可有效改善产品制备效率，提高产品纯度，且对生产中的尾气进行有效吸附处理，有利于环境保护。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
5.一种对氯三氟甲苯的生产装置，包括依次连通的氯化釜、氟化釜、精馏塔、冷凝器和产品储罐；所述氯化釜内设置有第一搅拌装置，所述第一搅拌装置包括第一搅拌电机、与第一搅拌电机的输出轴连接的中空搅拌轴以及设置在所述中空搅拌轴上且与所述中空搅拌轴连通的中空螺旋叶片，所述中空螺旋叶片上设置有多个出气孔；所述中空搅拌轴的底部通过旋转接头与氯气储罐连通；所述精馏塔的下部设置有热气体进口，所述精馏塔内设置有与所述热气体进口连通的布气盘，所述布气盘上设置有多个出气孔；所述出气孔处设置有锯齿状扰流板；
6.所述氯化釜、所述氟化釜以及所述冷凝器的气体出口均连通尾气处理机构；所述尾气处理机构包括依次连通的降膜吸收塔、水吸收塔和碱液吸收塔；所述水吸收塔、所述碱液吸收塔的进液口均连通有喷淋机构，所述喷淋机构包括进水管以及与所述进水管一端连通的液体分布盘；所述液体分布盘上连通有喷淋管阵列。
7.作为上述技术方案的优选，所述氯化釜、所述氟化釜的外侧均设有夹套，所述夹套上设置有换热介质进口和换热介质出口。
8.作为上述技术方案的改进，所述中空螺旋叶片的外壁设置有多个辅助叶片。
9.作为上述技术方案的优选，所述辅助叶片与所述中空螺旋叶片的外壁垂直设置，且多个辅助叶片之间非平行设置。
10.作为上述技术方案的优选，所述精馏塔包括釜体以及与所述釜体连通的塔节；所述塔节内设置多层填料，所述精馏塔通过设置在所述釜体上的料液进口与氟化釜连通，所述精馏塔通过设置在所述塔节顶部的气体出口与冷凝器连通。
11.作为上述技术方案的优选，所述釜体上还设置有循环液出口，所述循环液出口通过循环管与所述塔节连通，所述循环管上设置有循环泵。
12.作为上述技术方案的优选，所述氟化釜内设置有第二搅拌装置，所述第二搅拌装置包括第二搅拌电机、与第二搅拌电机的输出轴连接的搅拌杆以及设置在所述搅拌杆上的多个搅拌叶片。
13.作为上述技术方案的优选，所述喷淋管阵列的侧壁上设置有多个出水孔。
14.作为上述技术方案的优选，所述碱液吸收塔的气体出口连通有排风管道，所述排风管道上设置有引风机。
15.由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型提供的一种对氯三氟甲苯的生产装置，包括依次连通的氯化釜、氟化釜、精馏塔、冷凝器和产品储罐；氯化釜内设置有第一搅拌装置，第一搅拌装置包括第一搅拌电机、与第一搅拌电机的输出轴连接的中空搅拌轴以及设置在中空搅拌轴上且与中空搅拌轴连通的中空螺旋叶片，中空螺旋叶片上设置有多个出气孔；中空搅拌轴的底部通过旋转接头与氯气储罐连通。氯化时，氯气通过中空搅拌轴通入并经过中空螺旋叶片上的出气孔排出，有效提高了氯气与对氯甲苯的接触效率，且在第一搅拌装置的搅拌下氯化釜内的反应物料混合的更加均匀，使得反应更充分，提高反应效率。本装置精馏塔的下部设置有热气体进口，精馏塔内设置有与热气体进口连通的布气盘，布气盘上设置有多个出气孔；出气孔处设置有锯齿状扰流板，布气盘以及锯齿状扰流板的联合设置，使得热气体在精馏塔内均匀通入，提高热气体与料液的接触面积，进而改善精馏效率。本装置的氯化釜、氟化釜以及冷凝器的气体出口均与连通尾气处理机构；尾气处理机构包括依次连通的降膜吸收塔、水吸收塔和碱液吸收塔；水吸收塔、碱液吸收塔的进液口均连通有喷淋机构，喷淋机构包括进水管以及与进水管一端连通的液体分布盘；液体分布盘上连通有喷淋管阵列，生产中的尾气依次经过降膜吸收塔、水吸收塔以及碱液吸收塔进行处理，吸收效果好，有效避免了尾气处理不完全污染环境现象的发生。而且水吸收塔以及碱液吸收塔中液体分布盘以及喷淋管阵列的设置，使得吸收液与尾气能充分接触，提高尾气的吸收效率。
17.本装置的氯化釜、所述氟化釜的外侧均设有夹套，夹套上设置有换热介质进口和换热介质出口，通过在夹套内持续循环通入换热介质来保持氯化釜以及氟化釜内反应温度的稳定性。
18.本装置的中空螺旋叶片的外壁设置有多个辅助叶片；辅助叶片与中空螺旋叶片的外壁垂直设置，且多个辅助叶片之间非平行设置；辅助叶片的设置能进一步提高氯化釜内反应物料混合的均匀性，进而提高反应原料的利用率以及反应效率。
19.本装置的精馏塔包括釜体以及与釜体连通的塔节；塔节内设置多层填料，精馏塔通过设置在釜体上的料液进口与氟化釜连通，精馏塔通过设置在塔节顶部的气体出口与冷凝器连通；釜体上还设置有循环液出口，循环液出口通过循环管与塔节连通，循环管上设置有循环泵。填料的设置可提高精馏釜内液体与气体的接触面积，进而提高精馏效率，且在循环泵的作用下，可将料液进行反复精馏，提高目标产品纯度。
20.本装置的氟化釜内设置有第二搅拌装置，第二搅拌装置包括第二搅拌电机、与第二搅拌电机的输出轴连接的搅拌杆以及设置在搅拌杆上的多个搅拌叶片，第二搅拌装置的设置可改善氟化效率。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
22.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例布气盘的结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例第一搅拌装置的局部结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例喷淋机构的结构示意图；
26.图5是本实用新型实施例第二搅拌装置的结构示意图；
27.图中，1、氯化釜；2、氟化釜；3、精馏塔；301、釜体；302、塔节；303、填料；304、循环管；305、循环泵；4、冷凝器；5、产品储罐；6、第一搅拌电机；7、中空搅拌轴；8、中空螺旋叶片；9、出气孔；10、氯气储罐；11、热气体进口；12、进气管；13、布气盘；14、锯齿状扰流板；15、降膜吸收塔；16、水吸收塔；17、碱液吸收塔；18、进水管；19、液体分布盘；20、喷淋管阵列；21、出水孔；22、夹套；23、换热介质进口；24、换热介质出口；25、辅助叶片；26、第二搅拌电机；27、搅拌杆；28、搅拌叶片；29、排风管道；30、引风机。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
29.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
31.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
32.实施例
33.如图1至图5所示，一种对氯三氟甲苯的生产装置，包括依次连通的氯化釜1、氟化釜2、精馏塔3、冷凝器4和产品储罐5；所述氯化釜1内设置有第一搅拌装置，所述第一搅拌装置包括第一搅拌电机6、与第一搅拌电机6的输出轴连接的中空搅拌轴7以及设置在所述中空搅拌轴7上且与所述中空搅拌轴7连通的中空螺旋叶片8，所述中空螺旋叶片8上设置有多个出气孔9；所述中空搅拌轴7的底部通过旋转接头(图中未画出)与氯气储罐10连通。氯化时，氯气由中空搅拌轴进入并经过螺旋搅拌叶片上的出气孔排出，在搅拌的状态下，氯气与反应液体充分混合，提高氯化效率，进而提高产率。
34.所述精馏塔3的下部设置有热气体进口11，所述精馏塔3内设置有通过进气管12与所述热气体进口11连通的布气盘13，所述布气盘13上也设置有多个出气孔9；所述出气孔9
处设置有锯齿状扰流板14；所述精馏塔3包括釜体301以及与所述釜体301连通的塔节302；所述塔节302内设置多层填料303，所述精馏塔3通过设置在所述釜体301上的料液进口与氟化釜2连通，所述精馏塔3通过设置在所述塔节302顶部的气体出口与冷凝器4连通；所述釜体301上还设置有循环液出口(图中未画出)，所述循环液出口通过循环管304与所述塔节302连通，所述循环管304上设置有循环泵305。精馏时，热气体从布气盘中扩散与物料进行充分接触，精馏效率高。
35.所述氯化釜1、所述氟化釜2以及所述冷凝器4的气体出口均连通尾气处理机构；所述尾气处理机构包括依次连通的降膜吸收塔15、水吸收塔16和碱液吸收塔17；所述水吸收塔16、所述碱液吸收塔17的进液口均连通有喷淋机构，所述喷淋机构包括与进液口连通的进水管18以及与所述进水管18一端连通的液体分布盘19；所述液体分布盘19上连通有喷淋管阵列20；所述喷淋管阵列20的侧壁上设置有多个出水孔21。尾气依次经过降膜吸收塔、水吸收塔、碱液吸收塔进行处理，吸收效果好。水吸收塔以及碱液吸收塔内液体分布盘以及喷淋管阵列的设置，可有效提高吸收液与尾气的接触面积，进而提高尾气吸收效果。
36.进一步的，所述氯化釜1、所述氟化釜2的外侧均设有夹套22，所述夹套22上设置有换热介质进口23和换热介质出口24。通过在夹套内持续通入换热介质来保证氯化釜以及氟化釜反应温度的稳定。
37.进一步的，所述中空螺旋叶片8的外壁设置有多个辅助叶片25；所述辅助叶片25与所述中空螺旋叶片8的外壁垂直设置，且多个辅助叶片25之间非平行设置，辅助叶片的设置使得氯气和反应料液混合的更加均匀，提高了氯气的利用率。
38.进一步的，所述氟化釜2内设置有第二搅拌装置，所述第二搅拌装置包括第二搅拌电机26、与第二搅拌电机26的输出轴连接的搅拌杆27以及设置在所述搅拌杆27上的多个搅拌叶片28。第二搅拌装置的设置提高了氟化釜内反应物料的混合度，进而提高氟化效率。
39.进一步的，所述碱液吸收塔17的气体出口连通有排风管道29，所述排风管道29上设置有引风机30。
40.此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。