CN109499488A - 一种触媒转移装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氯乙烯合成领域,公开了一种触媒转移装置,该触媒转移装置包括:盖体和抽吸装置;所述盖体盖设在所述氯乙烯转化器的顶部;所述盖体上设有与所述氯乙烯转化器的内腔连通的抽吸孔;所述抽吸装置包括:抽吸管和抽吸泵;所述抽吸管***所述抽吸孔内,与所述氯乙烯转化器内的反应管连通,并通过所述抽吸泵抽取所述反应管内的触媒。本发明提供的一种触媒转移装置,能够实现触媒转移的自动化进行,与传统的人工操作相比,操作简单,转移效率高,省时省力,且装有触媒的反应管被盖体封装在转化器内,减少了人体与汞接触的机会,避免了汞对人体造成的危害,实现绿色工程施工。
Description
技术领域
本发明涉及氯乙烯合成领域,特别是涉及一种触媒转移装置。
背景技术
氯乙烯单体是聚氯乙烯聚合反应的原料,在电石法生产PVC过程中,电石水解产生的乙炔气体和烧碱制备氯化氢两种气体反应得到氯乙烯单体,反应式如下:
CHCH+HCl→CH2CHCl+124.8kJ/mol
现有氯乙烯单体合成工艺如下:乙炔和氯化氢气体经过混合脱水后进入前台转化器,转化器列管中装填负载有低汞催化剂的活性炭,催化乙炔和氯化氢合成反应生成氯乙烯单体。该工艺中,前台转化器中乙炔的转化率为70-80%,反应产物及未转化的原料气再进入后台转化器继续反应,最终使乙炔转化率达到97-99%以上。后台转化器中装填有活性较高的低汞催化剂,氯乙烯单体合成反应的催化剂一般寿命为8000小时左右,在使用过程中,催化剂活性会因活性物质含量减少而下降,因此前台转化器内装填的活性较低的低汞催化剂可采用后台转化器使用后的低汞催化剂进行回收利用,当后台转化器出口乙炔含量超过3%时,即可将后台转化器中的催化剂抽出再装入前台转化器中重复利用,而前台转化器卸出的触媒则进行报废,然而,在实际操作过程中,整个过程需要人工翻倒进行卸下与装填,翻倒一台转化器触媒需要3-4个工人同时工作,工作量大,且作业过程中接触氯化汞及活性炭粉尘会对人体造成危害。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是为了解决现有技术中氯乙烯转化器中的氯化汞触媒在进行转移时会产生汞危害的技术问题,提供一种触媒转移装置。
(二)技术方案
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种触媒转移装置,用于转移氯乙烯转化器内的触媒,所述氯乙烯转化器内设置有多个竖直放置的反应管,包括:盖体和抽吸装置;所述盖体盖设在所述氯乙烯转化器的顶部;所述盖体上设有与所述氯乙烯转化器的内腔连通的抽吸孔;所述抽吸装置包括:抽吸管和抽吸泵;所述抽吸管***所述抽吸孔内,与所述氯乙烯转化器内的反应管连通,并通过所述抽吸泵抽取所述反应管内的触媒。
进一步地,所述盖体上设置至少一个抽吸孔,每个所述抽吸孔外分别设置一个孔盖。
进一步地,所述盖体可绕所述氯乙烯转化器的中轴线作旋转运动,且所述盖体上沿直径方向紧邻设置一排所述抽吸孔。
进一步地,一个所述抽吸孔对应与一个所述反应管连通。
进一步地,一个所述抽吸孔对应与多个反应管连通;每个所述抽吸孔内对应设置一个抽吸连接件,每个所述抽吸连接件的顶部与对应所述抽吸孔的内壁可旋转连接,其底部设有可包围多个反应管管口的凹槽;且所述凹槽的槽底与所述反应管的管口抵接;每个所述抽吸连接件内设有通孔,所述通孔的一端与对应所述抽吸孔连通,另一端与对应所述凹槽连通;所述孔盖设置在所述通孔外。
进一步地,每个所述抽吸连接件的顶部与对应所述抽吸孔的内壁通过滚动轴承连接。
进一步地,所述盖体可绕所述氯乙烯转化器的中轴线作旋转运动,且所述抽吸孔为与盖体共圆心的扇形孔。
进一步地,所述孔盖与所述抽吸孔铰接。
进一步地,所述孔盖的边沿处设有凸块,所述抽吸孔的孔壁上设有与所述凸块对应卡接的卡槽。
进一步地,所述盖体由盖板和与其相连的围板构成;所述围板内侧壁上设有环形外凸部,所述氯乙烯转化器的顶部外侧设有与所述环形外凸部对应卡接的环形槽。
(三)有益效果
本发明提供的一种触媒转移装置,主要用于氯乙烯转化器内载有汞催化剂的触媒的转移,通过在氯乙烯转化器3顶部盖设一个盖体,将反应管封装在转化器内,通过抽吸孔***抽吸管与反应管连接,利用抽吸泵进行负压抽吸,以实现氯乙烯转化器内触媒的转移,整个过程实现自动化进行,与传统的人工操作相比,操作简单,转移效率高,省时省力,且装有触媒的反应管被盖体封装在转化器内,减少了人体与汞接触的机会,避免了汞对人体造成的危害,实现绿色工程施工。
附图说明
图1为本发明触媒转移装置一实施例的结构示意图;
图2为本发明触媒转移装置中盖体一实施例的正视结构示意图;
图3为本发明触媒转移装置中盖体一实施例的俯视结构示意图;
图4为本发明触媒转移装置中盖体另一实施例的俯视结构示意图;
图5为本发明触媒转移装置中抽吸连接件一实施例的A-A剖面结构示意图。
其中:
1:盖体; 2:抽吸装置; 3:氯乙烯转化器;
4:抽吸连接件; 11:抽吸孔; 12:孔盖;
21:抽吸管; 22:抽吸泵; 31:反应管;
41:凹槽; 42:通孔; 101:盖板;
102:围板; 102a:环形外凸部; 111:卡槽;
121:凸块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
传统氯乙烯单体合成工艺中,触媒通常为负载有汞催化剂的活性炭,装载在氯乙烯转化器3中竖直放置的多个反应管31内,乙炔和氯化氢气体经过混合脱水后进入前台氯乙烯转化器3的反应管31内,经过催化反应得到氯乙烯单体,反应产物及未转化的原料气再进入后台氯乙烯转化器3中继续反应,得到转化率较高的氯乙烯单体。而在该工艺中,前台氯乙烯转化器3中采用翻倒后的低汞催化剂的触媒,后台氯乙烯转化器3中采用新鲜低汞催化剂的触媒,以节约能源资源角度考虑,后台氯乙烯转化器3中反应完成后,其内的触媒可转移至前台中重复利用,然而在转移过程中,触媒中的汞可能会对人体造成危害,为避免产生汞危害,本发明提供一种触媒转移装置,该装置主要用于转移氯乙烯转化器3内的触媒,也可用于其他容器中重金属有害物质成分的转移,本发明以氯乙烯转化器3内的触媒转移作为实施例进行说明,其他设备中的成分转移可类比本实施例的结构及操作,均在本发明的保护范围内。
图1给出了本发明触媒转移装置一实施例的结构示意图,如图1所示,该触媒转移装置包括:盖体1和抽吸装置2;所述盖体1盖设在所述氯乙烯转化器3的顶部;所述盖体1上设有与所述氯乙烯转化器3的内腔连通的抽吸孔11;所述抽吸装置2包括:抽吸管21和抽吸泵22;所述抽吸管21***所述抽吸孔11内,与所述氯乙烯转化器3内的反应管31连通,并通过所述抽吸泵22抽取所述反应管31内的触媒。
具体地,氯乙烯转化器3的内腔中竖直放置有多个反应管31,通常反应管31的数量为2700根,为圆柱体型、长方体型结构等,管口朝上且并排放置在一起,乙炔和氯化氢的原料气依次进入每个反应管31内进行催化反应。在进行触媒抽吸转移时,卸下氯乙烯转化器3的顶盖,氯乙烯转化器3顶部为敞口,暴露其内的反应管31,此时换上本发明的盖体1,盖在氯乙烯转化器3的顶部,将反应管31封装在氯乙烯转化器3内。该盖体1上设有抽吸孔11,可供抽吸管21***,抽吸管21从该抽吸孔11内***氯乙烯转化器3内,并通过抽吸泵22进行负压抽取管内的触媒,抽吸完成后,将抽吸管21套接在下一个反应管31上进行下一次抽吸。
图2为本发明触媒转移装置中盖体一实施例的正视结构示意图;图3为本发明触媒转移装置中盖体一实施例的俯视结构示意图。如图2和3所示,盖体1可由盖板101和与其相连的围板102构成,所述围板102内侧壁上设有环形外凸部102a,所述氯乙烯转化器3的顶部置于所述围板102围成的腔体内,并与所述环形外凸部102a抵接,但本发明不限于该结构。盖体1上的抽吸孔11可设置多个,每个抽吸孔11均设置一个孔盖12,孔盖12的尺寸与抽吸孔11的尺寸对应,抽吸前盖上孔盖12,在进行抽吸时,打开其中一个孔盖12进行抽吸。抽吸孔11对应的暴露范围可为一个反应管31,也可为多个反应管31,例如1-10个反应管31;抽吸孔11的形状可为圆形、方形或扇形。
抽吸管21可采用橡胶管,与反应管31的尺寸大小对应,***抽吸孔11内后套接在其中一个反应管31上进行抽吸;抽吸泵22可采用水环真空泵,其真空度可根据需求进行调节。
需要说明的是,在氯乙烯单体合成工艺中,需要将后台的氯乙烯转化器3中的触媒转移到前后的氯乙烯转化器3中,在转移过程中,可分别在前后台氯乙烯转化器3上盖设本发明实施例的盖体1,并分别通过一根抽吸管21与抽吸泵22相连,进行触媒的转移。
本发明实施例提供的一种触媒转移装置,主要用于氯乙烯转化器3内载有汞催化剂的触媒的转移,通过在氯乙烯转化器3顶部盖设一个盖体1,将反应管31封装在转化器内,通过抽吸孔11***抽吸管21与反应管31连接,利用抽吸泵22进行负压抽吸,以实现氯乙烯转化器3内触媒的转移,整个过程实现自动化进行,与传统的人工操作相比,操作简单,转移效率高,省时省力,且装有触媒的反应管31被盖体1封装在转化器内,减少了人体与汞接触的机会,避免了汞对人体造成的危害,实现绿色工程施工。
考虑到氯乙烯转化器3内设有多个反应管31,为了实现多个反应管31内的触媒转移,基于上述实施例,本实施例中,盖体1可绕所述氯乙烯转化器3的中轴线作旋转运动。具体地,盖体1由盖板101和与其相连的围板102构成,盖体1在盖在氯乙烯转化器3的顶部时,围板102围设在氯乙烯转化器3的顶部外侧,围板102的内侧设有环形外凸部102a,氯乙烯转化器3的顶部外侧设有与所述环形外凸部102a对应卡接的环形槽,外凸部可在环形槽内滑动,以使盖体1可在氯乙烯转化器3的顶部转动。抽吸孔11位于盖体1的非中心处,可随盖体1的转动,由一个区域转移至下一个区域,实现多个区域内反应管31中触媒的转移。
在上述各实施例的基础上,本实施例中,可在盖体1上沿直径方向紧邻设置一排抽吸孔11,每两个抽吸孔11之间几乎无间隙,在盖体1的转动下,可涵盖整个区域内的反应管31,实现氯乙烯转化器3内所有反应管31中触媒的转移。
其中,一个所述抽吸孔11可对应与一个所述反应管31连通,其孔的尺寸大小与反应管31的尺寸大小一致,抽吸管21在***时,可直接定位到一个反应管31的管口对接,可避免人体在套接抽吸管21时与反应管31的直接接触,同时,在抽吸转移过程中,氯乙烯转化器3可实现全面密封,可较大程度地减小汞伤害。
另外,一个所述抽吸孔11还可对应与多个反应管31连通,也即抽吸孔11的下方对应多个反应管31。针对该结构,可在每个所述抽吸孔11内对应设置一个抽吸连接件4,每个所述抽吸连接件4的顶部与对应所述抽吸孔11的内壁可旋转连接,其底部设有可包围多个反应管31管口的凹槽41,且所述凹槽41的槽底与所述反应管31的管口抵接;每个所述抽吸连接件4内设有通孔42,所述通孔42的一端与对应所述抽吸孔11连通,另一端与对应所述凹槽41连通;所述孔盖12设置在所述通孔42外。
具体地,图5为本发明触媒转移装置中抽吸连接件一实施例的A-A剖面结构示意图。如图5所示,抽吸连接件4设置在抽吸孔11和反应管31之间,其底部的凹槽41可将抽吸孔11下方对应的多个反应管31的顶部包裹在其内,从而实现抽吸时,反应管31的密封;通孔42用于连通反应管31和外部,通孔42的尺寸大小可设计成正好覆盖一个反应管31管口,其形状可以为圆形、方形或扇形;反应管31的管口与凹槽41的槽底面抵接,可方便抽吸管21的插接,抽吸管21***通孔42内即可与反应管31连通,从而进行抽吸。每个抽吸连接件4顶部与对应所述抽吸孔11的内壁可通过滚动轴承连接,或者在其顶部设置环形翼板,该环形翼板搁置在所述抽吸孔11外,以实现抽吸连接件4在抽吸孔11内的转动,其中,可在抽吸连接件4的顶部设置把手,便于转动操作。通孔42设置在抽吸连接件4的非圆心处,可在抽吸连接件4的转动下实现与多个反应管31的对接连通。抽吸连接件4一方面可起到密封的作用,另一方面可在抽吸孔11内转动,抽吸管21在不进行套接和卸下的过程,即可进行多个反应管31中触媒的转移,可进一步减小汞伤害,且操作方便,抽吸转移效率高。
此外,通孔42可以设计为扇形孔,其与抽吸连接件4共圆心;或者每个所述抽吸连接件4内沿直径方向紧邻设置一排该通孔42。通孔42在抽吸连接件4的转动下,可涵盖抽吸孔11下方区域的整个反应管31。
图4为本发明触媒转移装置中盖体另一实施例的俯视结构示意图。在上述各实施例的基础上,本实施例中,如图4所示,将抽吸孔11设计成扇形结构,且与盖体1共圆心点,仅在盖体1上设置一个该扇形孔,在盖体1的转动下,即可对接涵盖整个区域内的反应管31。其中,所述孔盖12与所述抽吸孔11孔内侧铰接,所述孔盖12的边沿处设有凸块121,所述抽吸孔11的孔壁上设有与所述凸块121对应卡接的卡槽111。孔盖12可铰接在扇形孔的弧边上,凸块121对应设置在孔盖12的圆心点处,盖体1的圆心处设置一个固定板,固定板的侧边设置与孔盖12上的凸块121对应的卡槽111进行卡接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种触媒转移装置,用于转移氯乙烯转化器内的触媒,所述氯乙烯转化器内设置有多个竖直放置的反应管,其特征在于,包括:盖体和抽吸装置;
所述盖体盖设在所述氯乙烯转化器的顶部;所述盖体上设有与所述氯乙烯转化器的内腔连通的抽吸孔;
所述抽吸装置包括:抽吸管和抽吸泵;所述抽吸管***所述抽吸孔内,与所述氯乙烯转化器内的反应管连通,并通过所述抽吸泵抽取所述反应管内的触媒。
2.根据权利要求1所述的触媒转移装置,其特征在于,所述盖体上设置至少一个抽吸孔,每个所述抽吸孔外分别设置一个孔盖。
3.根据权利要求2所述的触媒转移装置,其特征在于,所述盖体可绕所述氯乙烯转化器的中轴线作旋转运动,且所述盖体上沿直径方向紧邻设置一排所述抽吸孔。
4.根据权利要求3所述的触媒转移装置,其特征在于,一个所述抽吸孔对应与一个所述反应管连通。
5.根据权利要求3所述的触媒转移装置,其特征在于,一个所述抽吸孔对应与多个反应管连通;
每个所述抽吸孔内对应设置一个抽吸连接件,每个所述抽吸连接件的顶部与对应所述抽吸孔的内壁可旋转连接,其底部设有可包围多个反应管管口的凹槽;且所述凹槽的槽底与所述反应管的管口抵接;每个所述抽吸连接件内设有通孔,所述通孔的一端与对应所述抽吸孔连通,另一端与对应所述凹槽连通;所述孔盖设置在所述通孔外。
6.根据权利要求5所述的触媒转移装置,其特征在于,每个所述抽吸连接件的顶部与对应所述抽吸孔的内壁通过滚动轴承连接。
7.根据权利要求2所述的触媒转移装置,其特征在于,所述盖体可绕所述氯乙烯转化器的中轴线作旋转运动,且所述抽吸孔为与盖体共圆心的扇形孔。
8.根据权利要求7所述的触媒转移装置,其特征在于,所述孔盖与所述抽吸孔铰接。
9.根据权利要求8所述的触媒转移装置,其特征在于,所述孔盖的边沿处设有凸块,所述抽吸孔的孔壁上设有与所述凸块对应卡接的卡槽。
10.根据权利要求3-9任一项所述的触媒转移装置,其特征在于,所述盖体由盖板和与其相连的围板构成;所述围板内侧壁上设有环形外凸部,所述氯乙烯转化器的顶部外侧设有与所述环形外凸部对应卡接的环形槽。
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