1.本發(fā)明涉及一種管式反應(yīng)器，采用這種管式反應(yīng)器可改進(jìn)反應(yīng)效率、縮短反應(yīng)時(shí)間。本發(fā)明還涉及采用上述管式反應(yīng)器以連續(xù)反應(yīng)的方式處理含氟有機(jī)物廢水，從而極大地提高了廢水的處理效率。

背景技術(shù)：

2.含氟聚合物的乳液聚合法包括聚合、凝聚破乳、過濾、洗滌、干燥等步驟，在聚合過程中含氟有機(jī)物作為表面活性劑并不參與聚合反應(yīng)過程，但在處理過程中會產(chǎn)生大量含氟有機(jī)物的廢水，這種廢水直接排放將造成巨大的環(huán)境污染，且生產(chǎn)成本增加。另一方面，在一些含氟精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)過程中，經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和后處理后，也會產(chǎn)生較多的含氟有機(jī)副產(chǎn)物，若回收廢水中的含氟有機(jī)物并提純作為副產(chǎn)品，不僅保護(hù)水體環(huán)境，且可增加經(jīng)濟(jì)效益。

3.目前，常用的含氟有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)和分離方法為間歇法，具體操作過程如下：

4.(1)中和反應(yīng)：將經(jīng)過提濃后的含氟有機(jī)物廢水在帶攪拌的反應(yīng)釜中邊攪拌邊滴加無機(jī)酸(如硫酸、鹽酸、硝酸)或無機(jī)堿(如氫氧化鈉、氫氧化鉀)反應(yīng)；

5.(2)一次靜置：將反應(yīng)后的含氟有機(jī)物和廢水在反應(yīng)釜中靜置分層，通常靜置時(shí)間大于4小時(shí)；

6.(3)一次分層：將分層后的下層含氟有機(jī)物從反應(yīng)釜中放出來，得到大部分粗品；

7.(4)二次靜置：將反應(yīng)釜中的上層廢水放置到另一個(gè)分層槽中，繼續(xù)靜置24小時(shí)，進(jìn)一步分離少量殘留的含氟有機(jī)物；

8.(5)二次分層：待二次靜置界面清晰后，從分層槽下端放出少量的含氟有機(jī)物粗品。

9.上述間歇法反應(yīng)和分離含氟有機(jī)物和廢水，自動化程度低，人工操作多，時(shí)間周期長，安全性差，可靠性差。此外，由于上層廢水中會殘留較多的含氟有機(jī)物，需進(jìn)行二次靜置和分層，步驟繁瑣冗余。

10.管道式反應(yīng)器可通過管內(nèi)的內(nèi)件單元改變流體在管內(nèi)的流動狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)不同流體之間良好分散和充分混合的目的，并在精確控制的反應(yīng)條件下創(chuàng)造平推流，大大提高流體內(nèi)部的傳質(zhì)和傳熱，實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)。與反應(yīng)釜相比，管道式反應(yīng)器具有體積小，低維護(hù)，簡安裝，易清洗以及可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。

11.cn2460514y公開了一種含油污水處理混合反應(yīng)設(shè)備，它包括混合管道和后接在該混合管道上的反應(yīng)管道，混合管道和反應(yīng)管道內(nèi)裝波紋片填料。由于混合管和反應(yīng)管內(nèi)裝波紋填料，結(jié)果使得混合強(qiáng)烈、反應(yīng)充分，促進(jìn)了藥劑和污水在反應(yīng)的短時(shí)間內(nèi)達(dá)到分離。盡管填充波紋填料能有利地促進(jìn)反應(yīng)，但是其反應(yīng)效率還有進(jìn)一步改進(jìn)的余地。

12.因此，本領(lǐng)域還需要提供一種改進(jìn)的管式反應(yīng)器，它具有改進(jìn)的反應(yīng)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

13.本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明目的是提供一種改進(jìn)的管式反應(yīng)器，它具有改進(jìn)的反應(yīng)效率。

14.本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種采用上述管式反應(yīng)器以連續(xù)反應(yīng)的方式處理含氟有機(jī)物廢水，從而極大地提高了廢水的處理效率。

15.因此，本發(fā)明的一個(gè)方面一種管式反應(yīng)器，包括管殼與在管殼內(nèi)沿管殼的長度方向交替放置的波紋片填料和直板片填料，每段直板片填料的長度是每段波紋片長度的1.5-3倍。

16.本發(fā)明的另一方面涉及一種含氟有機(jī)物廢水的連續(xù)處理方法，包括下列步驟：

17.提供反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置包括上述管式反應(yīng)器和與該管式反應(yīng)器流體相連的液液分離器；

18.將經(jīng)濃縮的含氟有機(jī)物廢水與酸或堿一起加入該管式反應(yīng)器進(jìn)行中和反應(yīng)；

19.將反應(yīng)液輸入所述液液分離器，使含氟有機(jī)物進(jìn)行聚結(jié)并分離。

附圖說明

20.圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的管式反應(yīng)器剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

21.a.管式反應(yīng)器

22.本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，盡管在管式反應(yīng)器中放置波紋填料有助于充分混合反應(yīng)物，有利地促進(jìn)反應(yīng)，但是如果在兩段波紋填料之間放置一定長度的直板填料，則可進(jìn)一步提升該管式反應(yīng)器的反應(yīng)效率。本發(fā)明就是在該發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的。

23.因此，本發(fā)明管式反應(yīng)器包括管殼與在管殼內(nèi)沿管殼的長度方向交替放置的波紋片填料和直板片填料。

24.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述波紋片填料呈圓柱狀，包括中空的外圓柱和在中空外圓柱內(nèi)沿長度方向平行設(shè)置的波紋片，當(dāng)有多片波紋片時(shí)，多片波紋片具有相同的長度和相同或不同的寬度，其紋路相互平行或者不平行，較好的是，所述波紋片的紋路相互平行。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述波紋片填料包括1-6片平行放置的波紋片。

25.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述圓柱狀波紋片填料的外徑與管式反應(yīng)器的內(nèi)徑相匹配，使之能夠基本密合地置于所述管式反應(yīng)器內(nèi)。

26.在本發(fā)明中，屬于“基本密合”是指填料圓柱能輕松地置于管式反應(yīng)器內(nèi)并且圓柱外徑與管式反應(yīng)內(nèi)徑基本無縫隙。

27.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述直板片填料呈圓柱狀，包括中空外圓柱和在圓柱內(nèi)沿長度方向平行設(shè)置的直板片，當(dāng)有多片直板片時(shí)，多片直板片具有相同的長度和相同或不同的寬度，其相互平行或者不平行，較好的是，所述直板片相互平行。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述直板片填料包括1-6片平行放置的直板片。

28.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述波紋片填料和直板片填料具有相同或不同的片數(shù)。

29.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述波紋片填料和直板片填料在管殼內(nèi)沿管殼的長度方向交替放置，兩者基本無相位差。

30.在本發(fā)明中，術(shù)語“平行”是指兩片波紋片或者直板片平面之間的夾角小于5°,較好小于3°，最好為0°。

31.在本發(fā)明中，術(shù)語“基本無相位差”是指平行直板片填料和平行波紋片填料的填料片之間的夾角小于5°,較好小于3°，最好為0°。

32.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，每段直板片填料的圓柱長度是每段波紋片圓柱長度的1.5-3倍。較好1.8-2.5倍，更好1.9-2.2倍，例如2.0倍。

33.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，如果將波紋片填料以a表示，將直板片填料以b表示，則管式反應(yīng)器中所述兩種填料以abababa的方式排列。

34.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述管式反應(yīng)器包括間隔放置的多段波紋片填料和直板片填料，各段波紋片填料具有相同或者不同的波紋片數(shù)量，各段直板片填料具有相同或者不同的直板片數(shù)量。

35.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述管式反應(yīng)器包括間隔放置的多段波紋片填料和直板片填料，相鄰的波紋片填料段和直板片填料段具有相同的片數(shù)，并且對應(yīng)的波紋片和直板片以零相位差的方式置于同一水平面上。

36.圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的管式反應(yīng)器的剖面圖。如圖1所示，所述管式反應(yīng)器包括進(jìn)料口1、折流板2、反應(yīng)管外殼4、波紋填料3和直板填料5。如果將波紋片填料以a表示，將直板片填料以b表示，則如圖所示沿管式反應(yīng)器長度方向放置的所述兩種填料以abababa的方式排列，放置時(shí)兩種填料片相互間無相位差。

37.使用時(shí)，反應(yīng)原料從反應(yīng)器進(jìn)料口1進(jìn)入該管式反應(yīng)器,沿折流板2進(jìn)入反應(yīng)管，交替通過波紋填料和平直填料進(jìn)行振蕩混合反應(yīng)，得到的反應(yīng)產(chǎn)物沿折流板進(jìn)入后處理段進(jìn)行加工處理。

38.本發(fā)明管道式反應(yīng)器通過混合單元體改變含氟有機(jī)物溶液在管內(nèi)的流動狀態(tài)，同時(shí)提高傳質(zhì)傳熱，在精確控制反應(yīng)條件下，實(shí)現(xiàn)含氟有機(jī)物鹽的快速酸堿中和反應(yīng)。

39.b.含氟有機(jī)物廢水的連續(xù)處理方法

40.本發(fā)明還涉及一種采用本發(fā)明上述反應(yīng)器進(jìn)行含氟有機(jī)物廢水的連續(xù)處理方法。本發(fā)明方法包括下列步驟：

41.i)提供反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置包括上述管式反應(yīng)器和與該管式反應(yīng)器流體相連的液液分離器

42.適用的反應(yīng)裝置為本發(fā)明上述管式反應(yīng)器。

43.用于液液分離的分離器無特別的限制，可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)液液分離器。用于液液分離的分離器的非限定性例子有，例如常規(guī)重力沉降罐、油水聚結(jié)分離器和纖維膜表面分離器中一種或其組合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，使用cn210214870u公開的液液分離器。

44.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，使用聚結(jié)分離器作為液液分離器。適用的聚結(jié)分離器是本領(lǐng)域常規(guī)的聚結(jié)分離器，它含兩種濾芯，即：聚濾芯和分離濾芯。在含氟有機(jī)物廢水處理中，廢水流入聚結(jié)分離器后，首先流經(jīng)聚結(jié)濾芯，聚結(jié)濾芯濾除固體雜質(zhì)，并將極小的含氟有機(jī)物液珠聚結(jié)成較大的含氟有機(jī)物液珠。絕大部分聚結(jié)后的含氟有機(jī)物可以靠自重從廢水中分離除去，沉降到集油槽中。然后廢水又流過分離濾芯，由于分離濾芯具有良好的親水憎油性，從而進(jìn)一步分離油分，最終，潔凈廢水流出聚結(jié)分離器。

45.本發(fā)明管式反應(yīng)器與液液分離器的連接方式可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)連接方式。

46.ii)將經(jīng)濃縮的含氟有機(jī)物廢水與酸或堿一起加入該管式反應(yīng)器進(jìn)行中和反應(yīng)；

47.由于廢水中含氟有機(jī)物的濃度非常低，因此需要進(jìn)行預(yù)濃縮步驟。適用的預(yù)濃縮方法無特別的限制，可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)濃縮方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，通過膜濃縮法或蒸發(fā)法將廢水中的含氟有機(jī)物進(jìn)行濃縮處理。

48.本發(fā)明方法包括將經(jīng)濃縮的含氟有機(jī)物廢水與酸或堿一起加入該管式反應(yīng)器進(jìn)行中和反應(yīng)。適用的酸無特別的限制，可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)酸，例如無機(jī)酸，如硫酸、鹽酸、硝酸或其以任意比例形成的混合物。同樣，適用的堿將無特別的限制，可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)堿，例如堿金屬氫氧化物或者堿土金屬氫氧化物，如氫氧化鈉、氫氧化鉀或其混合物。

49.加入管式反應(yīng)器中的酸或堿的量取決于具體的含氟有機(jī)物廢水的情況?；谥泻头磻?yīng)的原理，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可容易地確定具體的酸或堿的加入量。

50.iii)將反應(yīng)液輸入所述液液分離器，使含氟有機(jī)物聚結(jié)和分離。

51.本發(fā)明方法包括將經(jīng)管道式反應(yīng)器完成中和反應(yīng)后的混合液連續(xù)輸送到液液分離器中，通過液液分離器中的篩網(wǎng)進(jìn)行含氟有機(jī)物液滴的聚結(jié)和分離。

52.本發(fā)明方法還任選地包括收集經(jīng)液液分離器分離得到的含氟有機(jī)物粗品，并進(jìn)行精餾提純。

53.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明廢水中含氟有機(jī)物的連續(xù)反應(yīng)和連續(xù)分離方法包括：

54.a)通過膜濃縮法或蒸發(fā)法將廢水中的含氟有機(jī)物進(jìn)行濃縮處理；

55.b)將無機(jī)酸(硫酸、鹽酸、硝酸)或無機(jī)堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀)和濃縮后的含氟有機(jī)物廢水按比例輸送到本發(fā)明所述管道式反應(yīng)器中；

56.c)將經(jīng)管道式反應(yīng)器完成中和反應(yīng)后的混合液連續(xù)輸送到液液分離器中，通過液液分離器中的篩網(wǎng)進(jìn)行含氟有機(jī)物液滴的聚結(jié)和分離；

57.d)收集經(jīng)液液分離器分離得到的含氟有機(jī)物粗品，并進(jìn)行精餾提純。

58.本發(fā)明連續(xù)化的廢水處理方法中含氟有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)和分離的方法自動化程度高，時(shí)間周期短，無需人工操作，安全性高，穩(wěn)定性好。

59.在本發(fā)明的一個(gè)較好實(shí)例中，本發(fā)明方法包括如下步驟：

[0060]-將廢水中的含氟有機(jī)物的濃度通過膜濃縮法或蒸發(fā)法濃縮到這樣的濃度，即含氟有機(jī)物的濃度范圍為1～20wt％，較好為2～18wt％，更好為3～15wt％，更優(yōu)為5～10wt％；

[0061]-將提濃后的含氟有機(jī)物水溶液以這樣的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，即泵的流速范圍為0.1～20t/h，較好為0.2～15t/h，更好為0.5～10t/h，更優(yōu)為0.8～8t/h，最優(yōu)為1～5t/h；

[0062]-將一定濃度的無機(jī)酸(硫酸、鹽酸、硝酸)或無機(jī)堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀)以這樣的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，即無機(jī)酸或無機(jī)堿的流速范圍為0.01～2t/h，較好為0.02～1.5t/h，更好為0.05～1t/h，更優(yōu)為0.1～0.5t/h；使得以重量計(jì)所述含氟有機(jī)物水溶液與無機(jī)酸或無機(jī)堿的比例范圍為50:1～2:1，較好為40:1～5:1，更好為30:1～8:1，更優(yōu)為20:1～10:1；

[0063]-將上述在管道式反應(yīng)器中反應(yīng)完全后的混合液以這樣的流速輸送到液液分離器

中進(jìn)行液滴的聚結(jié)和分離，混合液的流速范圍為0.1～20t/h，較好為0.2～15t/h，更好為0.5～10t/h，更優(yōu)為0.8～8t/h，最優(yōu)為1～5t/h；

[0064]-收集通過液液分離器快速分離后的含氟有機(jī)物粗品。

[0065]

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

[0066]

實(shí)施例

[0067]

測試方法

[0068]

廢水中含氟有機(jī)物濃度和粗品中含氟有機(jī)物濃度的測定

[0069]

以目標(biāo)含氟有機(jī)物的純物質(zhì)為標(biāo)樣，以另一種已知的含氟有機(jī)物(全氟癸酸)為內(nèi)標(biāo)，建立含氟有機(jī)物純物質(zhì)的峰面積和另一種已知含氟有機(jī)物內(nèi)標(biāo)峰的峰面積之比與含氟有機(jī)物純物質(zhì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。通過lc-ms方法測定廢水中含氟有機(jī)物的濃度和粗品中含氟有機(jī)物的濃度。

[0070]

比較例1

[0071]

在本比較例中，以間歇法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中和反應(yīng)和分離。

[0072]

將3t濃度為5wt％的九氟戊酸鈉水溶液加入到5m3的帶攪拌的反應(yīng)釜中，逐滴加入300kg的98wt％的濃硫酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4h。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中靜置8h，收集下層反應(yīng)后的九氟戊酸粗品，第一次分層后的上層清液放入分層罐中，繼續(xù)靜置，進(jìn)行第二次分層，靜置16h后，繼續(xù)收集下層九氟戊酸粗品。分別取粗品、第一次分層和第二次分層后的上層清液，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析上層清液中殘留的九氟戊酸濃度，結(jié)果見下表。

[0073]

比較例2

[0074]

在本比較例中，以間歇法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中和反應(yīng)和分離。

[0075]

將3t濃度為5wt％的九氟戊酸鈉水溶液加入到5m3的反應(yīng)釜中，逐滴加入600kg的50wt％的濃硫酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4h。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中靜置8h，收集下層反應(yīng)后的九氟戊酸粗品，第一次分層后的上層清液放入分層罐中，繼續(xù)靜置，進(jìn)行第二次分層，靜置16h后，繼續(xù)收集下層九氟戊酸粗品。分別取粗品、第一次分層和第二次分層后的上層清液，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析上層清液中殘留的九氟戊酸濃度，結(jié)果見下表。

[0076]

比較例3

[0077]

在本比較例中，以間歇法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中和反應(yīng)和分離。

[0078]

將3t濃度為10wt％的九氟戊酸鈉水溶液加入到5m3的反應(yīng)釜中，逐滴加入600kg的98wt％的濃硫酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4h。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中靜置8h，收集下層反應(yīng)后的九氟戊酸粗品，第一次分層后的上層清液放入分層罐中，繼續(xù)靜置，進(jìn)行第二次分層，靜置16h后，繼續(xù)收集下層九氟戊酸粗品。分別取粗品、第一次分層和第二次分層后的上層清液，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析上層清液中殘留的九氟戊酸濃度，結(jié)果見下表。

[0079]

比較例4

[0080]

在本比較例中，以間歇法的方式進(jìn)行cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-coona的中和反應(yīng)和分離。

[0081]

將3t濃度為5wt％的cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-coona水溶液加入到5m3的

反應(yīng)釜中，逐滴加入300kg的98wt％的濃硫酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4h。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中靜置8h，收集下層反應(yīng)后的cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh粗品，第一次分層后的上層清液放入分層罐中，繼續(xù)靜置，進(jìn)行第二次分層，靜置16h后，繼續(xù)收集下層cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh的粗品。分別取粗品，第一次分層和第二次分層后的上層清液，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析上層清液中殘留的cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh濃度，結(jié)果見下表。

[0082]

比較例5

[0083]

在本比較例中，以間歇法的方式進(jìn)行cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3na的反應(yīng)和分離。

[0084]

將3t濃度為5wt％的cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3na水溶液加入到5m3的反應(yīng)釜中，逐滴加入300kg的98wt％的濃硫酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4h。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中靜置8h，收集下層反應(yīng)后的粗品，第一次分層后的上層清液放入分層罐中，繼續(xù)靜置，進(jìn)行第二次分層，靜置16h后，繼續(xù)收集下層粗品。分別取粗品，第一次分層和第二次分層后的上層清液，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3h的濃度，結(jié)果見下表。

[0085]

實(shí)施例1

[0086]

在本實(shí)施例中，采用圖1所示的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中和反應(yīng)和分離。

[0087]

將3t濃度為5wt％的九氟戊酸鈉的廢水溶液通過泵以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將300kg濃度為98wt％的硫酸以0.1t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.1t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含九氟戊酸粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析九氟戊酸的濃度，結(jié)果見下表。

[0088]

實(shí)施例2

[0089]

在本實(shí)施例中，采用圖1所示的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中和反應(yīng)和分離。

[0090]

將3t濃度為5wt％的九氟戊酸鈉廢水溶液通過泵以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將600kg濃度為50wt％硫酸以0.2t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.2t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含九氟戊酸粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析九氟戊酸的濃度，結(jié)果見下表。

[0091]

實(shí)施例3

[0092]

在本實(shí)施例中，采用圖1所示的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中和反應(yīng)和分離。

[0093]

將3t濃度為10wt％的九氟戊酸鈉水溶液通過泵以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將600kg濃度為98wt％硫酸以0.2t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.2t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含九氟戊酸粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析九氟戊酸的濃度，結(jié)果見下表。

[0094]

實(shí)施例4

[0095]

在本實(shí)施例中，采用圖1所示的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行九氟戊酸鈉的中

和反應(yīng)和分離。

[0096]

將3t濃度為5wt％的九氟戊酸鈉水溶液以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將600kg濃度為98wt％硫酸以0.2t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.2t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含九氟戊酸粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析九氟戊酸的濃度，結(jié)果見下表。

[0097]

實(shí)施例5

[0098]

在本實(shí)施例中，采用圖1所示的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3na的中和反應(yīng)和分離。

[0099]

將3t濃度為5wt％的cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3na水溶液以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將300kg濃度為98wt％的硫酸以0.1t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.1t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3h粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析cf

3-(cf2)

5-ch2ch

2-so3h的濃度，結(jié)果見下表。

[0100]

實(shí)施例6

[0101]

在本實(shí)施例中，采用圖1所示的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-coona的中和反應(yīng)和分離。

[0102]

將3t濃度為5wt％的cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-coona水溶液以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將300kg濃度為98wt％的硫酸以0.1t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.1t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh的濃度，結(jié)果見下表。

[0103]

比較例6

[0104]

在本比較例中，采用與圖1類似的管式反應(yīng)器以連續(xù)法的方式進(jìn)行cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-coona的中和反應(yīng)和分離。但是使用的管式反應(yīng)器中僅僅帶有波紋片填料。

[0105]

將3t濃度為5wt％的cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-coona水溶液以1t/h的流速輸送到管道式反應(yīng)器中，將300kg濃度為98wt％的硫酸以0.1t/h的流速同時(shí)輸送到管道式反應(yīng)器中，隨后以1.1t/h的流速直接進(jìn)入到液液分離器中進(jìn)行含cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh粗品的有機(jī)相和水相的快速分離，上層清液從液液分離器上端出口流出，下層粗品從液液分離器下端收集。分別取上層清液和下層粗品，以全氟癸酸為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行l(wèi)c-ms測試，分析cf

3-cf

2-o-cf(cf3)-cf

2-o-cf(cf3)-cooh的濃度，結(jié)果見下表。

[0106]

表1實(shí)施例和比較例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

[0107][0108]

以上僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)例，但本發(fā)明的技術(shù)特征不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，將類似結(jié)構(gòu)的含氟有機(jī)物或其它水箱體系中的含氟有機(jī)物用于進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)和分離，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，而所作出簡單變化，等同替換或修飾等，皆涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種管式反應(yīng)器，包括管殼與在管殼內(nèi)沿管殼的長度方向交替放置的波紋片填料和直板片填料，每段直板片填料的長度是每段波紋片長度的1.5-3倍。2.如權(quán)利要求1所述的管式反應(yīng)器，其特征在于所述波紋片填料呈圓柱狀，包括中空的外圓柱和在中空外圓柱內(nèi)沿長度方向平行設(shè)置的波紋片；所述直板片填料呈圓柱狀，包括中空外圓柱和在圓柱內(nèi)沿長度方向平行設(shè)置的直板片。3.如權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于所述波紋片填料包括多片波紋片，多片波紋片具有相同的長度和相同或不同的寬度，其紋路相互平行或者不平行。4.如權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于所述直板片填料包括多片直板片，多片直板片具有相同的長度和相同或不同的寬度，其相互平行或者不平行。5.如權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于所述波紋片填料和直板片填料在管殼內(nèi)沿管殼的長度方向交替放置，兩者的相位差小于5

°

。6.如權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于每段直板片填料的圓柱長度是每段波紋片圓柱長度的1.8-2.5倍，更好1.9-2.2倍，例如2.0倍。7.如權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于在管式反應(yīng)器中波紋片填料a和直板片填料b以abababa的方式排列。8.一種含有機(jī)氟廢水的連續(xù)處理方法，包括下列步驟：提供反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的管式反應(yīng)器和與該管式反應(yīng)器流體相連的液液分離器；將經(jīng)濃縮的含有機(jī)氟廢水與酸或堿一起加入該管式反應(yīng)器進(jìn)行中和反應(yīng)；將反應(yīng)液輸入所述液液分離器，使含氟有機(jī)物聚結(jié)和分離。9.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的管式反應(yīng)器在含氟有機(jī)物廢水處理中的用途。

技術(shù)總結(jié)

提供了一種管式反應(yīng)器及其在含有機(jī)氟廢水處理中的用途。所述管式反應(yīng)器包括管殼與在管殼內(nèi)沿管殼的長度方向交替放置的波紋片填料和直板片填料，每段直板片填料的長度是每段波紋片長度的1.5-3倍。在管式反應(yīng)器中波紋片填料A和直板片填料B以ABABAB的方式排列。填料A和直板片填料B以ABABAB的方式排列。填料A和直板片填料B以ABABAB的方式排列。

技術(shù)研發(fā)人員：李純婷 杜麗君 范文彬 范杰 王建文 程兆富

受保護(hù)的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古三愛富萬豪氟化工有限公司 常熟三愛富中昊化工新材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.09

技術(shù)公布日：2022/3/4