本發(fā)明涉及氯乙酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及氯乙酸結(jié)晶工藝。

背景技術(shù)：

目前在氯乙酸生產(chǎn)中氯乙酸的結(jié)晶是影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能耗的關(guān)鍵，雖然在氯乙酸結(jié)晶方面有大量的研究報(bào)道，但大多屬于通過(guò)結(jié)晶設(shè)備的改進(jìn)來(lái)優(yōu)化結(jié)晶工藝的方法，而在實(shí)際生產(chǎn)中各生產(chǎn)企業(yè)對(duì)結(jié)晶工藝的控制常依據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出的降溫控制理論來(lái)指導(dǎo)結(jié)晶操作，往往造成(1)結(jié)晶周期長(zhǎng)，設(shè)備利用率低下；(2)極易形成料液局部結(jié)晶附著罐壁而出現(xiàn)的掛壁問(wèn)題，不僅影響設(shè)備的換熱，而且在消除掛壁問(wèn)題過(guò)程反復(fù)升溫造成料液變紅影響產(chǎn)品質(zhì)量；(3)降溫結(jié)晶過(guò)程需要工人不斷觀察料液顏色、粘稠度等，來(lái)及時(shí)調(diào)整降溫水流量，人為因素對(duì)生產(chǎn)結(jié)果的影響大，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定性高等問(wèn)題，制約著氯乙酸生產(chǎn)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種氯乙酸結(jié)晶工藝，通過(guò)嚴(yán)格控制結(jié)晶釜降溫水的水溫，詳細(xì)劃分結(jié)晶工藝階段，不僅解決了氯乙酸結(jié)晶生產(chǎn)中常出現(xiàn)的晶體掛壁問(wèn)題，還縮短了結(jié)晶時(shí)間，提升了結(jié)晶速度，提高了結(jié)晶產(chǎn)品質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的氯乙酸結(jié)晶工藝，是通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)晶釜內(nèi)氯乙酸物料的料溫，根據(jù)料溫控制結(jié)晶釜降溫水的水溫調(diào)節(jié)，進(jìn)行氯乙酸結(jié)晶過(guò)程的控制，包括以下工藝步驟：

a、當(dāng)料溫≥50℃，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第一階段，開啟結(jié)晶釜降溫水的循環(huán)，調(diào)控水溫升至45℃且保持恒溫，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第一階段降溫；

b、當(dāng)料溫＞63℃，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第二階段，調(diào)控水溫升至50℃且保持恒溫，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第二階段降溫；

c、當(dāng)料溫≤63℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第三階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差維持在6℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第三階段降溫；

d、當(dāng)料溫≤58℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第四階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差維持在4℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第四階段降溫；

e、當(dāng)料溫≤55℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第五階段，控制結(jié)晶釜降溫水升溫，升溫10～40分鐘，待結(jié)晶釜內(nèi)壁上附著的晶體完全掉落，控制結(jié)晶釜降溫水停止升溫、開啟降溫，待水溫降至料溫溫度，向結(jié)晶釜內(nèi)加入氯乙酸母液；

f、當(dāng)料溫≤52℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第六階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由4℃逐漸增大到10℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第五階段降溫；

g、當(dāng)料溫≤45℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第七階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由10℃逐漸增大到15℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第六階段降溫；

h、當(dāng)料溫≤36℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第八階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由15℃逐漸增大到20℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第七階段降溫；

i、當(dāng)料溫≤30℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第九階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由20℃逐漸增大到26℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第八階段降溫；

j、當(dāng)料溫≤25℃時(shí)，停止結(jié)晶釜降溫水的循環(huán)，結(jié)晶工藝結(jié)束。

本發(fā)明的結(jié)晶工藝以氯乙酸的結(jié)晶特性，即氯乙酸的熔點(diǎn)為63℃，當(dāng)氯化液溫度＜63℃時(shí)，開始有晶體析出，以及晶體會(huì)以α、β、γ三種形式出現(xiàn)，且不同晶體形式的結(jié)晶溫度不同，α型為63℃，β型為55～56℃，γ型為51～52℃等理論基礎(chǔ)為依據(jù)，根據(jù)結(jié)晶釜內(nèi)氯乙酸物料的料溫，將結(jié)晶工藝嚴(yán)格劃分為九個(gè)階段，在九個(gè)階段中通過(guò)精確控制結(jié)晶釜降溫水的水溫，以達(dá)到對(duì)氯乙酸物料結(jié)晶過(guò)程的精細(xì)化控制，避免根據(jù)經(jīng)驗(yàn)操作引入的判斷誤差等人為因素的影響，從而縮短結(jié)晶時(shí)間，提升結(jié)晶速度，提高結(jié)晶產(chǎn)品質(zhì)量，避免晶體掛壁問(wèn)題的出現(xiàn)。

結(jié)晶釜氯乙酸物料的進(jìn)料料溫高達(dá)近百度，在第一、二階段內(nèi)，由于氯乙酸物料的料溫處于結(jié)晶點(diǎn)以上，只需盡快將料溫降至結(jié)晶點(diǎn)附近，控制水溫保持在45、50℃的恒溫，可防止料溫與水溫的溫差過(guò)大，物料傳熱不勻而形成的局部結(jié)晶出現(xiàn)掛壁的問(wèn)題；第三階段，氯乙酸物料已經(jīng)開始有晶體析出，水溫必須跟隨料溫變化，由于此時(shí)的晶體還較少，需控制料溫與水溫的溫差相對(duì)較大，控制水溫由50℃恒溫升至低于料溫6℃的溫度；第四階段，氯乙酸物料中有大量晶體析出，如果降溫較快極易掛壁，同時(shí)也會(huì)對(duì)晶體的形成造成不好的影響，易出現(xiàn)結(jié)晶顆粒小，結(jié)晶少等問(wèn)題，因此該階段進(jìn)一步控制減小料溫與水溫的溫差，使晶體充分析出；第五階段，由于氯乙酸物料中大部分晶體已經(jīng)析出，物料開始變得粘稠，換熱緩慢，在結(jié)晶釜內(nèi)壁上或多或少存在一些晶體附著在壁上，有輕微掛壁現(xiàn)象，此階段通過(guò)對(duì)水溫快速、短暫升溫使附著的晶體消除，之后再次降溫使水溫達(dá)到料溫溫度，再加入氯乙酸母液，為晶體的長(zhǎng)大做好準(zhǔn)備；第六階段，此階段還會(huì)有少量晶體析出，而且晶體的長(zhǎng)大需要一個(gè)緩慢的過(guò)程，因此控制料溫、水溫的溫差進(jìn)行緩慢變化；第七階段，培養(yǎng)晶體逐漸長(zhǎng)大，逐漸增大料溫水溫溫差及物料的降溫速度；第八階段，進(jìn)一步增大物料的降溫速度，控制增大料溫、水溫溫差，使晶體進(jìn)一步快速聚合長(zhǎng)大。在結(jié)晶過(guò)程的九個(gè)階段對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行八個(gè)降溫段，和一個(gè)升溫段，并將升溫段設(shè)置于降溫段之中，從根源上解決了結(jié)晶工藝中的晶體掛壁問(wèn)題，并縮短了結(jié)晶時(shí)間，顯著提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，步驟e中所述氯乙酸母液為氯乙酸生產(chǎn)得到并于生產(chǎn)中循環(huán)使用的含有氯乙酸的固、液混合液。

步驟e中加入氯乙酸母液，有效回收氯乙酸，減少生產(chǎn)的污染與浪費(fèi)，提高產(chǎn)品收率。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，步驟f～i中所述水溫與料溫的溫差以均勻增大的形式進(jìn)行控制。

進(jìn)一步限定降溫水水溫與料溫溫差的控制，優(yōu)化結(jié)晶工藝，提高結(jié)晶產(chǎn)量和質(zhì)量。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，步驟a～h中使用循環(huán)水作為結(jié)晶釜降溫水，步驟i中使用5℃低溫水作為結(jié)晶釜降溫水。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，結(jié)晶工藝中對(duì)結(jié)晶釜內(nèi)氯乙酸物料的料溫監(jiān)測(cè)從氯乙酸物料向結(jié)晶釜進(jìn)料開始，至結(jié)晶工藝結(jié)束為止。

對(duì)氯乙酸物料的料溫監(jiān)測(cè)，從向結(jié)晶釜內(nèi)進(jìn)料即開始，不需等全部氯乙酸物料都進(jìn)入釜內(nèi)，可以盡快對(duì)降溫水進(jìn)行升溫，防止料溫與水溫的溫差過(guò)大，造成物料傳熱不勻出現(xiàn)局部結(jié)晶掛壁現(xiàn)象。

綜上所述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，獲得的氯乙酸結(jié)晶工藝，以氯乙酸結(jié)晶特性的理論基礎(chǔ)為依據(jù)，根據(jù)結(jié)晶釜內(nèi)氯乙酸物料的料溫，精確控制結(jié)晶釜降溫水的水溫，以達(dá)到對(duì)氯乙酸物料結(jié)晶過(guò)程的精細(xì)化控制，避免根據(jù)經(jīng)驗(yàn)操作引入的判斷誤差等人為因素的影響，將結(jié)晶工藝嚴(yán)格劃分為九個(gè)階段，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行八個(gè)降溫段，和一個(gè)升溫段，并將升溫段設(shè)置于降溫段之中，從根源上解決了結(jié)晶工藝中的晶體掛壁問(wèn)題，并縮短了結(jié)晶時(shí)間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。由于結(jié)晶過(guò)程的精細(xì)化控制，該結(jié)晶工藝易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，不僅可減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)，還可降低生產(chǎn)耗能，極大提高生產(chǎn)效率。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

本實(shí)施例涉及一種氯乙酸結(jié)晶工藝，具體工藝流程如下：

當(dāng)結(jié)晶釜內(nèi)有氯乙酸物料的進(jìn)料，開啟對(duì)氯乙酸物料料溫的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，

a、當(dāng)料溫≥50℃，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第一階段，開啟結(jié)晶釜降溫水的循環(huán)，調(diào)控水溫升至45℃且保持恒溫，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第一階段降溫；

b、當(dāng)料溫＞63℃，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第二階段，調(diào)控水溫升至50℃且保持恒溫，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第二階段降溫；

c、當(dāng)料溫≤63℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第三階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差維持在6℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第三階段降溫；

d、當(dāng)料溫≤58℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第四階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差維持在4℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第四階段降溫；

e、當(dāng)料溫≤55℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第五階段，控制結(jié)晶釜降溫水升溫，根據(jù)物料及罐體的導(dǎo)熱系數(shù)(所述物料及罐體導(dǎo)熱系數(shù)，即物料進(jìn)入第四段時(shí)，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)，到達(dá)第五段溫度時(shí)計(jì)時(shí)停止，這一時(shí)間越短，說(shuō)明物料及罐體導(dǎo)熱系數(shù)越大，升溫時(shí)間越短，反之越長(zhǎng))，升溫30分鐘，待結(jié)晶釜內(nèi)壁上附著的晶體完全掉落，控制結(jié)晶釜降溫水停止升溫、開啟降溫，待水溫降至料溫溫度，向結(jié)晶釜內(nèi)加入氯乙酸母液，所述氯乙酸母液是生產(chǎn)中在晶體離心環(huán)節(jié)經(jīng)離心機(jī)甩出得到的固﹑液混合液，包括在氯化反應(yīng)中深度氯化產(chǎn)生的二氯乙酸液體，未反應(yīng)完全的微量醋酸，洗滌用水，以及不可避免的一氯乙酸(即氯乙酸)，通常對(duì)該混合液進(jìn)行循環(huán)使用，以回收一氯乙酸。經(jīng)檢測(cè)，氯乙酸母液的主要成分為45％左右的一氯乙酸，35％左右的二氯乙酸，10％左右的醋酸，8％左右的水，以及硫﹑氯乙酰氯﹑游離氯等其它微量雜質(zhì)；

f、當(dāng)料溫≤52℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第六階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由4℃逐漸增大到10℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第五階段降溫；

g、當(dāng)料溫≤45℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第七階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由10℃逐漸增大到15℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第六階段降溫；

h、當(dāng)料溫≤36℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第八階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由15℃逐漸增大到20℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第七階段降溫；

i、當(dāng)料溫≤30℃時(shí)，進(jìn)入結(jié)晶工藝的第九階段，調(diào)控水溫與料溫的溫差由20℃逐漸增大到26℃，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行第八階段降溫；

j、當(dāng)料溫≤25℃時(shí)，停止結(jié)晶釜降溫水的循環(huán)，結(jié)晶工藝結(jié)束，關(guān)閉各閥門，等待放料。

在步驟a～h中使用循環(huán)水作為結(jié)晶釜降溫水，采用蒸汽和循環(huán)水進(jìn)行降溫水的調(diào)溫；步驟i中使用5℃低溫水作為結(jié)晶釜降溫水，采用蒸汽和5℃低溫水進(jìn)行降溫水的調(diào)溫。在步驟f～i中所述水溫與料溫溫差以均勻增大的形式進(jìn)行控制，如g～h段，料溫由45℃降至36℃，對(duì)應(yīng)水溫控制由35℃至16℃，期間的料溫、水溫均呈函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，以此規(guī)律控制水溫與料溫的溫差呈均勻增大形式。

結(jié)晶罐為12000l罐體時(shí)，該結(jié)晶工藝歷時(shí)28～32h，相較于常規(guī)氯乙酸結(jié)晶工藝時(shí)間60～70h，顯著縮短了結(jié)晶工藝時(shí)間，得到的氯乙酸晶體，純度為98％，產(chǎn)率為93％，生產(chǎn)速度的提升，能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且該結(jié)晶工藝杜絕了不合格品的產(chǎn)生。

上述結(jié)晶工藝，可通過(guò)人工操作來(lái)完成，由于對(duì)結(jié)晶過(guò)程的精細(xì)化控制，極大避免根據(jù)經(jīng)驗(yàn)操作引入的判斷誤差等對(duì)結(jié)晶生產(chǎn)的影響，可縮短結(jié)晶時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。更優(yōu)地，該結(jié)晶工藝易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，在結(jié)晶釜進(jìn)料后，電腦啟動(dòng)程序，按上述工藝步驟，完成物料的結(jié)晶，自動(dòng)化程度的提高，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作人員，大大減少事故率，而且還可極大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)，保證操作的精確度，維持生產(chǎn)的穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)耗能，極大提高生產(chǎn)效率。

對(duì)比例

本對(duì)比例采用如下的結(jié)晶工藝：

在氯乙酸結(jié)晶釜內(nèi)，氯乙酸物料的料溫由90～58℃時(shí)，維持降溫水水溫穩(wěn)定在56℃，降溫約4h；料溫由58～53℃時(shí)，維持料溫與水溫的溫差4±1℃，降溫約10h；料溫由53～45℃時(shí)，維持料溫與水溫的溫差5～8℃，降溫約10h；料溫由45～40℃時(shí)，維持料溫與水溫的溫差8～10℃，此后可逐漸增大溫差至10～15℃，降溫約5h；料溫由40～20℃時(shí)，維持料溫與水溫的溫差12～16℃，當(dāng)料溫達(dá)到35℃，溫差可加大至15℃，降溫約8h；另外，返工料和母液回收結(jié)晶的料溫與水溫溫差控制在8～10℃，最終料溫在10℃，水溫≥2℃，返工料降溫約7h，母液回收結(jié)晶降溫約4.5h。

按對(duì)比例的結(jié)晶工藝獲得的氯乙酸晶體具有晶體純度高、顆粒大而均勻的優(yōu)勢(shì)，但每次結(jié)晶工藝后在結(jié)晶釜內(nèi)壁上均會(huì)出現(xiàn)晶體掛壁的問(wèn)題，如果通過(guò)物料升溫消除掛壁，往往造成物料變紅，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此需要放料后進(jìn)行人工清理掛壁，不僅降低了生產(chǎn)產(chǎn)量，增加了工作量，還會(huì)造成生產(chǎn)安全的隱患。

將本發(fā)明實(shí)施例與對(duì)比例比較可見，本發(fā)明的結(jié)晶工藝通過(guò)更精細(xì)化地控制結(jié)晶過(guò)程，進(jìn)一步縮短了結(jié)晶工藝時(shí)間，并可以促使晶體分別以α、β、γ三種形式得到純度很高地結(jié)晶，極大提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且結(jié)晶工藝嚴(yán)格劃分為九個(gè)階段，其中包括八個(gè)降溫段和一個(gè)升溫段，并將升溫段設(shè)置于降溫段之中，通過(guò)每個(gè)階段水溫的特定控制之間的相互關(guān)聯(lián)與影響，從根源上解決了結(jié)晶工藝中的晶體掛壁問(wèn)題，并且不會(huì)出現(xiàn)因升溫造成物料發(fā)紅，影響產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題，極大改進(jìn)了結(jié)晶工藝。

綜上所述，本發(fā)明的氯乙酸結(jié)晶工藝，通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)晶釜內(nèi)氯乙酸物料的料溫，精確控制結(jié)晶釜降溫水的水溫，在結(jié)晶過(guò)程嚴(yán)格劃分為九個(gè)階段，對(duì)氯乙酸物料進(jìn)行八個(gè)降溫段，和一個(gè)升溫段，并將升溫段設(shè)置于降溫段之中，從根源上解決了結(jié)晶工藝中的晶體掛壁問(wèn)題，并縮短了結(jié)晶時(shí)間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。由于結(jié)晶過(guò)程的精細(xì)化控制，該結(jié)晶工藝易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，不僅可減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)，還可降低生產(chǎn)耗能，極大提高生產(chǎn)效率。