技术领域
本发明属于二氯丁二烯制备领域。
背景技术
氯丁橡胶是二十世纪30年代问世的一种合成橡胶，在非轮胎橡胶制品领域综合性能优于天然橡胶，由于其具有阻燃性、耐油性、耐化学腐蚀性和良好的密封性和耐屈挠性，其替代品只能代替部分性能，不能代替氯丁橡胶的全部功能，因此在粘胶剂、工业橡胶制品、电线电缆和汽车行业得到了广泛的应用，氯丁橡胶的生产和消费还将长期存在，并是不可或缺的。
氯丁橡胶的生产有两种方法：乙炔法和丁二烯法，近年来随着原油价格的不断走高，丁二烯法的原材料成本不断提高，目前采用乙炔法生产氯丁橡胶虽然生产过程中的废水污染难以处理，但比丁二烯法的生产成本约低3000元/吨，因此，相对技术先进的丁二烯法发展前景黯淡，而乙炔法因为市场优势而得到了发展。
在乙炔法生产过程中，二氯丁烯是合成氯丁橡胶单体—氯丁二烯的副产物，日产24～27m3的氯丁二烯，要排出约1～1.5m3的二氯丁烯，随着产量的不断增加，二氯丁烯的副产量也会增大，二氯丁烯从氯丁二烯第二减压精馏塔釜抽出，送入储槽进行回收或处理后作为废液排出。二氯丁烯的回收工艺可以采用与二甲胺在碱液溶液中反应，脱去氯化氢得到氯丁二烯和乙烯基乙炔进行回收利用，此工艺为间歇操作，设备多，操作繁琐，同时因为乙烯基乙炔极易与空气形成爆炸性混合物，操作危险系数高。二氯丁烯也可以在450～550℃热裂解得到氯丁二烯和氯化氢，得到回收利用，此工艺技术目前还不成熟，裂解反应器设计难度大。
本技术是将二氯丁烯转化为二氯丁二烯加以回收利用，二氯丁二烯可以通过硫磺、秋兰姆等调节剂，与氯丁二烯共聚而制得多种特种橡胶。由于在氯丁二烯分子链中引入二氯丁二烯单元结构，破坏了聚氯丁二烯分子链的规整性，因而产品显示出优良的抗结晶性能。其耐候性、耐老化性良好，广泛应用于低温制品、汽车密封件、电线电缆工业、橡胶杂件制品工业等。
以长化厂DCR-213型氯丁胶为例：是以二硫化二异基黄原酸脂为调节剂的氯丁二烯与二氯丁二烯共聚物，密度：1.23，米黄色或棕色块状物。具有优良的抗结晶性能，主要用于防尘罩、路桥减振垫、密封条等，类似于美国杜邦公司WRT型、日本电化公司S-40V氯丁橡胶。
以长化厂DCR-114型氯丁胶为例：是以硫磺为调节剂的氯丁二稀与二氯丁二烯共聚物，密度：1.23，米黄色或棕色块状物。有优良的抗晶体性能，成型粘着性好，是高强度动态制品首选胶种，用于制造如传动带、同步带、多契带等，类似于美国杜邦公司GRT型、日本电化公司PS-40氯丁橡胶。
据长化厂产品资料介绍，DCR-114型氯丁胶的低温动态性能比其他型号氯丁胶优越得多，例如在配方中加入炭黑、芳烃油、癸二酸二辛酯后，脆性温度为-41℃，其-36℃的耐寒系数为0.268，而DCR-114型的脆性温度同样是-41℃，但在-36℃耐寒系数为0.590。所以DCR-114型氯丁胶在防震橡胶胶制件和V型转动带及低温下使用的制品等方面应用有优良的使用性能。资料中同时介绍，国外已对硫调耐寒氯丁胶进行了研究、开发、生产，而我国市场尚无此类产品。因此，长化厂进行了该胶种的研制，而且各项性能达到技术要求。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种以二氯丁烯为原料制备2,3-二氯-1,3-丁二烯的方法及其装置。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种二氯丁烯制二氯丁二烯的制备方法，包括以二氯丁烯为原料氯化反应生成三氯丁烯，然后三氯丁烯在NaOH作用下脱去H+、Cl-，得到2,3-二氯-1,3-丁二烯。
上述方案中，所述二氯丁烯选自1,3-二氯-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯以及3,4-二氯-1-丁烯中的一种或多种。
作为选择，所述的二氯丁烯制二氯丁二烯的制备方法，依次包括以下步骤：
A、 将原料粗二氯丁烯提纯至纯度≥98%；
B、提纯后的精制二氯丁烯在压力0～0.2barG，温度5～60℃范围内，通氯量0.2～2.0 Nm3氯气/kg-二氯丁烯条件下，在氯化釜内反应生成三氯丁烯；
C、三氯丁烯在压力0～0.2barG，温度0～50℃范围内，与NaOH在脱氯化氢釜内反应生成2,3-二氯-1,3-丁二烯。
上述方案中，B步骤反应为放热反应，反应生成热约为204 kcal/kg-二氯丁烯，由于1,3-二氯-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯以及3,4-二氯-1-丁烯易受热分解为氯丁二烯和HCl，最高操作温度不宜超过60℃。二氯丁烯和氯丁二烯的蒸气都极易与空气形成爆炸性混合物，氯气也是带有腐蚀性的高危剧毒气体，因此，反应必须在密闭状态下操作，操作压力保持满足尾气排放所需压降，空气不返混入系统即可，最高不超过0.2barg。氯气的通入量必须控制在严格的合理范围内，如果氯气过量，反应迅速发生，反应生成热若不能及时移走，容器内压力会迅速升高，有开裂和爆炸的危险，造成严重的后果。
C步骤反应也为放热反应，反应生成热为303kcal/kg-三氯丁烯。反应产物二氯丁二烯受热也极易自聚和分解，最高操作温度不宜超过50℃。反应也需在密闭状态下操作，操作压力保持满足尾气排放所需压降，空气不返混入系统即可，最高不超过0.2barg。
作为选择，NaOH溶液质量百分比浓度为10～30%。
作为选择，所述B和/或C步骤中，加入阻聚剂，且反应中以冷却装置移走反应释放出的热量。
上述方案中，如前所述，氯化反应和脱氯化氢反应反应过热有诸多不利结果，因此对应优选设有冷却装置，反应生成热通过冷却介质热交换后移走。
作为选择，所述C步骤中，加入乳化剂。乳化剂优选为十六烷基三甲基溴化铵。
作为选择，所述阻聚剂选自硫化二苯胺、N-亚硝基二苯胺和二乙基羟胺中的一种或多种。
作为选择，所述A步骤中，原料粗二氯丁烯采用两级减压精馏提纯，一级塔脱除原料粗二氯丁烯中所含的轻组分杂质，二级塔脱除原料粗二氯丁烯中的重组分杂质。
作为进一步选择，精馏提纯后进一步脱水和酸中和。
上述方案中，粗二氯丁烯中有可能带水，对氯化反应会造成影响，并增加氯的消耗。同时粗二氯丁烯会带有少量HCl，对反应不利。因此，在氯化前采用氯化钙和碳酸钙对二氯丁烯进行脱水和中和。
所述轻组分杂质主要为2-氯丁烯、乙烯基乙炔、苯以及3,4-二氯丁烯等。
作为选择，一级塔操作工况主要为：
塔顶压力：10～50 KPaA
塔底压力：15～65 KPaA
塔顶温度：20～100 ℃
塔底温度：60～150 ℃
回流比：2～15。
所述重组分杂质主要为二甲苯、1-氯丁炔。
作为选择，二级塔其操作工况为：
塔顶压力：10～60 KPaA
塔底压力：20～70 KPaA
塔顶温度：20～100 ℃
塔底温度：60～150 ℃
回流比：2～20。
作为选择，所述C步骤中制得的2,3-二氯-1,3-丁二烯先水汽提馏进行预处理，再进一步减压精馏提纯。
一种二氯丁烯制二氯丁二烯的制备装置，包括精制二氯丁烯供应装置、氯气供应装置、氯化釜、NaOH供应装置和脱氯化氢釜，所述精制二氯丁烯供应装置、氯气供应装置分别与所述氯化釜联通，所述氯化釜进一步与所述NaOH供应装置分别和所述脱氯化氢釜联通。
作为选择，所述精制二氯丁烯之前还设有原料粗二氯丁烯的两级减压精馏塔和中和干燥塔。
作为选择，所述氯化釜和脱氯化氢釜均设有冷却液夹套。
作为选择，所述脱氯化氢釜后还依次设有提馏釜、提馏冷却器、油水分离器和2,3-二氯-1,3-丁二烯精馏塔。
作为选择，2,3-二氯-1,3-丁二烯精馏塔其操作工况为：
塔顶压力：10～60 KPaA
塔底压力：10～60 KPaA
塔顶温度：20～100 ℃
塔底温度：60～150 ℃
回流比：2～30。
作为选择，2,3-二氯-1,3-丁二烯精馏塔采用釜式再沸器，塔釜液循环流入釜式再沸器继续受热蒸出其中的2,3-二氯-1,3-丁二烯。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。
工艺装置过程为：
二氯丁烯送入氯化釜内，向釜内通入一定流量的氯气，在适当的温度下，使二氯丁烯发生取代反应生成三氯丁烯，以1,3-二氯-2-丁烯为例，主反应方程式如下：
CH2Cl－CH＝ CCl－CH3 + Cl2 —→CH2＝CCl－CHCl－CH2Cl + HCl↑
副反应为氯气加成反应，副产物主要为四氯丁烷，以及少量的五氯丁烷等：
CH2Cl－CH＝CCl－CH3 + Cl2 —→CH2Cl－CHCl－CHCl－CH2Cl
2CH2Cl－CH＝CCl－CH3 + 3Cl2 —→2CHCl2－CHCl－CHCl－CH2Cl
上述反应均为放热反应，为避免二氯丁烯受热发生自聚，加入一定量的阻聚剂，氯化釜用冷却装置移走反应释放出的热量。
由于原料二氯丁烯中可能含有少量的氯丁二烯、苯、二甲苯、氯丁炔以及乙烯基乙炔等组分，在后续的氯化、脱HCl反应中会生成组成复杂的反应生成物，不利于最终产品的提纯，因此优选首先采用精馏的方法提纯得到较高纯度（≥98%）的二氯丁烯，再进行氯化反应。
氯化反应后的三氯丁烯混合液送入脱氯化氢釜，向釜内加入NaOH溶液，三氯丁烯在NaOH作用下，脱除H+、Cl-后得到二氯丁二烯。主反应方程式如下：
CH2＝CCl－CHCl－CH2Cl +NaOH —→ CH2＝CCl－CCl＝CH2 + NaCl + H2O
四氯丁烷、五氯丁烷等与NaOH反应分别发生副反应，生成三氯1-丁烯和三氯1,3-丁二烯等：
CH2Cl－CHCl－CHCl－CH2Cl + NaOH —→CH2Cl－CHCl－CCl＝CH2 + NaCl + H2O
CHCl2－CHCl－CHCl－CH2Cl + 2NaOH —→CHCl＝CCl－CCl＝CH2 + 2NaCl+ 2H2O
上述反应同样为放热反应，为避免二氯丁二烯受热发生自聚，同样加入一定量的阻聚剂，脱氯化氢釜用冷却装置移走反应释放出的热量；同时为保证反应顺利进行，反应还可加入一定量乳化剂，使反应体系充分混合。
在脱氯化氢釜内生成的二氯丁二烯混合液经初步分离后得到粗二氯丁二烯，其中含有1,3,4-三氯1-丁烯、1,3,4-三氯1，3-丁二烯以及其它副产物，采用精馏塔提纯后，得到较高纯度（≥98%）的二氯丁二烯单体。
本发明的有益效果：以合成氯丁橡胶单体—氯丁二烯的副产物二氯丁烯为原料制备2,3-二氯-1,3-丁二烯，不仅解决了二氯丁烯的污染问题，且变废为宝，满足了国内市场和国防工业对特殊胶种的需求。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺装置流程图；
其中1为二氯丁精馏一级塔、2为二氯丁精馏二级塔、3为一级塔顶冷却器、4为二级塔顶冷却器、5为精制二氯丁烯储罐、6为氯气缓冲罐、7为氯化釜、8为脱氯化氢釜、9为提馏釜、10为提馏冷却器、11为油水分离器、12为二氯丁二烯精馏塔、13为二烯塔顶冷却器、14为二烯塔釜再沸器、15为二氯丁二烯储槽、16为真空机组Ⅰ、17为真空机组Ⅱ。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
本发明工艺装置过程，如图1所示：
1. 二氯丁烯的精馏：本部分设置两级精馏塔，采用减压精馏的方法，分离粗二氯丁烯中所含的低、高沸点杂质，得到较高纯度（≥98%）的二氯丁烯。二氯丁精馏一级塔1目的是脱除粗二氯丁烯中所含的轻组分（2-氯丁烯、乙烯基乙炔、苯以及3,4-二氯丁烯等），塔板形式为筛板。一级塔塔顶冷却器3用冷冻水冷却，塔釜再沸器用蒸汽加热。其操作工况主要为：
塔顶压力：10～50 KPaA
塔底压力：15～65 KPaA
塔顶温度：20～100 ℃
塔底温度：60～150 ℃
回流比：2～15。
二氯丁精馏二级塔2目的是脱除粗二氯丁烯中所含的重组分（二甲苯、1-氯丁炔），塔板形式同样为筛板。二级塔塔顶冷却器4用冷冻盐水冷却，塔釜再沸器用蒸汽加热其操作工况为：
塔顶压力：10～60 KPaA
塔底压力：20～70 KPaA
塔顶温度：20～100 ℃
塔底温度：60～150 ℃
回流比：2～20。
精制二氯丁烯流入精制二氯丁烯储罐5（1,3-二氯-2-丁烯供应装置）储存，然后送入氯化釜7。
一级塔顶、二级塔釜液做为有机废液采出，送往废液处理单元进行化学处理，或集中收集后外售给有资质的厂商用作有机溶剂、除锈剂、增塑剂等。
2．二氯丁烯的氯化：将一定量的精二氯丁烯送入氯化釜7内，然后由氯气缓冲罐6（氯气供应装置）连续通入一定流量的氯气，1,3-二氯-2-丁烯在压力0～0.2barG，温度5～60℃范围内，通氯量0.2～2.0 Nm3氯气/kg-二氯丁烯条件下，在氯化釜7内反应生成三氯丁烯，使二氯丁烯尽可能发生取代反应生成三氯丁烯，减少副反应的发生。
以每釜600kg二氯丁烯进料量为例，氯气流量保持在（10～100 Nm3/h）左右，从反应开始到反应结束，反应生成物中三氯丁烯与副产物的比例基本是恒定的（按此作图近似为直线），当氯气流量超过一定量后，反应会迅速偏向氯气加成反应，副产物四氯丁烷、五氯丁烷的含量会迅速增加。
反应均为放热反应，以每釜600kg二氯丁烯进料量计，反应热约为122500 KCal/釜，釜外夹套用0度以下的冷冻水移走反应放出的热量，通入氯气前需加入一定量的阻聚剂，以避免二氯丁烯受热发生自聚和受热分解。
阻聚剂由硫化二苯胺（俗称酚醛噻）和N-亚硝基二苯胺按照反应控制需要比例提前配制。
干燥氯气送入氯气缓冲罐6，压力控制在0.5～2.0 BarG左右，当氯化釜7温降至指定温度后，往氯化釜7内通入氯气，控制氯化釜7内温度保持在5～60℃范围内，取样分析二氯丁烯的含量确定停止通入氯气。
本部分还需设置设置尾气吸收系统处理反应时释放出的多余气体以防系统超压和排放气体的环境污染，如氯化氢吸收系统和氯气洗涤系统。
反应生成的气体主要为HCl、氯气以及少量二氯丁烯和氯丁二烯蒸气，送入尾气冷凝器用冷冻水冷却，二氯丁烯和氯丁二烯等有机物冷凝后返回系统，不凝气送入降膜吸收器和尾气吸收塔用水和NaOH溶液洗涤吸收，洗涤后的尾气从洗涤塔顶部排空，在紧急情况下可充入氮气稀释排放气体浓度。氯化氢气体被吸收后生成31%高浓度盐酸，送入盐酸储槽储存作为盐酸使用或外售，吸收后的尾气中仍含有少量的氯气，与氯气缓冲罐安全阀排放气分别送入废气洗涤塔用NaOH溶液洗涤。氯气与NaOH发生如下反应被除去：
2NaOH + Cl2 —→NaClO + NaCl+ H2O
洗涤后的尾气从洗涤塔顶部的放空管直接排空。
次氯酸钠溶液达到一定浓度后，可以作为产品外售。
3．三氯丁烯脱HCl生成二氯丁二烯：将来自氯化釜7的三氯丁烯送入脱氯化氢釜8，然后向釜内连续加入稀碱液，三氯丁烯与NaOH反应，脱除氯化氢后得到二氯丁二烯混合液。优选，三氯丁烯在压力0～0.2barG，温度0～50℃范围内，与NaOH在脱氯化氢釜内反应生成2,3-二氯-1,3-丁二烯。
脱氯化氢反应为放热反应，脱氯化氢釜8外夹套同样用冷冻水移走反应放出的热量。以每釜600kg三氯丁烯进料量计，反应热为182300 KCal/釜。
为避免二氯丁二烯受热发生自聚和受热分解，反应前需加入阻聚剂，阻聚剂由硫化二苯胺（俗称酚醛噻）和二乙基羟胺按照反应控制需要比例在阻聚剂配制槽中提前配制。
NaOH溶液送入碱液配制槽用软水稀释配制成质量百分比浓度10～30%碱液，控制碱液的加入速度，控制反应温度保持在0～50℃范围内，整个反应过程时间控制在1～4小时内，反应产物为主要含二氯丁二烯以及三氯-1-丙烯、三氯1,3-丁二烯、氯化钠、水等的混合液。
为保证反应顺利进行，反应还可加入乳化剂，使反应体系充分混合。乳化剂优选为十六烷基三甲基溴化铵。
4．二氯丁二烯精馏：在脱氯化氢釜8内生成的二氯丁二烯混合液，由于反应过程中生成多种不知名有机化合物，形成了烃类和盐类混合的混合液，组成非常复杂，难以用精馏的方法直接进行分离。
本技术利用一定压力下，二氯丁二烯的沸点与水非常接近的特点，在提馏釜9采用水汽提馏的方法对二氯丁二烯混合液进行预处理，二氯丁二烯与水一起被蒸汽加热闪蒸，提馏冷却器10冷凝后，再由油水分离器11经油水分离，得到粗二氯丁二烯用于进一步精馏提纯。
提馏后的粗二氯丁二烯中仍含有少量的1,3,4-三氯1-丁烯、1,3,4-三氯1，3-丁二烯以及其它低聚物，沸点都比二氯丁二烯要高。因此，采用减压精馏的方法，分离出上述高沸点杂质。
二氯丁二烯精馏塔12采用真空填料塔，二烯塔顶冷却器13用冷冻水冷却，二烯塔釜再沸器14为釜式，采用蒸汽作为热源。其操作工况主要为：
塔顶压力：10～60 KPaA
塔底压力：10～60 KPaA
塔顶温度：20～100 ℃
塔底温度：60～150 ℃
回流比：2～30。
塔顶蒸出二氯丁二烯产品，塔釜液为仍含有二氯丁二烯的重组分液体，循环流入釜式再沸器继续受热蒸出其中的二氯丁二烯。当釜中的液体达到一定的液位高度，排出部分釜液作为有机废液采出
由于二氯丁二烯受热容易自聚，二氯丁二烯储槽15夹套均通入冷冻水以保持罐内温度不超过20度。
实施例1：
主要原料规格：
（1）粗二氯丁烯
质量百分比组成：
二氯丁烯（1,3-二氯-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯以及3,4-二氯-1-丁烯） 93.83%
氯丁二烯：3.40%
二甲苯：1.66%
1-氯丁炔：0.38%
苯：0.25%
3,4-二氯丁烯：0.18%
乙烯基乙炔：＜ 0.01%
其他：平衡
（2）氯气：
Cl2 ≥99.8%（v/v）
H2O及其它含氧混合物 ≤0.015%（w/w）
A、将原料粗二氯丁烯提纯至纯度≥98%：原料粗二氯丁烯采用两级减压精馏提纯，一级塔脱除原料粗二氯丁烯中所含的轻组分杂质，二级塔脱除原料粗二氯丁烯中的重组分杂质，精馏提纯后进一步脱水和酸中和；
B、提纯后的精制二氯丁烯在压力0.2barG，温度15±2℃，通氯量1.5Nm3氯气/kg-二氯丁烯条件下，在氯化釜内反应生成三氯丁烯，反应中加入阻聚剂，阻聚剂为酚醛噻和N-亚硝基二苯胺……，且反应器以冷却夹套移走反应释放出的热量；
C、三氯丁烯在压力0.01barG，温度20±2℃范围内，与NaOH在脱氯化氢釜内反应生成2,3-二氯-1,3-丁二烯，反应中加入阻聚剂，阻聚剂为硫化二苯胺和二乙基羟胺……，且反应器以冷却夹套移走反应释放出的热量。制得的2,3-二氯-1,3-丁二烯先水汽提馏进行预处理，再进一步减压精馏提纯。
工艺效果：
产率、纯度等指标
精二氯丁二烯产品规格：
成分（w/w）： 2，3二氯丁二烯1，3单体≥98%
在上述操作条件下，每1000吨原料粗二氯丁烯可制取457吨精制二氯丁二烯产品，即产率为45.7%（wt）。
实施例2：
主要原料规格：
同上。
制备工艺：
A、将原料粗二氯丁烯提纯至纯度≥98%：原料粗二氯丁烯采用两级减压精馏提纯，一级塔脱除原料粗二氯丁烯中所含的轻组分杂质，二级塔脱除原料粗二氯丁烯中的重组分杂质，精馏提纯后进一步脱水和酸中和；
B、提纯后的精制二氯丁烯在压力0.1barG，温度20±2℃范围内，通氯量1 Nm3氯气/kg-二氯丁烯条件下，在氯化釜内反应生成三氯丁烯，反应中加入阻聚剂，阻聚剂为酚醛噻和N-亚硝基二苯胺……，且反应器以冷却夹套移走反应释放出的热量；
C、三氯丁烯在压力0.01barG，温度20±2℃范围内，与NaOH在脱氯化氢釜内反应生成2,3-二氯-1,3-丁二烯，反应中加入阻聚剂，阻聚剂为硫化二苯胺和二乙基羟胺……，且反应器以冷却夹套移走反应释放出的热量。制得的2,3-二氯-1,3-丁二烯先水汽提馏进行预处理，再进一步减压精馏提纯。
工艺效果：
产率、纯度等指标
精二氯丁二烯产品规格：
成分（w/w）： 2，3二氯丁二烯1，3单体≥98%
在上述操作条件下，每1000吨原料粗二氯丁烯可制取412吨精制二氯丁二烯产品，即产率为41.2%（wt）。
实施例3：
主要原料规格：
同上。
制备工艺：
A、将原料粗二氯丁烯提纯至纯度≥98%：原料粗二氯丁烯采用两级减压精馏提纯，一级塔脱除原料粗二氯丁烯中所含的轻组分杂质，二级塔脱除原料粗二氯丁烯中的重组分杂质，精馏提纯后进一步脱水和酸中和；
B、提纯后的精制二氯丁烯在压力0.2barG，温度10±2℃范围内，通氯量2 Nm3氯气/kg-二氯丁烯条件下，在氯化釜内反应生成三氯丁烯，反应中加入阻聚剂，阻聚剂为酚醛噻和N-亚硝基二苯胺……，且反应器以冷却夹套移走反应释放出的热量；
C、三氯丁烯在压力0.01barG，温度10±2℃范围内，与NaOH在脱氯化氢釜内反应生成2,3-二氯-1,3-丁二烯，反应中加入阻聚剂，阻聚剂为硫化二苯胺和二乙基羟胺……，且反应器以冷却夹套移走反应释放出的热量。制得的2,3-二氯-1,3-丁二烯先水汽提馏进行预处理，再进一步减压精馏提纯。
工艺效果：
产率、纯度等指标
精二氯丁二烯产品规格：
成分（w/w）： 2，3二氯丁二烯1，3单体≥98%
在上述操作条件下，每1000吨原料粗二氯丁烯可制取517吨精制二氯丁二烯产品，即产率为51.7%（wt）。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。