文档介绍：三氧化硫磺化简要
摘要:三氧化硫磺化具有反应速度快,产生三废少,经济上合理的特点。而且SO3磺化得到的磺酸产品更好,现被广泛采用。工艺主要过程分为空气干燥,三氧化硫发生,烷基苯磺化及尾气处理四个主要工序。
关键词:三氧化硫磺化设备发展现状
一、内容及研究意义
三氧化硫磺化具有反应速度快,产生三废少,经济上合理的特点。而且SO3磺化得到的磺酸产品更好,现被广泛采用。工艺主要过程分为空气干燥,三氧化硫发生,烷基苯磺化及尾气处理四个主要工序。严格控制稳定的磺化反应条件可得到高质量的磺酸产品,因此采用质量流量计进行原料计量,计算机系统集中控制和调节温度,压力等参数,从而使工艺更加完善。磺化操作的整个过程可以是间歇的,也可以是完全连续的。为了获得优质产品,操作时必须严格控制下列主要因素[3]:(1)被磺化原料―烷基苯的质量;(2)磺化剂的规格;(3)配料比的选定;(4)加入磺化剂的方式和加料速度;(5)搅拌深度;;(6)反应温度;(7)反应热导出的条件;(8)磺化物料的保温搅拌条件;(9)设备材料的选择;(10)磺酸中和的工艺条件。本设计采用多管膜式三氧化硫磺化器进行烷基苯的磺化,其工艺流程合理,设备结构简单,能耗低,产品质量好。
二、SO3磺化合成烷基苯磺酸的研究现状和发展趋势
气相三氧化硫磺化法合成十二烷基苯磺酸采用燃硫法生产气体SO3,成本低,目前工业上应用最多。目前研究的主要方向是磺化反应器的开发和工艺条件的优化[4]。磺化反应器是SO3磺化装置中的核心设备,其综合技术质量(如结构、选材、制造和组装等)对磺化产品质量、设备使用寿命有很大影响。SO3磺化装置的核心设备―磺化反应器有多种型式:如罐组式SO3连续磺化反应器、降膜式磺化反应器和喷射式磺化反应器等。到目前为止,降膜式气体SO3磺化反应器使用最为普遍。降膜式磺化反应器的形式又分为两大类,即双膜式和多管膜式磺化器。不管是双膜式或是多管式的磺化反应器,其基本原理都是一样的,只是各自采用不同的放大途径[5]。因此,它们就有一个共同的重要的设计参数,即周边进料速率。一般说来,当反应段比较高或是反应器尾部设有急冷循环装置时,可达到较大值。当周边进料速率确定时,设备能力仅与反应管的润湿周边(即反应管的周边长度之和)成比例关系。反应器的高度和环隙(对双膜式)或管径(对多管式)应保持不变,这也是设计放大时的准则。但是多管膜式磺化反应器和双膜式磺化反应器相比较,具有以下特点[6]:1)多管膜式磺化器类似于直立的列管换热器,冷却面积较大,磺化器本身即可除去反应热,不需要加后冷却器或急冷循环装置。2)多管膜式磺化反应器的金属耗量较少,制造难度不大,制造成本较低;双膜反应器加工困难、金属切削量大且制造费用高。3)多管膜式磺化反应器结构简单,各反应管之间的进料分配通过垫片很容易调节均匀,使单管进料量的相对误差在±2%以下。双膜磺化器结构复杂,有机原料以多孔分配或缝隙形式进料,多孔材料的选择、加工和缝隙的加工质量直接影响到有机物料在内外,膜即
圆周各部位的均匀分配,安装调试也较困难。4)多管膜式磺化反应器产品切换容易,适合生产各种类型的表面活性剂;双膜磺化反应器产品切换困难。5)多管膜式磺化反应器的操作弹性较大,一般为70%~130%。双膜磺化反应器的操作弹性受内外膜的成膜状态、组装水平及安装调节精