Пленочный реактор для сульфирования и сульфатирования органических соединений

 

Пзобретение относится к об. 1асти химической технологии и нозво.чяет увеличить производительность. Реактор содержит реакционную трубу с теилооб.меннон рубашкой и центральным патрубком ввода сульфирующей газовой смеси с коническим раструбом и утолщением в нижней его части, )оти1 которого в корнусе сделаны радиальные отверстия для ввода жидкости. Инертный газ подается че)ез та)1генциалыи 1е отверстия в нижней части реактора, закручивается и равномерно раснределяет но корнусу реактора и.меику жидкости, иостуиаюшей через радиальные отверстия. Сульфирующая газовая смесь поступает через центральный патрубок и реагирует с пленкой жидкости. 1 з.и. ф-лы, I ил. S (Л со о 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 В 0! .(!О/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3886957/31-26 (22) 19.04.85 (46) 23.04.87. Ь!ол. Л I;) (7! ) Московский Ill loãè гуT тонкой химической т xlfoëoãèè (72) 11 И. Гел!и)ерин, В. С. Кругляков, В. В. Вулавцев, Е. Л. Янов. В. F. Врмолаев, В. A. Лфонин и В. Я., Iибман (53) 66.023 (088.8) (56) !I!Tellò СШЛ X 4!02911, кл. 260--458, 1978.

Л вторское с!)и, !) тс..! ьство СССР № 38877(, кл. (: 07 В !3/06, !973. ! Iатент С 1 11 Л )х 4072470, кл. 23 284, ! 978.

„„SU„„1304867 А1 (54) ГЕ.!!ВНОЧНЕ)!!г! РЕ:ЛКТОР ДЛЯ (.Y„ Ih

ФИРОВЛНИЯ И (.ÓËI)ÔÀTÈÐÎIÇËHÈM

ОРГЛЕ-!И)-!ЕСКИХ (.ОI ..)ЕИ Н!. НИГ! (57) Изобретение относится к области химической технологии и позволяет увеличить производительность. Реактор содержит реакционную трубу с тенлообменной py6alflf.oi(и центральным натрубком ввода сульфирук)гней газовой смеси с коническим раструб!)м и

vTo l llII нис м В ни ж неи ol о части, ff«1ll poTH l3 которого в корпусc сделаны радиальные отВерстиH .I1я Ввод«1 жH,TKocTИ. ИllеpTны11 газ подастся «!срез тангенциальные off)epf тия в нижней части реактора, )Вкручивается и равном pf!0 раснределяет Но корпусу реактора пленку жидкости, поступ!!к)HI!>и «!(. рез р«)дна;! ь ные отВерстия. (м.11>(!)H p)«к). гцая газовая смесь поступает через центральный натрубок и реагирует с Hленкой жидкости. 1 з.н. ф-лы, ил.

1304867

Фор,пула азобретения

Изобретение относится к области химической технологии, а конкретно к устройствам реакторов сульфирования и сульфатирования органических соединений в производствах поверхностно-активных веществ, и может найти применение в химико-технологических процессах, связанных с быстропротекающими теплонапряженными реакциями.

Цель изобретения — увеличение производительности за счет обеспечения устойчивой работы реактора, снижение его металлоем кости и новы шение качества продуктов сульфирования.

На чертеже представлена конструктивная схема реактора.

Реактор состоит из реакционной трубы 1 с рубашкой, центрального патрубка 2 ввода сульфирующей газовой смеси, тангенциальных каналов 3 ввода инертного газа, радиальных отверстий 4 для ввода жидкости, расположенных в стенке реакционной трубы в горизонтальной плоскости. Камера 5 для ввода жидкости охватывает снаружи реакционную трубу.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость вводят через радиальные отверстия 4, инертный газ — через тангенциальные каналы 3. Закрученный поток газа 2 равномерно размазывает жидкость по внутренней поверхности трубы и транспортирует ее вверх. Выходящий из центрального патрубка сульфирующий газ диффундирует через слой инерта и сульфирует жидкость.

Диаметр тангенциальных вводов выби- ЗО рают исходя из среднего расчетного для обеспечения скорости газа в них 50 — -150 м/с.

При меньшей скорости газа ухудшается степень закручивания потоков, что ведет к ухудшению эффективности массообмена„ необходимости увеличения длины реактора, а следовательно, к повышению его металлоемкости. При скорости газа больше 150 м/с черезмерно увеличивается гидравлическое сопротивление ввода, что ведет к повышению энергозатрат.

Выполнение ввода жидкости в виде радиальных отверстий не накладывает особых требований (например, калибровки) к его изготовлению и подготовке сульфирующей жидкости. Диаметр отверстий выбирают исходя из рекомендуемой скорости жидкости 1 м/с.

Центральный патрубок ввода сульфирующего газа имеет сферическое утолщение до величины зазора между этим утолщением и стенкой реакционной трубы, равного диаметру тангенциальных вводов. Утолще- 50 ние центрального патрубка предназначено для поддержания в данном сечении высокой скорости газа, что исключает выход жидкости из отверстий в ядро потока. Раструб предназначен для выравнивания скоростей сульфирующего и инертного газов в сечении выхода сульфирующего газа. Наличие раструба позволяет также создать между се2 чением сферического утолгцения и срезом центрального патрубка зону повышенного давления, что исключает попадание триоксида серы в зону формирования пленки. а следовательно, закоксование этой зоны, что обеспечивает стабильность работы реактора.

Угол конуса выбран равным 11"- исходя из известного условия безударного расширения газа, где этот угол принимают равным 10 — 12 .

Диаметр цетрального патрубка выбирают исходя из скорости сульфатирующей газовой смеси 10 — 50 м/с. При меньшей скорости газа неооходимо увеличить диаметр патрубка, а значит уменьшить зазор для прохождения инертного газа и увеличить сопротивление потоку инертного газа.

При большей скорости газа растет гидравлическое сопротивление линии сульфатирующего газа, что нежелательно, так как ухудшаются условия работы контактного 3flll3рата (окисленис диоксида серы <о триоксида серы кислородом воздуха).

Г!ример. Однотрубный реактор имеет длину реакционной зоны 5,3 м, внутренний диаметр 32 мм, 4 тангенциальных вво <а диаметром 5,6 MM каждый, !6 отверс1ий диаметрм 1 мм для ввода жидкости и осевой патрубок внутренним диаметром !0 мм, имеющий сферическое расширение до диаметра 22 мм и угол раструба 11 .

В реактор подают 25 л/час лаурилîBo го спирта, 35 м /ч сухого технологического воздуха через тангенциальные вводы и

25 м /ч сульфатируюгцего газа, содержащего триоксид серы в 15%-ном избытке относительно стехиометрического соотношения.

На выходе из реактора получают смесь, содержащую 96,8% лаурилсульфокислоты, 2,3% несульфированных соединений, О, 9% серной и сернистой кислот, что удовлетворяет предъявляемым требованиям.

1. Пленоч ный реактор для сх л ьфи рования и сульфатирования органических соединений, содержащий реакционную трубу с тсп лообменной рубашкой, устройствами ввоjа жидкости и инертного газа, центральный патрубок ввода сульфирующей газовой смеси и технологические штуцера, отличаюи пйся тем, что, с целью увеличения производительности за счет обеспечения устойчивой работы реактора, снижения его металлоемкости и повышения качества продуктов сульфирования, патрубок ввода сульфирующей газовой смеси снабжен коническим раструбом с утолщением в его нижней части, а устройство ввода жидкости выполнено в виде камеры, охватывающей снаружи реакционную трубу с радиальными отверстиями в ней, при этом отверстия расположеHhl радиально напротив утолщения.

1304867

Составитель <.,!яханов

Редактор A. Петров Техрел И. Всрес Корректор .А. Зик>окосон

Заказ 338/6 Тираж 511 Г1олииснос

ВНИИГ1И Государственного ко>яитета СССР I>o лелин изобретений и открытий ! 1 3035, Москва, >К вЂ” 35, аугвская ааб.. л. 4,5 !

1роизволствснно-полиграфическое ирслириятис, г. Уж<.орох, !.л. Проектная, 4

2. Реактор по п. 1, отлачающийГся те<м, что устройство ввода инертного газа выполнено в виде цилиндрических тангенциаль4 ных каналов, расположенных в реакционной трубе у основания патрубка ввода сульфируюгцей газовой смеси.