Пленочный реактор для сульфирования и сульфатирования органических соединений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 7 19) (11) 01,) О/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Я СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОРСК К 5ут то кой химиче Крмт )яков Е. Ермолае, ов, В. ибман кл. 260458 0291, ство С 3/06,) 72470,д. 23 284,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к области химической технологии и позволяет увеличить производительность. Реактор содержит реакционную трубу с теплообменной рубанкой и центральным патрубком ввода сульфирук)- гней газовой смеси с коническим раструб)ц и мтог)п(ением В нижне его части, н)против которого в корпусе сделаны радидльные отверст 5 для ввод жидкости. Инертныи газ поддется )срез тангециальные огверстия в нижней части реактора, .круцивдется и равномерно распределяет по корпусу реактора пленку жидкости, поступ)к)- гцеи через )ддиа,ьые отверстия. (.млэфир) к) гцая газовая смесь поступает через центрдльный патрубок и реагирует с пленкой жидкости.з.п. ф-лы,нл.11304867 Фор,пула изобретения Изобретение относится к области химической технологии, а конкретно к устройствам реакторов сульфирования и сульфатирования органических соединений в производ. ствах 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 ме таллоем кости и повышение 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 25 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 рают исходя из среднего расчетного для обеспечения скорости газа в них 50150 м/с.При меньшей скорости газа ухудшается степень закручивания потоков, что ведет к ухудшению эффективности массообмена необходимости увеличения длины реактора, З 5 а следовательно, к повышению его металлоемкости. При скорости газа больше 150 м/с чрезмерно 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 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 се 2чением 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 необходимо увеличить диа. метр 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 аппарата (окисление диоксида серы до триоксида серы кислородом воздуха).Гример. Однотрубный реактор имеет длину реакционной зоны 5,3 м, внутренний диаметр 32 мм, 4 тангенциальных ввода диаметром 5,6 мм каждый, 6 отверс 1 ий диаметрм 1 мм для ввода жидкости и осевой патрубок внутренним диаметром 10 мм, имеющий сферическое расширение до диаметра 22 мм и угол раструба 11. В реактор подают 25 л/час лаурилового 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 О", лаурилсульфокислоты, 2,3 Я несульфированных соединений, 0,9 Я серной и сернистой кислот, что удовлетворяет предъявляемым требованиям. 1. Пленоч ный реактор для сг ьфи рования и сульфатирования органических соеди. пений, содержащий реакционную трубу с тсп лообменной рубашкой, устройствами ввода жидкости и инертного газа, центральный патрубок ввода сульфирующей газовой смеси и технологические штуцера, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности за счет обеспечения устойчивой работы реактора, снижения его металло- емкости 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 расположены радиально напротив утолщения.2. Реактор по п. , отличающийся тем, что устройство ввода инертного газа выполнено в виде цилиндрических тангенциальРедактор Л. Г 1 етров ТЗаказ 338/6 ТВНИИГ 1 И Государственного коя3035, Москва, ЖПроизволствснно-цолиграфичсск 4ных каналов, расположенных в реакционной трубе у основания патрубка ввода сугь 1)ирующей газовой смеси.