Химическая технология органических веществ. Часть 2. Дьячкова Т.П - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 14. Реакторы для процессов сульфатирования и сульфирования:
а – аппарат с реакционной тарелкой (стакан); б – реактор с турбинной мешалкой;
в – аппарат с вращающимся внутренним барабаном; г – пленочный реактор
Сульфатирование спиртов триоксидом серы имеет те же преимущества, что и сульфатирование хлорсульфоновой
кислотой. Кроме того, триоксид серы дешевле хлорсульфоновой кислоты, при сульфатировании SO
3
не образуется НСl и,
следовательно, не нужна стадия утилизации НСl.
Главные трудности в реализации сульфатирования спиртов триоксидом серы – очень высокая скорость и большая экзо-
термичность реакции, что приводит к перегревам смеси, развитию побочных реакций и потемнению продукта. Для предот-
вращения этих явлений применяют пары SO
3
, разбавленные воздухом до концентрации 4…7 % (об.). Это значительно за-
медляет диффузию SO
3
из газовой фазы в жидкую и упрощает отвод выделяющегося тепла.
Разные варианты оформления реакционного узла при сульфатировании спиртов триоксидом серы изображены на рис.
14,
б, в и г. В одном из них применяют каскад из двух-трех реакторов с турбинными мешалками, охлаждающими змеевиками
и рубашками (рис. 14,
б). Внутри реактора благодаря цилиндрическому кожуху создается высокотурбулентный вертикаль-
ный поток смеси, обеспечивающий интенсивную циркуляцию и теплоотвод. При этом жидкость движется последовательно
через все реакторы каскада, а разбавленный воздухом SO
3
подают параллельно в каждый из них.
В другом типе реактора (рис. 14,
в) имеются кожух с охлаждающей рубашкой и внутренний вращающийся барабан; на
его внешней поверхности есть штыри, способствующие лучшему перемешиванию и турбулизации потока реагентов, дви-
жущихся снизу вверх в узком кольцевом пространстве между кожухом и барабаном. Эта конструкция достаточно сложная, и
сейчас применяют главным образом пленочные реакторы. Они бывают (рис. 14,
г) одно- и многотрубные (типа кожухотруб-
ных теплообменников с пленкой жидкости, стекающей по трубам, и с охлаждением рассолом или водой, циркулирующими в
межтрубном пространстве). Органический реагент вводят сверху через специальные дозирующие устройства, что обеспечи-
вает на стенках образование равномерно стекающей пленки жидкости. Разбавленный воздухом SO
3
подают тоже сверху,
прямотоком к жидкости, причем, чтобы SO
3
не попадал в верхнюю часть реактора, туда вводят воздух, а разбавленный SO
3
подают через специальные трубы, опущенные в реакционное пространство.
Технологическая схема производства моющего средства на основе алкилсульфата изображена на рис. 15. В пленочный
реактор
1 непрерывно подают спирт, воздух и пары SO
3
, разбавленные воздухом. Выходящие газы отделяют в сепараторе 2
от жидкости и направляют в абсорбер
3 для санитарной очистки от остатков SO
3
. Полученную алкилсерную кислоту нейтра-
лизуют концентрированным раствором щелочи в аппарате
4, имею-
Рис. 15. Технологическая схема производства моющего средства на основе алкилсульфата:
1 – реактор; 2 – сепаратор; 3 – абсорбер; 4, 6 – нейтрализаторы; 5 – холодильник;
7 – смеситель; 8 – распылительная сушилка; 9 – циклон; 10 – шнек; 11 – насос
щем мешалку и выносной холодильник 5, через который жидкость прокачивается насосом. Температура при нейтрализации
не должна превышать 60 °С. После этого в аппарате
6 с мешалкой проводится более точная нейтрализация смеси. Нейтрали-
зованная масса, содержащая алкилсульфат и воду, поступает далее в смеситель
7, где к ней добавляют другие компоненты
моющего средства (фосфаты или дифосфаты, сода, отбеливатели, карбокси-метилцеллюлоза). Эту смесь подают насосом в
распылительную сушилку
8, вбрызгивая ее через специальные сопла в поток горячего топочного газа. Унесенные газом
твердые частицы улавливают в циклоне
9. Порошкообразное моющее средство с низа сушилки и циклона транспортируют
шнеком
10 на расфасовку.
2.2. ПРОЦЕССЫ СУЛЬФИРОВАНИЯ
Рассол
ROH
воздух SО +
+ воздух
3
Газ
Н О
2
N
aOH
N
aOH
Добавки
Топочный
газ
Моющее средство
Газ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11
11
Продукт
ROH
3
SO +
+ воздух
Рассол
Рассол
ROH
SO + воздух
3
воздух
Продукт и газы
а)
б)
в)
г)
HCl
ROH ROH
Рассол
Рассол
Продукт
ClSO OH
2
Продукт
Н О
2
SO +
+ воздух
3

Страницы