專(zhuān)利名稱(chēng)：雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磺化反應(yīng)裝置，尤其是一種雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
表面活性劑是日化行業(yè)尤其是洗漆劑行業(yè)最重要的原料，三氧化硫磺化裝置 是目前唯一能大規(guī)模生產(chǎn)多種優(yōu)質(zhì)表面活性劑的精細(xì)化工裝置，而其中的磺化反 應(yīng)器是磺化裝置中涉及產(chǎn)品質(zhì)量、原料消耗和能耗的最為關(guān)鍵的設(shè)備。
三氧化硫磺化是指三氧化硫與干燥空氣的混合氣體與有機(jī)物進(jìn)行磺化(或硫 酸化)的化學(xué)反應(yīng)。這類(lèi)反應(yīng)速度非?？?極速反應(yīng))，反應(yīng)過(guò)程放出大量熱， 使反應(yīng)物溫度驟升。在磺化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行此類(lèi)反應(yīng)時(shí)，三氧化硫和有機(jī)物比例必 須很好地控制，三氧化硫過(guò)量會(huì)造成過(guò)磺化現(xiàn)象，磺化產(chǎn)品色澤深、硫酸含量增 加；三氧化硫不足使得磺化產(chǎn)品中未磺化物含量過(guò)多，降低了原料利用率，還影 響產(chǎn)品質(zhì)量，這些都是必須避免的。因此進(jìn)入反應(yīng)器的三氧化硫和有機(jī)物的宏觀 和微觀摩爾比例控制要求都非常嚴(yán)格。
中國(guó)專(zhuān)利"液流噴射磺化反應(yīng)器"(授權(quán)公告號(hào)CN2780770Y，授權(quán)公告 日2006年5月17日)公開(kāi)了一種以三氧化硫?yàn)樘幚韯?duì)芳烴基礎(chǔ)油中的芳烴 和其它雜質(zhì)磺化精制工藝中使用的液流噴射磺化反應(yīng)器，該反應(yīng)器在全封閉狀態(tài) 下利用液流噴射與三氧化硫氣體接觸完成磺化反應(yīng)。此法雖然能降低三氧化硫消 耗量，但由于反應(yīng)物分布控制措施和溫度控制措施都比較簡(jiǎn)單，因此磺化反應(yīng)時(shí) 反應(yīng)條件很難保持穩(wěn)定，磺化產(chǎn)物的質(zhì)量波動(dòng)很大。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的使反應(yīng)器內(nèi)膜和外膜在磺化反應(yīng)中產(chǎn)生 的大量熱量能更多地帶出、冷卻更均勻、反應(yīng)器內(nèi)氣體和反應(yīng)物始終沿各流動(dòng)截 面均勻分布、提高微觀摩爾比的準(zhǔn)確性、從而提高產(chǎn)品質(zhì)量的雙膜式三氧硫 化磺化反應(yīng)器。
本

發(fā)明內(nèi)容
目前的磺化反應(yīng)器存在著反應(yīng)物分布不均勻、反應(yīng)溫度上升劇烈等不足，易 導(dǎo)致"過(guò)磺化"現(xiàn)象或未磺化物含量過(guò)多，降低了原料利用率，且影響產(chǎn)品質(zhì)量。 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是；設(shè)計(jì)一種雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器，該反應(yīng)器由頂 蓋1、三氧化硫分布器內(nèi)圈體2、三氧化硫分布器外圈體3、內(nèi)膜有機(jī)物分布器4、 外膜有機(jī)物分布器5、反應(yīng)器外膜6、反應(yīng)器內(nèi)膜7、反應(yīng)物循環(huán)分布器8、出料 體9、外膜導(dǎo)流圈10和內(nèi)膜導(dǎo)流圈11構(gòu)成，三氧化硫分布器外圈體3套在三氧 化硫分布器內(nèi)圈體2的外層，分布器外圈體3和分布器內(nèi)圈體2開(kāi)口均向下；反 應(yīng)器外膜6套在反應(yīng)器內(nèi)膜7的外層，外膜6和內(nèi)膜7的開(kāi)口均向上。頂蓋1在 三氧化硫分布器外圈體3的頂部。外膜有機(jī)物分布器5同心地安裝在三氧化硫分 布器外圈體3的下端，內(nèi)膜有機(jī)物分布器4同心地安裝在三氧化硫分布器內(nèi)圈體 2的下端；反應(yīng)器外膜6同心地安裝在三氧化硫分布器外圈體3的下端，反應(yīng)器
內(nèi)膜7同心地安裝在三氧化硫分布器內(nèi)圈體2的下端。反應(yīng)物循環(huán)分布器8同心 地安裝在反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7的底部法蘭上，出料體9同心地與反應(yīng)物 循環(huán)分布器8的底部法蘭連接。反應(yīng)器頭部有一同心定位結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器內(nèi)膜7和 反應(yīng)器外膜6之間的環(huán)形截面寬度為7.4~7.8毫米，反應(yīng)器高度約1800毫米。在
反應(yīng)器內(nèi)膜7和反應(yīng)器外膜6中的冷卻水夾套內(nèi)均有螺旋形的導(dǎo)流圈。在反應(yīng)器 外膜6的冷卻水夾套內(nèi)為螺旋形的外膜導(dǎo)流圈10，反應(yīng)器內(nèi)膜7的冷卻水夾套
內(nèi)為螺旋形的內(nèi)膜導(dǎo)流圈ll。
在反應(yīng)器內(nèi)部，有反應(yīng)器內(nèi)膜7和反應(yīng)器外膜6兩個(gè)主要部件。反應(yīng)器內(nèi)膜
7的外壁和反應(yīng)器外膜6的內(nèi)壁均為圓柱形，其是有機(jī)物自上而下流經(jīng)的反應(yīng)壁
面，該兩部件垂直、同軸安裝。三氧化硫氣體從內(nèi)膜7和外膜6形成的園環(huán)形通
道的頂部進(jìn)入，與圓柱形壁面頂部均勻流出的有機(jī)物進(jìn)行磺化(或硫酸化)反應(yīng)。 有機(jī)物在內(nèi)膜7頂部和外膜7頂部必須保證有高度均勻性，本發(fā)明的內(nèi)膜有
機(jī)物分布器4和外膜有機(jī)物分布器5都采用了串連兩級(jí)分布結(jié)構(gòu)，其中第一級(jí)分
布為初級(jí)分布，第二級(jí)分布為精密分布。
外膜有機(jī)物分布器5由定位環(huán)12、外膜下環(huán)13、 O形密封圈14、螺釘15
和外膜均布環(huán)16構(gòu)成。外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16都套在反應(yīng)器外膜6的外
表面，外膜下環(huán)13在下，外膜均布環(huán)16在上，外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16之
間用螺釘15連接，且兩者之間墊有O形密封圈14。定位環(huán)12套在外膜下環(huán)B 和外膜均布環(huán)16所構(gòu)成的部件外表面。定位環(huán)12、外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán) 16這三者均和反應(yīng)器外膜6同心安裝。有機(jī)物從外膜下環(huán)13外圈均布的有機(jī)物 進(jìn)料口進(jìn)入外膜有機(jī)物分布器5，流入由外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16形成的圓 環(huán)形腔體內(nèi)。從此處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)等角度密集布局的輻射形均布槽，完成第一級(jí)沿 圓周的均勻分布。有機(jī)物繼續(xù)向內(nèi)環(huán)方向流動(dòng)，流經(jīng)由外膜下環(huán)13和外膜均布 環(huán)16形成的圓環(huán)形平波分布間隙，完成第二級(jí)沿圓周的均勻分布。最后有機(jī)物 沿外膜有機(jī)物分布器5內(nèi)環(huán)的頂部非常均勻地流下，再流入反應(yīng)器外膜6頂部反 應(yīng)區(qū)域。
內(nèi)膜有機(jī)物分布器4由內(nèi)膜均布環(huán)17、內(nèi)膜下環(huán)18、 0形密封圈19、定位 環(huán)20和螺釘21構(gòu)成。內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17都套在反應(yīng)器內(nèi)膜7的外表 面，內(nèi)膜下環(huán)18在下，內(nèi)膜均布環(huán)17在上，內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17之間 用螺釘21連接，且兩者之間墊上O形密封圈19。定位環(huán)20套在內(nèi)膜下環(huán)18上 方、內(nèi)膜均布環(huán)17內(nèi)側(cè)和反應(yīng)器內(nèi)膜7外側(cè)所構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)。定位環(huán)20、 內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17三者均和反應(yīng)器內(nèi)膜7同心安裝。有機(jī)物從內(nèi)膜下 環(huán)18外圈均布的有機(jī)物進(jìn)料口進(jìn)入內(nèi)膜有機(jī)物分布器4，流入由內(nèi)膜下環(huán)18和 內(nèi)膜均布環(huán)17形成的圓環(huán)形腔體內(nèi)。從此處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)等角度密集布局的輻射 形均布槽，完成第一級(jí)沿圓周的均勻分布。有機(jī)物繼續(xù)向內(nèi)環(huán)方向流動(dòng)，流經(jīng)由 內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17形成的圓環(huán)形平波分布間隙，完成第二級(jí)沿圓周的 均勻分布。最后有機(jī)物沿內(nèi)膜有機(jī)物分布器4內(nèi)環(huán)的頂部非常均勻地流下，再流 入反應(yīng)器內(nèi)膜7頂部反應(yīng)區(qū)域。
通過(guò)這樣兩級(jí)分布結(jié)構(gòu)，大大提高了有機(jī)物分布器的均布性能。經(jīng)"有機(jī)物 分布效果測(cè)試臺(tái)"的嚴(yán)格測(cè)定，對(duì)于沿圓周各點(diǎn)的最大流量和最小流量與平均流 量的誤差，以前采用的多孔式單級(jí)分布器的誤差只能控制在±18%范圍內(nèi)，而本 發(fā)明能控制在在±1.6%范圍之內(nèi)，分布效果非常好。
內(nèi)膜和外膜兩大部件(包括各自頂部的密封罩)裝配后形成的貫穿反應(yīng)器上 下的園環(huán)形通道。本發(fā)明在反應(yīng)器頭部增設(shè)定位結(jié)構(gòu)，不但能確保內(nèi)、外膜在安 裝完畢后自下而上完全同心，而且不影響三氧化硫氣體的正常流動(dòng)和均勻分布，
能確保反應(yīng)器各部件準(zhǔn)確安裝，內(nèi)膜和外膜之間的同心度不需調(diào)試就可達(dá)到最佳 狀況。
磺化反應(yīng)是極速反應(yīng)，控制反應(yīng)速度必須控制三氧化硫向有機(jī)物膜的擴(kuò)散速 度。本發(fā)明通過(guò)理論計(jì)算和長(zhǎng)期實(shí)踐的數(shù)據(jù)分析，確定了內(nèi)外膜之間環(huán)形截面的
最佳寬度為7.4 7.8毫米，此數(shù)據(jù)決定了三氧化硫的擴(kuò)散距離，并根據(jù)這一寬度 數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)物流經(jīng)的距離，也即反應(yīng)器有效高度，為1800毫米。更換新反 應(yīng)器后，在產(chǎn)量和三氧化硫氣濃相同的前提下，氣體進(jìn)口壓力降到40 45Kpa， 反應(yīng)器的氣相阻力降低了25Kpa左右，從而降低了電力消耗。
磺化反應(yīng)時(shí)大量放熱，反應(yīng)物溫度升高會(huì)使產(chǎn)品顏色變深，還會(huì)產(chǎn)生不必要 的副反應(yīng)。為有效抑制溫升，在內(nèi)膜、外膜反應(yīng)部件中安排了水冷卻夾套，采取 強(qiáng)化傳熱的措施，控制反應(yīng)物的溫升。本發(fā)明在內(nèi)膜和外膜的水冷卻夾套中，采 用了螺旋形水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了一套有效的加工方法，以確保水流沿導(dǎo)向結(jié) 構(gòu)呈螺旋形高速流動(dòng)而不會(huì)短路。在反應(yīng)器外膜6的冷卻水夾套中設(shè)計(jì)了螺旋形 的外膜導(dǎo)流圈10，在反應(yīng)器內(nèi)膜7的冷卻水夾套中設(shè)計(jì)了螺旋形的內(nèi)膜導(dǎo)流圈 11,使冷卻水在通過(guò)夾套時(shí)沿導(dǎo)流圈呈螺旋形方式流動(dòng)。外膜冷卻水從外膜冷卻 水進(jìn)口 d流入外膜導(dǎo)流圈10，經(jīng)外膜冷卻水出口e排出；類(lèi)似的，內(nèi)膜冷卻水 從內(nèi)膜冷卻水進(jìn)口 f流入內(nèi)膜導(dǎo)流圈11，經(jīng)內(nèi)膜冷卻水出口 g排出。這樣，在冷 卻水流量相同的前提下，大大提高了冷卻水的流速，提高傳熱效果。更重要的是 水流分布均勻，沿反應(yīng)圓環(huán)形截面區(qū)域各點(diǎn)的冷卻效果也均勻，這對(duì)確保反應(yīng)器 內(nèi)微觀摩爾比均衡起到十分重要的作用。新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)使內(nèi)膜和外膜在磺化反應(yīng) 中產(chǎn)生的大量熱量能更多地帶出，更重要的是冷卻更均勻，沿反應(yīng)面各圓周的反 應(yīng)物溫度和膜的厚度也均勻，保證反應(yīng)器內(nèi)氣體和反應(yīng)物始終沿各流動(dòng)截面均勻 分布，提高微觀摩爾比的準(zhǔn)確性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是雙膜式磺化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。 圖2是定位機(jī)構(gòu)局部放大的縱向剖視圖。 圖3是定位機(jī)構(gòu)局部放大的橫向剖視圖。 圖4是外膜有機(jī)物分布器結(jié)構(gòu)圖。 圖5是內(nèi)膜有機(jī)物分布器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器由頂蓋l、 S03分布器內(nèi)圈體2、 S03分布器外 圈體3、內(nèi)膜有機(jī)物分布器4、外膜有機(jī)物分布器5、反應(yīng)器外膜6、反應(yīng)器內(nèi)膜 7、反應(yīng)物循環(huán)分布器8和出料體9構(gòu)成。外膜有機(jī)物分布器5和內(nèi)膜有機(jī)物分 布器4分別同心地安裝在S03分布器外圈體3和S03分布器內(nèi)圈體2的下端， 反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7分別同心地安裝在S03分布器內(nèi)圈體2和S03分 布器外圈體3的下端，反應(yīng)物循環(huán)分布器8同心地安裝在"反應(yīng)器外膜6和反應(yīng) 器內(nèi)膜7的底部法蘭上，出料體9同心地與反應(yīng)物循環(huán)分布器8的底部法蘭連接。 三氧化硫氣體由頂蓋1上的S03氣體進(jìn)口 a進(jìn)入反應(yīng)器，沿S03分布器外 圈體3和S03分布器內(nèi)圈體2組成的圓環(huán)形通道均勻流下。參加磺化反應(yīng)的有 機(jī)物通過(guò)有機(jī)物進(jìn)口 cl和c2分別進(jìn)入外膜有機(jī)物分布器5和內(nèi)膜有機(jī)物分布器 4，經(jīng)分布器兩級(jí)均布后，有機(jī)物分別從外膜有機(jī)物分布器5的內(nèi)壁和內(nèi)膜有機(jī) 物分布器4的外壁均勻地流下。在此處，有機(jī)物與沿S03分布器內(nèi)圈體2、和 S03分布器外圈體3之間的圓環(huán)形通道均勻流下的S03氣體開(kāi)始進(jìn)行磺化反應(yīng)， 此段流程很短。之后，從外膜有機(jī)物分布器5內(nèi)壁流下的有機(jī)物繼續(xù)沿反應(yīng)器外 膜6的內(nèi)壁流下；同樣，從內(nèi)膜有機(jī)物分布器4外壁流下的有機(jī)物繼續(xù)沿反應(yīng)器 內(nèi)膜7的外壁流下；而S03氣體則沿反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7間形成的圓 環(huán)形通道繼續(xù)均勻流下；磺化反應(yīng)就在這個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)的最終產(chǎn)物由出料 體下部的反應(yīng)物、尾氣出口b放出。
S03氣體由頂蓋l進(jìn)入反應(yīng)器后， 一直沿分別由S03分布器內(nèi)圈體2、 S03 分布器外圈體3、內(nèi)膜有機(jī)物分布器4、外膜有機(jī)物分布器5、反應(yīng)器外膜6和 反應(yīng)器內(nèi)膜7部件組成的圓環(huán)形通道內(nèi)流動(dòng)。如果各組部件不能保證其安裝時(shí)的 高精確同心度，則圓環(huán)形通道截面寬度不均勻，致使S03氣體沿圓環(huán)形截面各 點(diǎn)流下的流量不均勻，這樣就無(wú)法保證在反應(yīng)器中有機(jī)物與S03氣體的微觀摩 爾比均勻，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。為確保高精確同心度，在S03分布器內(nèi)圈體2 的外壁上端設(shè)計(jì)一段突出圓環(huán)，其外徑與S03分布器外圈體3的內(nèi)徑設(shè)計(jì)成精 密配合尺寸，其間隙控制在0.02 0.05mm之間。設(shè)計(jì)了這樣的同心度定位結(jié)構(gòu)， 在反應(yīng)器裝配時(shí)很好地保證了自上而下整個(gè)圓環(huán)形通道的高精確同心度。為確保 S03氣體均勻流下，在S03分布器內(nèi)圈體2外壁上端突出的圓環(huán)部分設(shè)計(jì)成鋸
齒形，均布的凹槽可確保S03氣體暢通、均勻地通過(guò)。
反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7是進(jìn)行磺化反應(yīng)的區(qū)域。因磺化反應(yīng)屬?gòu)?qiáng)放熱 反應(yīng)，如果不及時(shí)將反應(yīng)熱量盡可能多地帶出，反應(yīng)物溫升過(guò)高，就會(huì)產(chǎn)生許多 不必要的副反應(yīng)，造成產(chǎn)品顏色深，質(zhì)量嚴(yán)重受影響。為在有限的傳熱面積內(nèi)帶
出更多的熱量，本設(shè)計(jì)釆取了強(qiáng)化傳熱的措施
在反應(yīng)器外膜6的冷卻水夾套中設(shè)計(jì)了螺旋形的外膜導(dǎo)流圈10，在反應(yīng)器 內(nèi)膜7的冷卻水夾套中設(shè)計(jì)了螺旋形的內(nèi)膜導(dǎo)流圈11，使冷卻水在通過(guò)夾套時(shí) 沿導(dǎo)流圈呈螺旋形方式流動(dòng)。外膜冷卻水從外膜冷卻水進(jìn)口 d流入外膜導(dǎo)流圈 10，經(jīng)外膜冷卻水出口e排出；類(lèi)似的，內(nèi)膜冷卻水從內(nèi)膜冷卻水進(jìn)口f流入內(nèi) 膜導(dǎo)流圈11，經(jīng)內(nèi)膜冷卻水出口 g排出。這樣，在冷卻水流量相同的前提下， 大大提高了冷卻水的流速，提高傳熱效果。更重要的是水流分布均勻，沿反應(yīng)圓 環(huán)形截面區(qū)域各點(diǎn)的冷卻效果也均勻，這對(duì)確保反應(yīng)器內(nèi)微觀摩爾比均衡起到十 分重要的作用。
外膜有機(jī)物分布器5由定位環(huán)12、外膜下環(huán)13、 O形密封圈14、螺釘15 和外膜均布環(huán)16構(gòu)成。外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16都套在反應(yīng)器外膜6的外 表面，外膜下環(huán)13在下，外膜均布環(huán)16在上，外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16之 間用螺釘15連接，且兩者之間墊上0形密封圈14。定位環(huán)12套在外膜下環(huán)13 和外膜均布環(huán)16所構(gòu)成的部件外表面。定位環(huán)12、外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán) 16這三者均和反應(yīng)器外膜6同心安裝。
有機(jī)物從外膜下環(huán)13外圈均布的有機(jī)物進(jìn)料口進(jìn)入外膜有機(jī)物分布器5， 流入由外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16形成的圓環(huán)形腔體內(nèi)。從此處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)等 角度密集布局的輻射形均布槽，完成第一級(jí)沿圓周的均勻分布。有機(jī)物繼續(xù)向內(nèi) 環(huán)方向流動(dòng)，流經(jīng)由外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16形成的圓環(huán)形平波分布間隙， 完成第二級(jí)沿圓周的均勻分布。最后有機(jī)物沿外膜有機(jī)物分布器5內(nèi)環(huán)的頂部非 常均勻地流下，再流入反應(yīng)器外膜6頂部反應(yīng)區(qū)域。
內(nèi)膜有機(jī)物分布器4由內(nèi)膜均布環(huán)17、內(nèi)膜下環(huán)18、 0形密封圈19、定位 環(huán)20和螺釘21構(gòu)成。內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17都套在反應(yīng)器內(nèi)膜7的外表 面，內(nèi)膜下環(huán)18在下，內(nèi)膜均布環(huán)17在上，內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17之間 用螺釘21連接，且兩者之間墊上O形密封圈19。定位環(huán)20套在內(nèi)膜下環(huán)18上
方、內(nèi)膜均布環(huán)17內(nèi)側(cè)和反應(yīng)器內(nèi)膜7外側(cè)所構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)。定位環(huán)20、 內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17三者均和反應(yīng)器內(nèi)膜7同心安裝。
有機(jī)物從內(nèi)膜下環(huán)18外圈均布的有機(jī)物進(jìn)料口進(jìn)入內(nèi)膜有機(jī)物分布器4, 流入由內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17形成的圓環(huán)形腔體內(nèi)。從此處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)等 角度密集布局的輻射形均布槽，完成第一級(jí)沿圓周的均勻分布。有機(jī)物繼續(xù)向內(nèi) 環(huán)方向流動(dòng)，流經(jīng)由內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17形成的圓環(huán)形平波分布間隙， 完成第二級(jí)沿圓周的均勻分布。最后有機(jī)物沿內(nèi)膜有機(jī)物分布器4內(nèi)環(huán)的頂部非 常均勻地流下，再流入反應(yīng)器內(nèi)膜7頂部反應(yīng)區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器，由頂蓋1、三氧化硫分布器內(nèi)圈體2、三氧化硫分布器外圈體3、內(nèi)膜有機(jī)物分布器4、外膜有機(jī)物分布器5、反應(yīng)器外膜6、反應(yīng)器內(nèi)膜7、反應(yīng)物循環(huán)分布器8、出料體9、外膜導(dǎo)流圈10和內(nèi)膜導(dǎo)流圈11構(gòu)成；三氧化硫分布器外圈體3套在三氧化硫分布器內(nèi)圈體2的外層，兩者開(kāi)口均向下；反應(yīng)器外膜6套在反應(yīng)器內(nèi)膜7的外層，兩者的開(kāi)口均向上；頂蓋1在三氧化硫分布器外圈體3的頂部；外膜有機(jī)物分布器5同心地安裝在三氧化硫分布器外圈體3的下端，內(nèi)膜有機(jī)物分布器4同心地安裝在三氧化硫分布器內(nèi)圈體2的下端；反應(yīng)器外膜6同心地安裝在三氧化硫分布器外圈體3的下端，反應(yīng)器內(nèi)膜7同心地安裝在三氧化硫分布器內(nèi)圈體2的下端；反應(yīng)物循環(huán)分布器8同心地安裝在反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7的底部法蘭上，出料體9同心地與反應(yīng)物循環(huán)分布器8的底部法蘭連接；其特征在于(1).反應(yīng)器內(nèi)膜7和反應(yīng)器外膜6均為圓柱筒體，且這兩部件垂直、同軸安裝；反應(yīng)器內(nèi)膜7和反應(yīng)器外膜6之間形成圓環(huán)形通道，三氧化硫氣體從圓環(huán)形通道的頂部進(jìn)入，與圓柱形壁面頂部均勻流出的有機(jī)物反應(yīng)；(2)外膜有機(jī)物分布器5和內(nèi)膜有機(jī)物分布器4都采用兩級(jí)串連的結(jié)構(gòu)，其中第一級(jí)為初級(jí)分布，第二級(jí)為精密分布；外膜有機(jī)物分布器5由定位環(huán)12、外膜下環(huán)13、O形密封圈14、螺釘15和外膜均布環(huán)16構(gòu)成；外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16都套在反應(yīng)器外膜6的外表面，外膜下環(huán)13在下，外膜均布環(huán)16在上，外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16之間用螺釘15連接，且兩者之間墊上O形密封圈14；定位環(huán)12套在外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16所構(gòu)成的部件外表面；定位環(huán)12、外膜下環(huán)13和外膜均布環(huán)16這三者均和反應(yīng)器外膜6同心安裝；內(nèi)膜有機(jī)物分布器4由內(nèi)膜均布環(huán)17、內(nèi)膜下環(huán)18、O形密封圈19、定位環(huán)20和螺釘21構(gòu)成；內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17都套在反應(yīng)器內(nèi)膜7的外表面，內(nèi)膜下環(huán)18在下，內(nèi)膜均布環(huán)17在上，內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17之間用螺釘21連接，且兩者之間墊上O形密封圈19；定位環(huán)20套在內(nèi)膜下環(huán)18上方、內(nèi)膜均布環(huán)17內(nèi)側(cè)和反應(yīng)器內(nèi)膜7外側(cè)所構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)；定位環(huán)20、內(nèi)膜下環(huán)18和內(nèi)膜均布環(huán)17三者均和反應(yīng)器內(nèi)膜7同心安裝；(3).反應(yīng)器頭部有一定位結(jié)構(gòu)，在三氧化硫分布器內(nèi)圈體2頂蓋下沿和三氧化硫分布器外圈體3之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器，其特征在于磺化器 內(nèi)膜和磺化器外膜之間環(huán)形截面的寬度為7.4 7.8毫米，反應(yīng)器的高度1800毫 米。
3. 如權(quán)利要求1所述的雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器，其特征在于在反應(yīng) 器內(nèi)膜7和反應(yīng)器外膜6中的冷卻水夾套內(nèi)均有螺旋形的導(dǎo)流圈；在反應(yīng)器外膜 6的冷卻水夾套內(nèi)為螺旋形的外膜導(dǎo)流圈10，反應(yīng)器內(nèi)膜7的冷卻水夾套內(nèi)為螺 旋形的內(nèi)膜導(dǎo)流圈11;冷卻水在通過(guò)夾套時(shí)沿導(dǎo)流圈呈螺旋形方式流動(dòng)；外膜 冷卻水從外膜冷卻水進(jìn)口(d)流入外膜導(dǎo)流圈10，經(jīng)外膜冷卻水出口(e)排出；內(nèi) 膜冷卻水從內(nèi)膜冷卻水進(jìn)口(f)流入內(nèi)膜導(dǎo)流圈11，經(jīng)內(nèi)膜冷卻水出口(g)排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磺化反應(yīng)裝置，尤其是一種雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器。本發(fā)明公開(kāi)了一種雙膜式三氧化硫磺化反應(yīng)器，其主要技術(shù)特征是反應(yīng)器由頂蓋1、三氧化硫分布器內(nèi)圈體2、三氧化硫分布器外圈體3、內(nèi)膜有機(jī)物分布器4、外膜有機(jī)物分布器5、反應(yīng)器外膜6、反應(yīng)器內(nèi)膜7、反應(yīng)物循環(huán)分布器8、出料體9、外膜導(dǎo)流圈10和內(nèi)膜導(dǎo)流圈11構(gòu)成。反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7均為圓柱筒體，且這兩部件垂直、同心安裝；反應(yīng)器頭部有一定位結(jié)構(gòu)；在反應(yīng)器外膜6和反應(yīng)器內(nèi)膜7均設(shè)有水冷卻夾套。本發(fā)明具有反應(yīng)物分布均勻、反應(yīng)時(shí)溫度上升不劇烈、磺化反應(yīng)溫和且反應(yīng)徹底的優(yōu)點(diǎn)，避免了“過(guò)磺化”和磺化不徹底現(xiàn)象，提高了原料利用率和磺化產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C07C303/00GK101099927SQ200610028680
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者周耀謙, 朱德康, 肖林生 申請(qǐng)人:上海和黃白貓有限公司