一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，屬于磺化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有磺化工藝中硅膠再生吸附能力差、能源浪費(fèi)等問(wèn)題。本實(shí)用新型的硅膠吸附再生系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、乙二醇冷凍液換熱器和硅膠吸附床，用冷凍乙二醇溶液冷卻空氣，然后再用冷空氣冷卻硅膠，使硅膠通過(guò)熱空氣加熱再生后能冷卻到21?32℃范圍內(nèi)，達(dá)到硅膠的最佳吸濕溫度區(qū)間，增加了吸附能力。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，節(jié)約能源、降低了生產(chǎn)成本，具有廣泛適用性。
【專利說(shuō)明】
一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于磺化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磺化反應(yīng)是一種向有機(jī)分子中引入磺酸基(-SO3H)或磺酰氯基(-SO2Cl)的反應(yīng)過(guò)程?；腔^(guò)程中磺酸基取代碳原子上的氫稱為直接磺化;磺酸基取代碳原子上的鹵素或硝基，稱為間接磺化。通常用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為磺化劑，有時(shí)也用三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯氣、二氧化硫加氧以及亞硫酸鈉等作為磺化劑。在現(xiàn)有的氣液相磺化反應(yīng)中均需要使用干燥的空氣來(lái)降低燃硫系統(tǒng)的溫度降低SO3氣體的濃度，干燥的空氣可以防止空氣中的水分和SO3結(jié)合形成煙酸。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01510198025.1，申請(qǐng)公布日為2015年9月2日的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種氣相SO3膜式磺化制備對(duì)甲苯磺酸的工藝是將氣體SO3經(jīng)露點(diǎn)<-50 °C的干燥空氣稀釋為空氣/SO3混合氣體，先將原料甲苯切入磺化器，待甲苯在磺化器中穩(wěn)定的流動(dòng)開(kāi)，將空氣/SO3混合氣體切入磺化器，形成湍流的空氣/SO3混合氣體與在列管內(nèi)壁成膜的甲苯并流而下完成反應(yīng)，再按空氣/SO3混合氣體與甲苯摩爾比1:1.05?3.0調(diào)節(jié)氣液比使反應(yīng)趨于穩(wěn)定，此后將磺化器下的產(chǎn)物經(jīng)氣液分離器打入老化罐進(jìn)行老化，老化完成后將產(chǎn)物減壓蒸餾除去多余甲苯，即得產(chǎn)物對(duì)甲苯磺酸。
[0003]在磺化工藝中，對(duì)空氣的干燥一般采取先用循環(huán)冷卻水和冷凍水對(duì)空氣進(jìn)行冷卻使水分析出，再將空氣經(jīng)過(guò)硅膠吸附床去除空氣中剩下的極少部分水分。硅膠是一種常用的干燥介質(zhì)，也經(jīng)常用于磺化工藝中，例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?2263249.2，授權(quán)公告日為2003年7月16日的專利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種三氧化硫膜式磺化/硫酸化裝置中分子篩硅膠聯(lián)合干燥器，包括有干燥器容器體、干燥劑層、格柵，在干燥器容器體上設(shè)有工藝空氣進(jìn)、出口，在干燥器容器體內(nèi)下部格柵上設(shè)有金屬篩網(wǎng)，在金屬篩網(wǎng)上設(shè)有干燥劑層，干燥劑層包括有分子篩層和硅膠或活性氧化鋁層，干燥劑層的硅膠或活性氧化鋁層與工藝空氣的進(jìn)口相對(duì)應(yīng)設(shè)置，干燥劑層的分子篩層與工藝空氣的出口相對(duì)應(yīng)設(shè)置。在干燥劑層中的分子篩層或硅膠或活性氧化鋁層的上、下層面或分子篩層和硅膠或活性氧化鋁層之間還可設(shè)有輔助填料層，在各層面間設(shè)有金屬網(wǎng)層。
[0004]硅膠的最佳吸濕溫度為21-32°C，現(xiàn)有的磺化生產(chǎn)工藝中，對(duì)硅膠的再生是通過(guò)熱空氣加熱硅膠床層使硅膠吸附的水分氣化實(shí)現(xiàn)的，然后再用冷卻后的空氣將硅膠冷卻，現(xiàn)有的工藝中，硅膠層的冷卻效果不好，直接影響了硅膠的吸濕效果。因此需要研究一種改進(jìn)的磺化工藝，改善硅膠的再生吸附能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1、要解決的問(wèn)題
[0006]針對(duì)現(xiàn)有的磺化工藝中硅膠再生吸附能力差、能源浪費(fèi)等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、乙二醇冷凍液換熱器和硅膠吸附床，用冷凍乙二醇溶液冷卻空氣，然后再用冷空氣冷卻硅膠，使硅膠通過(guò)熱空氣加熱再生后能冷卻到21-32°C范圍內(nèi)，達(dá)到硅膠的最佳吸濕溫度區(qū)間，增加了吸附能力。
[0007]2、技術(shù)方案
[0008]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案。
[0009]—種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器和硅膠吸附床，所述的鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管道與硅膠吸附床的底部連接，所述的循環(huán)水換熱器與硅膠吸附床的上部連接，所述的循環(huán)水換熱器上設(shè)有熱空氣進(jìn)管，所述的硅膠吸附床上部還設(shè)有空氣進(jìn)管和氣化水出管，硅膠吸附床下部還設(shè)有干燥空氣出管。
[0010]優(yōu)選地，還包括乙二醇冷凍液換熱器，所述的乙二醇冷凍液換熱器與循環(huán)水換熱器并聯(lián)連接，乙二醇冷凍液換熱器與硅膠吸附床的上部連接。
[0011]優(yōu)選地，所述的硅膠吸附床設(shè)有2個(gè)，并聯(lián)連接。
[0012]優(yōu)選地，所述的循環(huán)水換熱器為管殼式換熱器。
[0013]優(yōu)選地，循環(huán)水換熱器中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為15?18°。
[0014]優(yōu)選地，所述的乙二醇冷凍液換熱器為碳鋼管-鋁翅片式散熱器。
[0015]優(yōu)選地，所述的空氣進(jìn)管的內(nèi)表面設(shè)有防腐襯里。
[0016]優(yōu)選地，所述的防腐襯里為聚四氟乙烯襯里。
[0017]優(yōu)選地，所述的硅膠吸附床為罐式結(jié)構(gòu)，硅膠吸附床中設(shè)有填料床層，所述的填料床層由硅膠、活性氧化鋁和瓷球按照質(zhì)量比(8?9):1:1組成。
[0018]3、有益效果
[0019]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0020](I)本實(shí)用新型的硅膠吸附再生系統(tǒng)充分利用磺化工藝中產(chǎn)生的熱能對(duì)硅膠進(jìn)行再生，然后用乙二醇冷凍液或工業(yè)循環(huán)水冷卻再生后的硅膠，使硅膠能冷卻到最佳吸附溫度區(qū)間，吸附能力大大提高，同時(shí)極大地降低了磺化工藝中的能源浪費(fèi)；
[0021](2)本實(shí)用新型的循環(huán)水換熱器中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為15?18°，沿程壓降較小，基本沒(méi)有流動(dòng)死區(qū)、旁流和漏流，傳熱效果好，熱交換效率高；
[0022](3)本實(shí)用新型的空氣進(jìn)管內(nèi)表面設(shè)有防腐襯里，防腐襯里為聚四氟乙烯襯里，防腐效果好，使用壽命長(zhǎng)；
[0023](4)本實(shí)用新型的硅膠吸附再生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，節(jié)約能源、降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1、熱空氣進(jìn)管;2、鼓風(fēng)機(jī);3、循環(huán)水換熱器;4、乙二醇冷凍液換熱器;5、空氣進(jìn)管;6、硅膠吸附床;7、干燥空氣出管;8、氣化水出管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1所示，一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)2、循環(huán)水換熱器3和硅膠吸附床6，鼓風(fēng)機(jī)2通過(guò)管道與硅膠吸附床6的底部連接，循環(huán)水換熱器3與硅膠吸附床6的上部連接，循環(huán)水換熱器3為管殼式換熱器，其上設(shè)有熱空氣進(jìn)管I，循環(huán)水換熱器3中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為15°。硅膠吸附床6上部還設(shè)有空氣進(jìn)管5和氣化水出管8，空氣進(jìn)管5的內(nèi)表面設(shè)有聚四氟乙烯防腐襯里。硅膠吸附床6為罐式結(jié)構(gòu)，硅膠吸附床6中設(shè)有填料床層，填料床層由硅膠、活性氧化鋁和瓷球按照質(zhì)量比8:1:1組成。其下部還設(shè)有干燥空氣出管7。鼓風(fēng)機(jī)2與循環(huán)水換熱器3共用一根熱空氣進(jìn)管I。
[0029]本實(shí)用新型的運(yùn)行過(guò)程為:本實(shí)施例的硅膠吸附再生系統(tǒng)設(shè)置在氣液相磺化工藝前端，用于干燥磺化工藝所需的空氣，以降低燃硫系統(tǒng)的溫度和降低SO3氣體的濃度。本實(shí)用新型中，待干燥的空氣由空氣進(jìn)管5進(jìn)入硅膠吸附床6進(jìn)行干燥，然后由干燥空氣出管7排出進(jìn)入磺化工藝中，硅膠吸附床6在干燥一定量的空氣后會(huì)吸附飽和，需要進(jìn)行再生，此時(shí)，停止空氣進(jìn)管5的進(jìn)氣，由鼓風(fēng)機(jī)2將熱空氣送入硅膠吸附床6中對(duì)硅膠進(jìn)行加熱，使硅膠吸附的水分氣化，從而脫出水分，脫出的水分由氣化水出管8流出，待硅膠水分基本脫出后，由循環(huán)水換熱器3冷卻后的冷空氣對(duì)硅膠床層進(jìn)行降溫，使硅膠床層冷卻到最佳的吸濕溫度范圍內(nèi)，然后結(jié)束再生過(guò)程，進(jìn)行下一階段的干燥過(guò)程。
[0030]實(shí)施例2
[0031]如圖1所示，一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)2、循環(huán)水換熱器3、乙二醇冷凍液換熱器4和硅膠吸附床6，硅膠吸附床6設(shè)有兩個(gè)，并聯(lián)連接，鼓風(fēng)機(jī)2通過(guò)管道與硅膠吸附床6的底部連接，乙二醇冷凍液換熱器4和循環(huán)水換熱器3并聯(lián)設(shè)置，均與硅膠吸附床6的上部連接，乙二醇冷凍液換熱器4和循環(huán)水換熱器3上均設(shè)有熱空氣進(jìn)管I，循環(huán)水換熱器3為管殼式換熱器，循環(huán)水換熱器3中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為18°;乙二醇冷凍液換熱器4為碳鋼管-鋁翅片式散熱器。硅膠吸附床6上部還設(shè)有空氣進(jìn)管5和氣化水出管8，空氣進(jìn)管5的內(nèi)表面設(shè)有聚四氟乙烯防腐襯里。硅膠吸附床6為罐式結(jié)構(gòu)，硅膠吸附床6中設(shè)有填料床層，填料床層由硅膠、活性氧化鋁和瓷球按照質(zhì)量比9:1:1組成。其下部還設(shè)有干燥空氣出管7。鼓風(fēng)機(jī)2與循環(huán)水換熱器3共用一根熱空氣進(jìn)管I。
[0032]本實(shí)用新型的運(yùn)行過(guò)程為:本實(shí)施例的硅膠吸附再生系統(tǒng)設(shè)置在氣液相磺化工藝前端，用于干燥磺化工藝所需的空氣，以降低燃硫系統(tǒng)的溫度和降低SO3氣體的濃度。本實(shí)用新型中，待干燥的空氣由空氣進(jìn)管5進(jìn)入硅膠吸附床6進(jìn)行干燥，然后由干燥空氣出管7排出進(jìn)入磺化工藝中，硅膠吸附床6在干燥一定量的空氣后會(huì)吸附飽和，需要進(jìn)行再生，此時(shí)，停止空氣進(jìn)管5的進(jìn)氣，由鼓風(fēng)機(jī)2將熱空氣送入硅膠吸附床6中對(duì)硅膠進(jìn)行加熱，使硅膠吸附的水分氣化，從而脫出水分，脫出的水分由氣化水出管8流出，待硅膠水分基本脫出后，由循環(huán)水換熱器3和乙二醇冷凍液換熱器4冷卻后的冷空氣對(duì)硅膠床層進(jìn)行降溫，使硅膠床層冷卻到最佳的吸濕溫度范圍內(nèi)，然后結(jié)束再生過(guò)程，進(jìn)行下一階段的干燥過(guò)程。本實(shí)用新型中，硅膠吸附床6設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)，可以交替再生-使用，效率更高。
[0033]實(shí)施例3
[0034]一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)2、循環(huán)水換熱器3、乙二醇冷凍液換熱器4和硅膠吸附床6，硅膠吸附床6設(shè)有3個(gè)，并聯(lián)連接，鼓風(fēng)機(jī)2通過(guò)管道分別與3個(gè)硅膠吸附床的底部連接，乙二醇冷凍液換熱器4和循環(huán)水換熱器3并聯(lián)設(shè)置，均與硅膠吸附床6的上部連接，乙二醇冷凍液換熱器4和循環(huán)水換熱器3上均設(shè)有熱空氣進(jìn)管I，循環(huán)水換熱器3為管殼式換熱器，循環(huán)水換熱器3中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為16°;乙二醇冷凍液換熱器4為碳鋼管-鋁翅片式散熱器。硅膠吸附床6上部還設(shè)有空氣進(jìn)管5和氣化水出管8，空氣進(jìn)管5的內(nèi)表面設(shè)有聚四氟乙烯防腐襯里。硅膠吸附床6為罐式結(jié)構(gòu)，硅膠吸附床6中設(shè)有填料床層，填料床層由硅膠、活性氧化鋁和瓷球按照質(zhì)量比8:1:1組成。其下部還設(shè)有干燥空氣出管7。鼓風(fēng)機(jī)2與循環(huán)水換熱器3共用一根熱空氣進(jìn)管I。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:包括鼓風(fēng)機(jī)(2)、循環(huán)水換熱器(3)和硅膠吸附床(6)，所述的鼓風(fēng)機(jī)(2)通過(guò)管道與硅膠吸附床(6)的底部連接，所述的循環(huán)水換熱器(3)與硅膠吸附床(6)的上部連接，所述的循環(huán)水換熱器(3)上設(shè)有熱空氣進(jìn)管(I)，所述的硅膠吸附床(6)上部還設(shè)有空氣進(jìn)管(5)和氣化水出管(8)，硅膠吸附床(6)下部還設(shè)有干燥空氣出管(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:還包括乙二醇冷凍液換熱器(4)，所述的乙二醇冷凍液換熱器(4)與循環(huán)水換熱器(3)并聯(lián)連接，乙二醇冷凍液換熱器(4)與硅膠吸附床(6)的上部連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的硅膠吸附床(6)設(shè)有2個(gè)，并聯(lián)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的循環(huán)水換熱器(3)為管殼式換熱器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:循環(huán)水換熱器(3)中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為15?18°。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的乙二醇冷凍液換熱器(4)為碳鋼管-鋁翅片式散熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的空氣進(jìn)管(5)的內(nèi)表面設(shè)有防腐襯里。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的防腐襯里為聚四氟乙烯襯里。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中硅膠吸附再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的硅膠吸附床(6)為罐式結(jié)構(gòu)，硅膠吸附床(6)中設(shè)有填料床層，所述的填料床層由硅膠、活性氧化鋁和瓷球按照質(zhì)量比(8?9):1:1組成。
【文檔編號(hào)】B01D53/26GK205659686SQ201620395771
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】秦江濤, 許瑞明, 朱詩(shī)見(jiàn)
【申請(qǐng)人】安徽金桐精細(xì)化學(xué)有限公司