CN211837850U - 生产快速渗透剂的磺化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精细化学品生产装置领域，具体涉及一种生产快速渗透剂的磺化反应装置。本发明的技术方案具体如下：包括溶解釜、反应釜、静态混合器、预热器组成，所述溶解釜设有釜套夹层、搅拌器、温度传感器和液位计，溶解釜在顶部设有溶解釜液体进料口、溶解釜固体进料口，在底部设有溶解釜出料口，在釜套夹层通入循环水；所述反应釜同时设有釜套夹层和搅拌器，反应釜在顶部同时设有多个物料进口和一个物料出口，在底部设有物料出口；连接溶解釜底部出料口的管线a与酯化产物进料管线b在静态混合器进料口前端进行连通。该发明装置设备利用率高、节能降耗、安全环保，易于实现自动化控制和磺化反应的连续化进行，利于工业化生产。

Description

生产快速渗透剂的磺化反应装置

技术领域

本实用新型涉及精细化学品生产装置领域，具体涉及一种生产快速渗透剂的磺化反应装置。

背景技术

快速渗透剂是一类具有优良渗透性、润湿性的阴离子表面活性剂，是琥珀酸二辛酯磺酸钠盐的统称，被广泛用于纺织、印染、造纸、涂料、医药等工业领域。这类表面活性剂可以通过改变其亲油基的结构或个数，改变其渗透性、润湿性及其它特性，分子结构可变性强。

快速渗透剂的合成工艺主要分为酯化和磺化两步。在现有的工业生产过程中，尤其是高温酯化过程结束后，进入相对低温磺化阶段，需要经过长时间降温过程，且固体磺化剂的直接入磺化反应釜由于体系温度引起的磺化剂分解对人身安全及环境保护均会产生不同程度的不利影响，且生产装置存在设备利用率低、能耗高、自动化程度低等缺陷，大大限制了产品的规模化生产。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题和不足，本发明提供一种生产快速渗透剂的磺化反应装置，利于实现自动化控制的连续性快速渗透剂的磺化装置。

本发明的技术方案具体如下：

生产快速渗透剂的磺化反应装置，包括溶解釜、反应釜、静态混合器、预热器组成，所述溶解釜设有釜套夹层、搅拌器、温度传感器和液位计，溶解釜在顶部设有溶解釜液体进料口、溶解釜固体进料口，在底部设有溶解釜出料口，在釜套夹层通入循环水；所述反应釜同时设有釜套夹层和搅拌器，反应釜在顶部同时设有多个物料进口和一个物料出口，在底部设有物料出口；连接溶解釜底部出料口的管线a与酯化产物进料管线b在静态混合器进料口前端进行连通，静态混合器出料口与预热器底部物料口和反应釜物料进口a通过管线建立连接，预热器顶部物料口和反应釜物料进口b通过管线建立连接；反应釜顶部出料口与换热器a进料口连接，换热器a出料口通过管线与反应釜物料进口c连通，换热器a气体出料口和尾气吸收装置进行连接；所述的反应釜物料进口d与溶剂罐通过管线建有连接，反应釜底部物料出口输出成品。

作为优选，溶解釜的釜套夹层设有循环水进水口和循环水出水口，循环水进水口连接循环水进水管路，和循环水出水口连接循环出水管路，其中所述固体进料口连接有固体进料料斗，溶解釜与静态混合器的连接管线上串联有物料输送泵a、阀门和质量流量计。

作为优选，溶解釜的温度传感器与循环水进水管路上的电磁阀门建有控制联锁，通过溶解釜内温度自动调节循环水进水阀门的开度。

作为优选，反应釜顶部进料口d与溶剂罐连接管线上串联有转料泵和阀门，反应釜底部出料口与换热器b进料口通过管线连接，管线上串联有阀门和物料输送泵b。

作为优选，酯化产物进料管线b上串联有质量流量计和电磁阀门，管路a上串联物料输送泵a，溶解釜上液位计与管路a上物料输送泵a、管路b上电磁阀门之间建有自动控制联锁，通过设定报警液位调节料输送泵a及电磁阀门的开启或切断。

作为优选，所述溶解釜和反应釜材质可以为搪瓷、搪瓷衬塑、搪玻璃或不锈钢中的任意一种。

作为优选，所述静态混合器出料口与预热器底部物料口和反应釜顶部其中一物料进口相连的管线上分别串联有电磁阀门和温度计，所述温度计和电磁阀门之间建有控制联锁，通过设定物料温度控制各电磁阀门的开启或闭合，从而控制物料的流向。

作为优选，所述静态混合器混合单元可由-n节波纹管、鲍尔环管或螺纹管中任意一种或多种串联组成。

作为优选，所述静态混合器混合单元的材质可以为不锈钢、聚四氟乙烯、聚丙烯、刚衬塑中的任意一种。

本实用新型的的有益效果为：

（1）通过设置溶解釜，可将固体磺化剂配制成温度为30~40℃磺化剂溶液进行投料，避免在温度＞100℃时固体直接投料时产生的安全及环境影响；

（2）该发明方法采用在磺化釜前设置静态混合器装置，使各反应物料在进入磺化反应之前进行充分的物质和热量的传递交换，有效利用了热能，同时，减少或避免了传统工艺中高温酯化产物的长时间降温过程，缩短了产品生产周期，利于实现物质的连续性进料；

（3）预热器两端与反应釜顶部物料进口均通过管线建有连接，其作用可以满足：反应连续进行时，物料可以通过连续进料通过管线进入反应釜；当反应进料结束时，预热器中残留的物料可以通过预热器底部物料口放出沿连接管线进入反应釜，保证了物料的充分利用；

（4）该发明装置设备利用率高、节能降耗、安全环保，易于实现自动化控制和磺化反应的连续化进行，利于工业化生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

附图标记：1、溶解釜，2、静态混合器，3、物料输送泵a，4、预热器，5、反应釜，6、换热器a，7、尾气吸收装置，8、溶剂罐，9、物料输送泵b，10、换热器b，101、溶解釜液体进料口，102、溶解釜固体进料口，103、料斗，104、液位计，105、溶解釜出料口，106、温度传感器，107、夹套循环水出水口，108、夹套循环水进水口，401、预热器底部物料口，402、预热器顶部物料口，501、反应釜物料进口a，502、反应釜物料进口b，503、反应釜顶部物料出口，504、反应釜物料进口c，505、反应釜物料进口d，506、反应釜底部物料出口，601、换热器a进料口，602、换热器a出料口，603、换热器a气体出料口。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明进行进一步说明。

本装置生产快速渗透剂的磺化反应装置，结构如图1所示，包括溶解釜1、反应釜5、静态混合器2、预热器4。

溶解釜1设有釜套夹层、搅拌器、温度传感器106和液位计104，溶解釜1在顶部设有溶解釜液体进料口101、溶解釜固体进料口102，在底部设有溶解釜出料口105，在釜套夹层通入循环水。反应釜5同时设有釜套夹层和搅拌器，反应釜5在顶部同时设有反应釜物料进口a、反应釜物料进口b、反应釜物料进口c、反应釜物料进口d和一个反应釜顶部物料出口，在底部设有反应釜底部物料出口。

连接溶解釜1底部出料口的管线a与酯化产物进料管线b在静态混合器2进料口前端进行连通，静态混合器2出料口与预热器底部物料口401和反应釜物料进口a501通过管线建立连接，预热器顶部物料口402和反应釜物料进口b502通过管线建立连接；反应釜顶部出料口503与换热器a进料口601连接，换热器a出料口602通过管线与反应釜物料进口c504连通，换热器a气体出料口603和尾气吸收装置77进行连接；所述的反应釜物料进口d505与溶剂罐8通过管线建有连接，反应釜底部物料出口506输出成品。

溶解釜1的釜套夹层设有循环水进水口和循环水出水口，循环水进水口连接循环水进水管路，和循环水出水口连接循环出水管路，其中所述固体进料口连接有固体进料料斗103，溶解釜1与静态混合器2的连接管线上串联有物料输送泵a3、阀门和质量流量计。溶解釜1的温度传感器106与循环水进水管路上的电磁阀门建有控制联锁，通过溶解釜1内温度自动调节循环水进水阀门的开度。反应釜物料进口d与溶剂罐8连接管线上串联有转料泵和阀门，反应釜底部物料出口与换热器b10进料口通过管线连接，管线上串联有阀门和物料输送泵b。

酯化产物进料管线b上串联有质量流量计和电磁阀门，管路a上串联物料输送泵a3，溶解釜1上液位计104与管路a上物料输送泵a3、管路b上电磁阀门之间建有自动控制联锁，通过设定报警液位调节料输送泵a及电磁阀门的开启或切断。溶解釜1和反应釜5材质可以为搪瓷、搪瓷衬塑、搪玻璃或不锈钢中的任意一种。

静态混合器2出料口与预热器底部物料口401和反应釜5顶部其中一物料进口相连的管线上分别串联有电磁阀门和温度计，所述温度计和电磁阀门之间建有控制联锁，通过设定物料温度控制各电磁阀门的开启或闭合，从而控制物料的流向。

静态混合器2混合单元可由1-n节波纹管、鲍尔环管或螺纹管等串联组成。静态混合器2混合单元的材质可以为不锈钢、聚四氟乙烯、聚丙烯、刚衬塑等。

本装置的工作原理为：

自尾气吸收装置7出来的磺化尾气吸收液经溶解釜顶部液体进料口101打入溶解釜，开启溶解釜内搅拌和溶解釜夹套循环水进水开关，常温条件下，将亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或焦亚硫酸钠中的任一种磺化剂从料斗103经溶解釜固体进料口102匀速加入容积为2000~5000m³的不锈钢材质的溶解釜1中，设置溶解釜内物料温度在30~40℃，当温度低于或高于溶解釜设定温度范围，自动启动温度传感器106和循环水进水管路上的电磁阀门之间的联锁装置，控制循环水进水阀门F-4的开度增加或减小；将配制好的质量百分比浓度为20~30%的磺化剂水溶液经溶解釜底部出料口105由物料输送泵a经管路a输送至静态混合器2，与从管路b泵入的高温酯化产物在静态混合器2内完成液-液物料混合。

从静态混合器2完成均匀传质和传热的混合物料可以通过两条线路被连续注入容积为5000~10000m³、搪瓷材质的反应釜5。

其中，当混合后物料温度≥102℃时，通过温度计与电磁阀门F-1和F-2之间设立的自动控制联锁装置，闭合阀门F-1，开启阀门F-2，混合物料经反应釜顶部进料口a501连续注入反应釜5；当混合后物料温度＜102℃时，开启阀门F-1,关闭阀门F-2，混合物料进入体积为500m³的石墨材质的预热器4进行加热后经反应釜顶部进料口b502连续注入反应釜5，反应釜通过反应釜夹套通蒸汽维持釜内反应温度在100~120℃范围内，保温反应过程从反应釜物料出口503逸出的混合蒸汽经换热器6冷却后的液体水及溶剂经换热器底部出料口602循环至反应釜内继续使用，不凝气体二氧化硫经冷却后进入尾气吸收装置7。

当溶解釜1中物料液位低于设定值时，启动溶解釜上连接的液位计104与管路a上的物料输送泵a、管路b上的电磁阀门F-3之间设立的自动联锁装置，停止酯化产物和磺化剂水溶液的转料混合；同时打开F-1和F-2阀门，使预热器中残留的混合物料经预热器底部物料口401放出从反应釜顶部进料口a501进入反应釜5，实现物料的充分利用。物料在反应釜5内保温透明，根据检测固含量将计量好的溶剂从溶剂罐8中打入反应釜进行稀释至成品要求含量，合格后经反应釜底部出料口506经物料输送泵b9、换热器10降温、过滤泵转至成品罐。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，包括溶解釜（1）、反应釜（5）、静态混合器（2）和预热器（4），所述溶解釜（1）设有釜套夹层、搅拌器、温度传感器（106）和液位计（104），溶解釜（1）在顶部设有溶解釜液体进料口（101）、溶解釜固体进料口（102），在底部设有溶解釜出料口（105），在釜套夹层通入循环水；所述反应釜（5）同时设有釜套夹层和搅拌器，反应釜（5）在顶部同时设有多个物料进口和一个物料出口，在底部设有物料出口；连接溶解釜（1）底部出料口的管线a与酯化产物进料管线b在静态混合器（2）进料口前端进行连通，静态混合器（2）出料口与预热器底部物料口（401）和反应釜物料进口a（501）通过管线建立连接，预热器顶部物料口（402）和反应釜物料进口b（502）通过管线建立连接；反应釜顶部出料口（503）与换热器a进料口（601）连接，换热器a出料口（602）通过管线与反应釜物料进口c（504）连通，换热器a气体出料口（603）和尾气吸收装置（7）进行连接；所述的反应釜物料进口d（505）与溶剂罐（8）通过管线建有连接，反应釜底部物料出口（506）输出成品。

2.根据权利要求1所述的生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，溶解釜（1）的釜套夹层设有循环水进水口和循环水出水口，循环水进水口连接循环水进水管路，和循环水出水口连接循环出水管路，其中所述固体进料口连接有固体进料料斗（103），溶解釜（1）与静态混合器（2）的连接管线上串联有物料输送泵a（3）、阀门和质量流量计。

3.根据权利要求2所述的一种生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，溶解釜（1）的温度传感器（106）与循环水进水管路上的电磁阀门建有控制联锁，通过溶解釜（1）内温度自动调节循环水进水阀门的开度。

4.根据权利要求1所述的生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，反应釜（5）物料进口d与溶剂罐（8）连接管线上串联有转料泵和阀门，反应釜（5）底部出料口与换热器b（10）进料口通过管线连接，管线上串联有阀门和物料输送泵b。

5.根据权利要求2所述的生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，酯化产物进料管线b上串联有质量流量计和电磁阀门，管路a上串联物料输送泵a（3），溶解釜（1）上液位计（104）与管路a上物料输送泵a（3）、管路b上电磁阀门之间建有自动控制联锁，通过设定报警液位调节料输送泵a及电磁阀门的开启或切断。

6.根据权利要求1所述的生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，所述溶解釜（1）和反应釜（5）材质可以为搪瓷、搪瓷衬塑、搪玻璃或不锈钢中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，所述静态混合器（2）出料口与预热器底部物料口（401）和反应釜（5）顶部其中一物料进口相连的管线上分别串联有电磁阀门和温度计，所述温度计和电磁阀门之间建有控制联锁，通过设定物料温度控制各电磁阀门的开启或闭合，从而控制物料的流向。

8.根据权利要求1或7所述的生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，所述静态混合器（2）混合单元可由1-n节波纹管、鲍尔环管或螺纹管中任意一种或多种串联组成。

9.根据权利要求8所述生产快速渗透剂的磺化反应装置，其特征在于，所述静态混合器（2）混合单元的材质可以为不锈钢、聚四氟乙烯、聚丙烯、刚衬塑中的任意一种。

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