专利名称：多管膜式磺化反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产日用和工业化学品中间体一表面活性剂的反应装置，尤其是生产磺化和硫酸化产品的反应装置中的关键设备。
背景技术：
磺化反应器是生产磺化和硫酸化产品的关键设备。现有磺化反应器的主体结构主要包括直立的筒体、水平安装于筒体内腔上部和下部的上管板和下管板、水平安装于上管板上部的密封管板、安装于上下管板和密封管板上并与筒体轴线平行的一组单元管(单元管的数量视装置产量而定)等组成。筒体顶端及底端分别设有SO3气体进口和反应物出口；有机原料送入上管板和密封管板之间的有机物分配腔；筒体中部的隔板将冷却水分成上下两段。
单元管包括反应管32及装于其顶端的列管头30和分布头27，是磺化反应器的关键部件。生产过程中(参见图1)，有机物料通过列管头上的导孔24进入列管头和分布头之间形成的锥形环隙29后，沿反应管32内壁均匀成膜向下流动并与从顶端(箭头A方向)进入的SO3气体进行磺化或硫酸化反应。为了保证产品质量，必须对所有反应管进行流量调节，使每根单元管进料量的相对误差越小越好，通过改变调节垫片23的厚度可改变锥形环隙大小，从而达到调节单元管流量之目的。
由于磺化和硫酸化反应速度快、放热量大，且绝大部分热量是在反应初期释放，因而反应管顶部一段区域产生的热量巨大。现有的冷却结构未能有效地将该段的热量及时带走，这不但影响反应的有效进行，而且直接影响到产品的质量，尤其对于热敏性物料。
另外，生产过程中由于初始反应段会产生较大温差变化、有机物分配腔与上段冷却水的压力不同，单元管与上管板的连接处容易产生泄漏，如冷却水渗漏到有机物中，将严重影响产品质量；有机物泄漏到冷却水中，将造成原料消耗增加和冷却水污染。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种多管膜式磺化反应器单元管的改进，该装置具有初始反应段的散热效果好、密封可靠、产品质量好等特点，同时所做的改进部分结构简单、制造容易。
本实用新型采用的技术方案是多管膜式磺化反应器，具有直立的筒体，筒体上包括有分别水平安装于筒体内腔上部和下部的上管板和下管板，上管板的上部水平安装有密封管板，上、下管板和密封管板上安装有与筒体轴线平行的一组单元管，每个单元管顶端的列管头及插装于列管头内腔端口的分布头均定位在上管板和密封管板上，在反应管初始反应段的外圆周面上安装有散热片。
所述的列管头和上管板的结合部的中间位置设置有密封圈，定位该密封圈的密封槽设置在上管板上或设置在列管头上。
所述的多管膜式磺化反应器，所说的散热片是螺旋形或圆环形。
本实用新型由于在列管头和上管板中部设置特制“O”形密封圈后，密封效果显著提高，有效地保证了产品的质量。在初始反应段、反应管外侧安装有散热片后，散热效果得以成倍提高，不但使得反应能够迅速有效进行，而且保证了反应物即产品的质量。本实用新型所作的改进结构简单、制造容易、实施方便。
图1是本实用新型的单元管结构示意图。
图2是本实用新型的筒体顶端部位的结构示意图。
具体实施方式
由图1、2可知，该多管膜式磺化反应器具有直立的筒体16，筒体上包括有分别水平安装于筒体内腔上部和下部的上管板17和下管板10、水平安装于上管板上部的密封管板18，在上管板和密封管板之间形成有机物分配腔25，该分配腔沿筒体圆周面均匀设置几个有机物进口4。筒体上下两端分别制有圆锥形的上封头2和下封头11，上下封头端部(也即筒体顶端和底端)分别设有SO3气体进口1和反应物出口12。上下管板和密封管板上装有与筒体轴线平行的一组单元管3(单元管的数量可视装置产量而定)。隔板7将筒体内腔分成上下两段，用于容纳冷却水。上段冷却水腔的进口和出口分别为15和5，为逆流冷却方式；下段冷却水腔的进口和出口分别为14和9，为顺流冷却方式；进口13为下段补充冷却水进口，补充冷却水起调节下段冷却水温度的作用。上、下冷却水腔内还分别水平交叉安装有若干块具有圆缺形状的折流板6和8，起加速冷却水循环、防止冷却水短路和支撑单元管之作用。
反应管32顶端的列管头30定位在上管板上；分布头27定位在列管头上，由密封螺母21锁紧固定，中间夹装着密封圈22；分布头下部的锥形外圆周面与列管头的锥形内圆周面之间保持着较小的间距，也即锥形环隙29；调节垫片23安装在列管头和分布头之间，通过调节该垫片的厚薄可调节锥形环隙29的大小，使各单元管的锥形环隙大小一致。列管头上位于有机物分配腔内的圆周面上均匀开有导孔24(一般为6--8个导孔)，有机物可通过该导孔进入锥形环隙后，沿反应管32内壁均匀成膜向下流动。
在上下管板、密封管板的相应位置上分别制有孔，用于固定和密封单元管。在反应管的初始反应段(反应管顶端与列管头相接处的邻近部位)的外圆周面上安装有散热片31。
所述的散热片是螺旋形或圆环形，散热片的片距和外径可按需而定。
为保证密封，除原有的密封圈22和26外，本实用新型还在列管头和上管板中设置了“O”形密封圈28；定位该密封圈的密封槽可设置在上管板上，也可设置在列管头上。
所述的“O”形密封圈可采用橡塑性材料制成，也可用其它柔性材料制成。
本实用新型的工作过程如下(参见图1、2)，有机物从进料口4进入有机物分配腔25，通过导孔24均匀分配到各单元管的锥形环隙29后沿反应管内壁均匀成膜向下流动；而三氧化硫/空气混合气体则由SO3气体进口1进入后，均分进入各反应管(图1箭头A方向)与反应管内均匀成膜的有机物接触并顺流而下。该SO3气体与有机物一经接触，立刻发生磺化或硫酸化反应，至反应管底部排出(图1箭头B方向)后，反应基本完成。磺化或硫酸化产物与气体混合物从底部的出口12排出，送至气液分离器进行气液分离，液体反应物被送入下一工段，气体(夹带少量酸雾)进入旋风分离器进行气液分离后被送入尾气处理工段。SO3气体在反应管内的高速流动对有机液膜起一定的扰动作用，有利于磺化或硫酸化的进行。反应产生的大量反应热量则由冷却腔内的冷却水除去。
权利要求1.多管膜式磺化反应器，具有直立的筒体(16)，筒体上包括有分别水平安装于筒体内腔上部和下部的上管板(17)和下管板(10)，上管板的上部水平安装有密封管板(18)，上、下管板和密封管板上安装有与筒体轴线平行的一组单元管(3)，每个单元管顶端的列管头(30)及插装于列管头内腔端口的分布头(27)均定位在上管板和密封管板上，其特征在于在反应管初始反应段(32)的外圆周面上安装有散热片(31)。
2.根据权利要求1所述的多管膜式磺化反应器，其特征在于所述的列管头和上管板的结合部的中间位置设置有密封圈(28)，定位该密封圈的密封槽设置在上管板上或设置在列管头上。
3.根据权利要求1或2所述的多管膜式磺化反应器，其特征在于所说的散热片是螺旋形或圆环形。
专利摘要本实用新型涉及一种生产表面活性剂、尤其是生产磺化或硫酸化产品的反应装置。本实用新型的所要解决的技术问题是提供一种磺化反应器的改进，该装置具有散热迅速、密封效果好、产品质量好、结构又简单、制造容易的特点。技术方案是多管膜式磺化反应器，具有直立的筒体，筒体上包括有分别水平安装于筒体内腔上部和下部的上管板和下管板，上管板的上部水平安装有密封管板，上、下管板和密封管板上安装有与筒体轴线平行的一组单元管，每个单元管顶端的列管头及插装于列管头内腔端口的分布头均定位在上管板和密封管板上，在反应管初始反应段的外圆周面上安装有散热片，该散热片是螺旋形或圆环形。列管头和上管板的结合部的中间位置设置有密封圈。
文档编号B01J19/00GK2712454SQ200420081378
公开日2005年7月27日 申请日期2004年7月26日 优先权日2004年7月26日
发明者方银军, 翟洪志, 程增庆, 邹欢金, 郭朝华, 乔当志, 孙明和, 卫建国, 张磊, 华文高, 冯晚静, 胡显智, 洪树鹏, 高慧 申请人:浙江赞成科技有限公司, 北京紫晶石精细化工技术有限公司, 南风化工集团股份有限公司