专利名称：一种合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺及该工艺的专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及到合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺、以及该种工艺专用的设备。
背景技术：
乙酰磺胺酸钾是一种广泛应用于食品、饮料行业的甜味剂。该化合物具有水溶性好、甜度高，理化性质稳定、增效作用强、非代谢性等优点。
合成乙酰磺胺酸钾的方法很多。本发明所涉及到的乙酰磺胺酸钾的合成方法是基于专利号为US4,695,629的美国专利，其主要方法步骤如下以氨基磺酸为一种原料在三乙胺的催化下与双乙烯酮反应，然后用三氧化硫磺化环合，再经水解制得乙酰磺胺酸，再与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾。纵观以三氧化硫为磺化剂合成乙酰磺胺酸钾的其它相关专利——如专利号为US4,695,629和US5,011,982以及US5,103,046，还没有发现三氧化硫磺化环合和水解相关的特殊反应设备，进行磺化环合反应时通常都是将磺化反应原料及磺化剂滴加到反应釜中进行磺化环合反应，在反应釜上一般还设置有搅拌装置以促进反应进程，另外，在反应的同时还必须往反应釜的夹套中通入冷却盐水，以冷却反应时放出的热量，控制反应温度；经研究，三氧化硫是一种强腐蚀剂、氧化剂、烟雾剂，用普通的反应设备来完成该步磺化环合反应，容易引起三氧化硫的泄漏，尤其是机械密封部分，由于搅拌磨损很容易发生泄漏。三氧化硫是很危险的化学品，它的泄漏会给生产和环境带来极大的负面影响。另外，这种反应方式不能实现连续化生产，而只能是间断性生产，效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能连续化生产、并且不需要搅拌的合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺、以及该种工艺专用的设备。
为解决上述技术问题，本发明的主要技术原理是用喷射泵连续高速地将磺化反应原料及磺化剂喷入到反应釜中，并在反应釜中形成涡流以充分混合反应物，再泵打循环，使部分反应物料通过冷凝器冷却，反应完成后再连续出料。不需要搅拌装置，解决了泄漏和间断生产问题。
本发明采用的具体技术方案是一种合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺，其特点是将磺化反应原料及磺化剂分别引入到喷射泵的二个输入端，由喷射泵将它们直接喷射进入到反应釜中进行磺化环合反应；同时，用循环泵将反应釜中的部分反应物料送入到冷凝器中进行冷却，再将经冷凝器冷却后的物料引入到喷射泵的另一个输入端、并与磺化反应原料及磺化剂一起由喷射泵喷射进入到反应釜中；而将磺化环合反应结束后的物料从反应釜的底部引出。
所述的经冷凝器冷却后的物料的温度可以优选控制在-50℃～-15℃。
一种上面所述的磺化环合工艺的专用设备，包括反应釜，反应釜的侧壁上设置有进料口、回料口，反应釜的底部设置有出料口，并且进料口的位置低于回料口的位置，进料口与喷射泵的出口相连通，回料口与循环泵的进口相连通，循环泵的出口与冷凝器的进口相连通，冷凝器的出口与喷射泵的一个输入端相连通，喷射泵的另二个输入端分别与磺化反应原料及磺化剂相连通。
本发明的优点是在合成乙酰磺胺酸钾过程中使用本发明所述的磺化环合工艺、及其专用设备，不仅工艺和设备简单，无需搅拌装置，而且可以实现连续化生产，大大提高了生产效率。
图1是本发明所述的磺化环合工艺的专用设备的结构原理图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，所述的磺化环合工艺的专用设备包括反应釜1，反应釜1的侧壁上设置有进料口10、回料口8，反应釜1的底部设置有出料口11，并且进料口10的位置略低于回料口8的位置，进料口10与喷射泵6的出口7相连通，回料口8与循环泵9的进口相连通，循环泵9的出口与冷凝器5的进口相连通，冷凝器5的出口与喷射泵6的一个输入端4相连通，喷射泵6的另二个输入端分别与磺化反应原料2及磺化剂3相连通。
利用上述的专用设备，本发明所述的磺化环合工艺的详细步骤如下将磺化反应原料2及磺化剂3分别引入到喷射泵6的二个输入端，由喷射泵6将它们直接喷射进入到反应釜1中进行磺化环合反应；同时，用循环泵9将反应釜1中的部分反应物料送入到冷凝器5中进行冷却，经冷凝器5冷却后的物料的温度控制在-50℃～-15℃，再将经冷凝器5冷却后的物料引入到喷射泵6的另一个输入端4、并与磺化反应原料2及磺化剂3一起由喷射泵6喷射进入到反应釜1中；而将磺化环合反应结束后的物料从反应釜1的底部出料口11引出。
由上所述可知，喷射泵6在高速喷射时会形成负压，更加有利于将磺化反应原料2、磺化剂3及经冷凝器5冷却后的物料吸入并喷射到反应釜1中，使它们在反应釜1的内壁形成涡流、因而无须搅拌就能进行充分的磺化环合反应；另外，在反应过程中将部分物料引入到反应釜1外边的冷凝器5中进行冷却，更加有利于控制反应物的温度；因此，使用本发明所述的磺化环合工艺及其专用设备，就能实现连续化生产，大大提高了生产效率。
权利要求
1.一种合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺，其特征在于将磺化反应原料及磺化剂分别引入到喷射泵的二个输入端，由喷射泵将它们直接喷射进入到反应釜中进行磺化环合反应；同时，用循环泵将反应釜中的部分反应物料送入到冷凝器中进行冷却，再将经冷凝器冷却后的物料引入到喷射泵的另一个输入端、并与磺化反应原料及磺化剂一起由喷射泵喷射进入到反应釜中；而将磺化环合反应结束后的物料从反应釜的底部引出。
2.如权利要求1所述的磺化环合工艺，其特征在于经冷凝器冷却后的物料的温度控制在-50℃～-15℃。
3.一种如权利要求1或2所述的磺化环合工艺的专用设备，其特征在于包括反应釜，反应釜的侧壁上设置有进料口、回料口，反应釜的底部设置有出料口，并且进料口的位置低于回料口的位置，进料口与喷射泵的出口相连通，回料口与循环泵的进口相连通，循环泵的出口与冷凝器的进口相连通，冷凝器的出口与喷射泵的一个输入端相连通，喷射泵的另二个输入端分别与磺化反应原料及磺化剂相连通。
全文摘要
本发明公开了一种能连续化生产、并且不需要搅拌的合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺、以及该工艺专用的设备；其主要技术方案是采用喷射泵将磺化反应原料及磺化剂直接高速喷射进入到反应釜中进行磺化环合反应，另外采用循环泵将反应釜中的部分物料送到设置在反应釜外边的冷凝器中进行冷却，再将冷却后的物料送入到喷射泵的另一个输入端、并与磺化反应原料及磺化剂一起由喷射泵高速喷射进入到反应釜中。所述的专用设备主要由反应釜、喷射泵、循环泵、冷凝器连接而成。在合成乙酰磺胺酸钾过程中使用本发明所述的磺化环合工艺、及其专用设备，可以实现连续化生产，大大提高了生产效率。
文档编号B01J14/00GK1927850SQ200610096179
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月24日 优先权日2006年9月24日
发明者刘纪才, 孔令文, 包忠祥, 陈小萍 申请人:张家港浩波化学品有限公司