[实用新型]用于膜式磺化反应器的单元反应管及膜式磺化反应器

说明书

本实用新型中公开了一种用于膜式磺化反应器的单元反应管及膜式磺化反应器，单元反应管包括反应管体和设置在反应管体上端的进料结构，所述进料结构一端与反应管体连通，另一端设置有进气口，所述反应管体内设置有湍流棒，所述湍流棒沿反应管体轴向设置。通过在单元反应管内设置湍流棒使得流通截面减小，同时使SO₃气体的流速和初始压力得到提高，从而提高了单元反应管内的反应速率，进而提高了产品得率。

技术领域

本实用新型涉及磺化工艺装备领域，特别涉及一种用于膜式磺化反应器的单元反应管及采用这种单元反应管的膜式磺化反应器。

背景技术

磺化反应器是磺化或硫酸化产品生产过程中的关键设备。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反应管束(单元反应管束的数量视装置产量而定)等组成。

单元反应管是膜式磺化反应器中的关键部件，物料在单元反应管中与SO₃气体进行磺化或硫酸化反应。现有的单元反应管结构往往存在磺化反应速率慢，磺化产率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有单元反应管存在的磺化反应速率慢、磺化产率低的问题，提供一种用于膜式磺化反应器的单元反应管及膜式磺化反应器，强化磺化反应速率，提高磺化产率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

用于膜式磺化反应器的单元反应管，包括反应管体和设置在反应管体上端的进料结构，所述进料结构一端与反应管体连通，另一端设置有进气口，所述反应管体内设置有湍流棒，所述湍流棒沿反应管体轴向设置。

上述技术方案中，进一步地，所述湍流棒上端伸入到进料结构的进气口处。

上述技术方案中，进一步地，所述湍流棒与反应管体同轴设置。

上述技术方案中，进一步地，所述湍流棒上端端部设置有导流结构。

上述技术方案中，进一步地，所述导流结构为设置在湍流棒端部的锥形面或凸球面结构。

上述技术方案中，进一步地，所述湍流棒插入反应管体内的深度为 0-1000mm。

上述技术方案中，进一步地，所述湍流棒为实心或空心圆柱结构。

上述技术方案中，进一步地，所述湍流棒直径与反应管体管径之间的比为 1:1.5～1:3。

上述技术方案中，进一步地，所述进料结构包括一端与反应管体端部连接的列管头和设置在列管头内的分布头，所述列管头套设在分布头外，列管头与分布头同轴设置，所述列管头内壁与分布头外壁之间设置有一定的间隙，形成一端封闭另一端与反应管体连通的成膜环隙，所述列管头上沿其周向设置有一个或多个进料孔，所述进料孔连通至成膜环隙。

本实用新型中还提供了一种采用上述单元反应管的膜式磺化反应器，包括筒体、分别设置于筒体两端的上管板与下管板、水平安装于上管板上方的密封管板和设置在筒体内的单元反应管束，所述上管板和密封管板之间形成封闭的物料分配腔，所述单元反应管束包括多个沿筒体轴向方向设置的单元反应管，所述单元反应管两端分别连接在上管板和下管板上，单元反应管的上端伸入到物料分配腔内。

膜式磺化反应器中物料与SO₃气体在反应管内的反应模式为气液膜式磺化反应，其反应速率由SO₃气体的扩散效率控制，磺化反应是瞬间快速反应，因此提高瞬间反应速率是提高反应产品得率的关键；尤其是针对高分子粘稠物料或物料中可磺化物质含量相对较少且粘度较大的物料，如重烷基苯、馏分油、稠油等。