詳細介紹
實驗室三氧化硫磺化系列裝置實驗室科研工作是工業(yè)發(fā)展的強大技術(shù)支撐。但是實驗室內(nèi)的SO3不易保存,用發(fā)煙硫酸制取SO3穩(wěn)定性不能保證。因此高校、企事業(yè)單位和科研院所在開展磺化/硫酸化實驗時較常使用的是液體磺化劑——濃硫酸。濃硫酸作為磺化劑使用時,每反應(yīng)一分子硫酸即產(chǎn)生一分子水。產(chǎn)生的水分會將濃酸稀釋,不但降低了反應(yīng)速率,拖延了反應(yīng)時間,增加了分離工序,而且產(chǎn)生了大量工業(yè)廢酸,增加了生產(chǎn)成本。2005年出臺的《易制渡化學(xué)品管理條例》將硫酸列為管制化學(xué)品,在高??蒲泻推髽I(yè)生產(chǎn)中,濃硫酸和發(fā)煙硫酸的采購和儲存愈發(fā)困難,對磺化/硫酸化科研工作造成的極大的影響。
目前國內(nèi)實驗室使用的SO3多通過加熱發(fā)煙硫酸來制取,再由氮氣稀釋形成混合氣體,然后用于磺化反應(yīng)。通常有簡易的尾氣硫酸吸收,沒有中和、水解單元,不能稱為連續(xù)磺化裝置,在工藝、設(shè)備、操作條件方面與實際生產(chǎn)裝置沒有可比性,尤以穩(wěn)定性差的缺點較為明顯。原因在于裝置氮氣流量不穩(wěn)定,SO3產(chǎn)量也不穩(wěn)定,造成SO3濃度波動。同時SO3熔點和沸點都比較接近室溫,造成SO3極易在管道凍結(jié)阻塞管道,此時波動的氮氣氣流極易將玻璃器皿的連接口沖開,逸出的SO3會瞬間形成大量的酸霧且不能消散,酸霧會觸發(fā)室內(nèi)煙霧報警器,中斷實驗。在操作時實驗可重復(fù)性差,人為因素更為明顯。同時,發(fā)煙硫酸使用危險性高,采購困難,還存在剩余廢酸待處理的現(xiàn)實問題。
實驗室三氧化硫磺化裝置由液體SO2為起始劑,經(jīng)加熱氣化后與干燥空氣在轉(zhuǎn)化塔內(nèi)高溫反應(yīng),產(chǎn)生氣體SO3裝置可配備多種磺化器,并可根據(jù)需求配置中和、水解等單元。同時為了更好地讓科研人員觀察實驗現(xiàn)象,裝置配備的磺化器等設(shè)備大限度地使用了玻璃材質(zhì),并相應(yīng)增加很多其它便利措施,具有氣源安全穩(wěn)定,操作簡便,參數(shù)量化,排放環(huán)保的優(yōu)勢。
實驗室三氧化硫磺化裝置的出現(xiàn),能夠?qū)嶒炇铱蒲泄ぷ髋c工業(yè)生產(chǎn)需求有效銜接,打通科研實驗與工業(yè)需求的“后一公里"。
1實驗室三氧化硫磺化裝置的發(fā)展:
目前SO3磺化工藝已經(jīng)從傳統(tǒng)的表面活性劑生產(chǎn)領(lǐng)域擴展到了印染、皮革、采油、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥和其它化工中間體等諸多方面。實驗室三氧化硫磺化裝置為了適應(yīng)科研發(fā)展需要,從2002年面世起,經(jīng)歷了四次大的優(yōu)化升級。遞一代為儀表控制和顯示;第二代升級為PLC觸摸屏集中遠傳控制;第三代采用更的渦流加熱方式,使轉(zhuǎn)化塔能夠在1 h內(nèi)達到所需溫度,預(yù)熱時間更短;第四代在第三代基礎(chǔ)上開發(fā)微型裝置,將傳統(tǒng)的3~8 kg/h的產(chǎn)量降低到0.5~1 kg/h,SO3穩(wěn)定產(chǎn)氣量小可到30 mL/min,真正滿足了快速化、微量化的實驗需求。本裝置可以廣泛用于表面活性劑、染料、醫(yī)藥化工、化工中間體等領(lǐng)域的相應(yīng)磺化/硫酸化的科研實驗、教學(xué)演示和工業(yè)開發(fā)領(lǐng)域。
2工藝簡介:
實驗室三氧化硫磺化裝置由空氣干燥、三氧化硫發(fā)生、磺化和老化、中和、尾氣處理等工序組成,可以根據(jù)不同原料的工藝需要增加相應(yīng)的工序(比如增加水解工序),大限度地滿足不同原料的磺化實驗需求。
實驗室三氧化硫磺化系列裝置由液體SO2為起始劑,催化轉(zhuǎn)化后形成氣體SO3,用于磺化反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣經(jīng)兩級吸收可安全排放。裝置由三氧化硫發(fā)生、空氣干燥、磺化和老化、中和、尾氣處理等幾大工序組成,可以在實驗室內(nèi)實現(xiàn)氣體三氧化硫的穩(wěn)定產(chǎn)出,平穩(wěn)完成磺化反應(yīng)。
目前實驗室三氧化硫磺化裝置經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)形成系列化,特別是經(jīng)過四次優(yōu)化升級,裝置預(yù)熱更快,磺化量更小,具有快速、穩(wěn)定、安全和環(huán)保的多重優(yōu)勢。
三氧化硫(SO3)是硫酸的酸酐,能量儲量高,磺化反應(yīng)速率快,工業(yè)生產(chǎn)無廢液產(chǎn)生,是磺化/硫酸化工業(yè)向快速化、環(huán)保化轉(zhuǎn)變的選擇。