本發(fā)明屬于一種用于以濃硫酸和苯反應(yīng)制取苯酚的磺化反應(yīng)器。
現(xiàn)用的苯磺化反應(yīng)器由反應(yīng)器的外殼，加苯管，壓料管和夾套四個主要部件組成，國內(nèi)稱之為磺化鍋，石油工業(yè)出版社1977年出版的《碘化堿熔法合成苯酚》（錦西化工廠苯酚技術(shù)組編）一書第34-35頁對它作了詳細(xì)介紹。其反應(yīng)器高徑比為3∶2，加苯管在反應(yīng)器內(nèi)某一側(cè)，由于加苯管出口動能小、殼體直徑大、磺化液層低使得氣液流動狀態(tài)差、接觸時間短，故傳質(zhì)、傳熱效果不佳，影響總反應(yīng)速度，其反應(yīng)周期長達(dá)10小時。
《ChemicalEngieeingScience》Vol35P90-96（1980）報道的磺化反應(yīng)器，其基本結(jié)構(gòu)和上述磺化鍋類似，只是在殼內(nèi)增加了一個三葉漿凹曲攪拌器，以達(dá)到強化氣液傳質(zhì)、傳熱的效果，其反應(yīng)周期也約為10小時，且能耗高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故生產(chǎn)強度低。以上反應(yīng)器的改進(jìn)之處是改變反應(yīng)器內(nèi)的流動狀態(tài)，使得氣液相充分接觸，以縮短反應(yīng)周期，降低能耗。
本發(fā)明的目的就是提供一種自循環(huán)式反應(yīng)器，強化傳質(zhì)傳熱，縮短反應(yīng)周期，提高反應(yīng)器的生產(chǎn)強度。
欲提高傳質(zhì)、傳熱效果，則要改變反應(yīng)器內(nèi)的流動狀態(tài)，使氣液相充分混合、接觸，為此在反應(yīng)器內(nèi)加一導(dǎo)流筒，正下方裝一苯蒸氣噴嘴，苯蒸氣以很大的動能通過噴嘴進(jìn)入導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒形成氣泡，由于噴射推動而夾帶磺化液向上流，導(dǎo)流筒與反應(yīng)器殼體之間構(gòu)成空間基本上為單一液相，其重度大于導(dǎo)流筒內(nèi)氣液混合物的重度，從而因重度差引起液體向下流，于是在整個反應(yīng)器內(nèi)形成上下循環(huán)流，因此改善了流體流動狀態(tài)，提高了傳質(zhì)、傳熱效果，在噴嘴處的苯蒸汽動能很大，可使液體霧化，進(jìn)一步強化氣液傳質(zhì)、傳熱，其次又增加反應(yīng)器高徑比，使得經(jīng)向傳熱距離縮短，此傳熱面增加。又由于磺化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，生成的水應(yīng)及時排出。而在導(dǎo)流筒上方噴出的氣液混合物，可又一次將液體霧化，從而有利于水份的排出。
如圖1所示，本發(fā)明是通過下列方式實施的
1.設(shè)計反應(yīng)器的高徑比為（5-20）∶1
2.反應(yīng)器由殼體〔1〕、導(dǎo)流筒〔2〕、噴嘴〔3〕、擋板〔4〕、夾套〔5〕和壓料管〔6〕六個部分組成。
3.導(dǎo)流筒〔2〕與反應(yīng)器殼〔1〕體同心，苯蒸氣只從導(dǎo)流筒內(nèi)上升。設(shè)計導(dǎo)流筒時，保證苯蒸汽能將硫酸吹到反應(yīng)器液位上并以滴狀流濺落回液面。再參加液相循環(huán)流，導(dǎo)流筒〔2〕與反應(yīng)器殼體〔1〕直徑之比為（0.3-0.7）∶1，導(dǎo)流筒〔2〕長度與硫酸液層高度之比為（0.5-2.0）∶1，從而保證將硫酸滴狀化打在擋板〔4〕上，再折落回液面。
4.在反應(yīng)器底部裝一噴嘴〔3〕，其開口面積保證苯蒸汽在噴嘴處的線速度為50-500米/秒。
5.操作時將一定量的濃硫酸通過壓料管〔6〕加入反應(yīng)器內(nèi)，然后通過噴嘴〔3〕連續(xù)通入苯蒸氣，即可反應(yīng)。
本發(fā)明和已有技術(shù)相比，由于采用以上措施，強化了傳質(zhì)、傳熱效果，及時排出了反應(yīng)相水份，增加了磺化反應(yīng)的總速度，試驗證明該反應(yīng)器將反應(yīng)周期縮短到4小時，從而使苯磺化反應(yīng)器能力提高一倍以上，而上述裝置結(jié)構(gòu)簡單，不用機械攪拌，物料自身循環(huán)反應(yīng)，降低了能耗。試驗表明，它稍加改進(jìn)便可用于聯(lián)苯的烴化反應(yīng)，聚丙烯的氯化反應(yīng)，某些烴類的氧化脫氫反應(yīng)及生化反應(yīng)。
1、一種苯磺化反應(yīng)器由反應(yīng)器外殼、擋板、夾套和壓料管組成，其特征在于反應(yīng)器內(nèi)裝一導(dǎo)流筒，反應(yīng)器殼體上裝一噴嘴，反應(yīng)器的高徑比為(5-30)∶1。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于導(dǎo)流筒直徑與反應(yīng)器外殼直徑之比為（0.3-0.7）∶1。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其特征在于導(dǎo)流筒的高度與硫酸液層高度之比為（0.5-2.0）∶1。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于噴嘴處苯蒸汽速度為50-500米/秒，噴嘴位于導(dǎo)流筒正下方。