實驗室三氧化硫磺化系列裝置

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)展的強大技術支撐。但是實驗室內的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，每反應一分子硫酸即產生一分子水。產生的水分會將濃酸稀釋，不但降低了反應速率，拖延了反應時間，增加了分離工序，而且產生了大量工業(yè)廢酸，增加了生產成本。2005年出臺的《易制渡化學品管理條例》將硫酸列為管制化學品，在高校科研和企業(yè)生產中，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。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、設備、操作條件方面與實際生產裝置沒有可比性，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)室內煙霧報警器，中斷實驗。在操作時實驗可重復性差，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實問題。

實驗室三氧化硫磺化裝置由液體SO2為起始劑，經加熱氣化后與干燥空氣在轉化塔內高溫反應，產生氣體SO3裝置可配備多種磺化器，并可根據需求配置中和、水解等單元。同時為了更好地讓科研人員觀察實驗現象，裝置配備的磺化器等設備大限度地使用了玻璃材質，并相應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，能夠將實驗室科研工作與工業(yè)生產需求有效銜接，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磺化工藝已經從傳統(tǒng)的表面活性劑生產領域擴展到了印染、皮革、采油、食品、醫(yī)藥、農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科研發(fā)展需要，從2002年面世起，經歷了四次大的優(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，使轉化塔能夠在1 h內達到所需溫度，預熱時間更短；第四代在第三代基礎上開發(fā)微型裝置，將傳統(tǒng)的3~8 kg/h的產量降低到0.5~1 kg/h，SO3穩(wěn)定產氣量小可到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、化工中間體等領域的相應磺化/硫酸化的科研實驗、教學演示和工業(yè)開發(fā)領域。

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，可以根據不同原料的工藝需要增加相應的工序（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，催化轉化后形成氣體SO3，用于磺化反應，反應產生的尾氣經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，可以在實驗室內實現氣體三氧化硫的穩(wěn)定產出，平穩(wěn)完成磺化反應。

目前實驗室三氧化硫磺化裝置經過多年發(fā)展已經形成系列化，特別是經過四次優(yōu)化升級，裝置預熱更快，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，磺化反應速率快，工業(yè)生產無廢液產生，是磺化/硫酸化工業(yè)向快速化、環(huán)?；D變的選擇。