Установка для получения суперпластификатора с-3

Полезная модель относится к устройствам для синтеза химической добавки для бетонов - полиметиленполинафталинсульфонатов натрия (суперпластификатора С-3) путем сульфирования нафталина с последующей поликонденсацией и нейтрализацией и может найти широкое применение при создании производства указанной химической добавки или реконструкции действующих производств. Установка для получения суперпластификатора С-3 состоит из аппарата для сульфирования нафталина серной кислотой, устройства для отдувки непрореагировавшего нафталина и устройства для его улавливания, устройств поликонденсации продуктов сульфирования с формальдегидом и нейтрализации реакционной массы, при этом дополнительно включает узел регенерации непрореагировавшего нафталина, состоящий из насадочной колонны, оборудованной распылительным устройством и охлаждаемой трубчато-решетчатой тарелкой, каплеосадительную камеру с сетчатым каплеуловителем и инерционным каплеотбойником, а также сборник эмульсии регенированного нафталина.

Полезная модель относится к устройствам для синтеза химической добавки для бетонов на основе полиметиленполинафталинсульфанатов натрия - суперпластификатора С-3 путем сульфирования нафталина с последующей поликонденсацией и нейтрализацей и может найти широкое применение при создании производства указанной химической добавки или реконструкции действующих производств.

Требования к химическим производствам постоянно возрастают и должны обеспечивать возможность регенерации не вступивших в реакцию компонентов органического синтеза и снижение концентрации газообразных выбросов.

Известна установка, предназначенная для получения суперпластификатора путем сульфирования нафталиновой фракции нефтехимического производства, включающая аппарат для сульфирования нафталиновой фракции нефтехимического производства, устройство для конденсации формальдегида и устройство для нейтрализации щелочью полученного продукта (Патент РФ 2245856, опубл. в 2005 г.). Серьезным недостатком указанного изобретения является отсутствие специального узла, предназначенного для улавливания и регенерации легкокипящих фракций нафталинового ряда, образующихся в ходе синтеза.

Наиболее близким решением к заявляемому является устройство, описанное в авторском свидетельстве СССР 1694518 (опубл. 1991 г.), включающее аппарат для сульфирования нафталина концентрированной серной кислотой, аппарат для отдувки избыточного нафталина, аппарат для улавливания отдутого нафталина, аппарат для поликонденсации продуктов сульфирования с формальдегидом и нейтрализации реакционной массы после конденсации. Изобретение ставило целью снижение потерь отдуваемого нафталина. Однако указанное решение имеет ряд недостатков, а именно недостаточный уровень конструкции узла для улавливания нафталина, а также отсутствие возможности возвращение улавливаемого нафталина в процесс переработки по замкнутому технологическому контуру.

Суть полезной модели заключается в следующем.

Технической задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является разработка высокоэффективной конструкции узла установки для получения суперпластификатора С-3, предназначенного для улавливания нафталина и возвращения его в переработку.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение экологических показателей установки для получения суперпластификатора С-3 и ее технико-экономических показателей.

Указанный технический результат достигается за счет применения в составе заявляемой установки аппарата для сульфирования нафталина, устройства для отдувки и улавливания нерореагировавшего нафталина, устройства поликонденсации продуктов сульфирования с формальдегидом и нейтрализации реакционной массы, при этом установка дополнительно включает узел регенерации непрореагировавшего нафталина, состоящий из насадочной колонны, оборудованной распылительным устройством и охлаждаемой трубчато-решетчатой тарелкой, каплеосадительной камеры с сетчатым каплеуловителем и инерционным каплеотбойником, а также сборник эмульсии регенерированного нафталина.

На фигуре показана принципиальная схема установки для получения суперпластификатора С-3, где

1. Аппарат для сульфирования нафталина;

2. Устройство для отдувки непрореагировавшего нафталина;

3. Устройство поликонденсации продуктов сульфирования с формальдегидом;

4. Устройство для нейтрализации реакционной массы;

5. Устройство для улавливания непрореагировавшего нафталина;

6. Насадочная колонна;

7. Распылительное устройство;

8. Трубчато-решетчатая тарелка;

9. Сборник эмульсии непрореагировавшего нафталина;

10. Каплеосадительная камера;

11. Сетчатый каплеуловитель;

12. Инерционный каплеотбойник

Заявляемая установка работает следующим образом.

Нафталин и серная кислота подаются в аппарат для сульфирования нафталина 1, в котором образуются нафталинсульфокислоты в виде неочищенного технического продукта сульфирования, а также побочные продукты реакции - непрореагировавший нафталин в виде паров и кислые газы, представляющие собой смесь водяных паров и сернистого ангидрида. Полученный технический продукт вместе с побочными продуктами поступает в устройство для отдувки непрореагировавшего нафталина 2, в котором осуществляется отдувка непрореагировавшего нафталина и кислых газов острым паром, после чего очищенный продукт сульфирования по технологическому трубопроводу поступает в устройство для поликонденсации продуктов сульфирования с формальдегидом 3, затем - в устройство для нейтрализации реакционной массы 4, где происходит завершающая стадия получения суперпластификатора С-3 в результате обработки водным раствором гидроксида натрия. Одновременно смесь из непрореагировавшего нафталина и кислых газов из аппарата для сульфирования 1 и устройства для отдувки непрореагировавшего нафталина 2 по другому технологическому трубопроводу подается в устройство для улавливания непрореагировавшего нафталина 5, представляющее собой цилиндрический аппарат, заполненный водой, в который подается водный раствор гидроксида натрия для нейтрализации кислых газов. Выделенный таким образом нафталин подается в насадочную колонну 6, оборудованную распылительным устройством 7, посредством которого в режиме противотока подается водный раствор гидроксида натрия: в результате взаимодействия с водным раствором гидроксида натрия нафталин конденсируется и осаждается на трубчато-решетчатой тарелке 8 с образованием эмульсии, после чего с потоком подаваемого в непрерывном режиме водного раствора гидроксида натрия сливается в сборник эмульсии регенированного нафталина 9. Непрореагировавшая газовая смесь из паров нафталина и воды из насадочной колонны 6 подается в каплеосадительную камеру 10, в которой происходит разделение нафталина и воды на сетчатом каплеуловителе 11 и инерционном каплеотбойнике 12 с образованием эмульсии нафталина и отдельно - паров воды, после чего пары воды выбрасываются в

атмосферу. Эмульсия нафталина подается в сборник эмульсии регенированного нафталина 9. Далее в соответствии с общепринятой технологией эмульсия нафталина отделяется от присутствующего в ее составе гидроксида натрия и сушится. Регенированный таким образом нафталин возвращается в аппарат для сульфирования нафталина 1, а отработанный водный раствор гидроксида натрия возвращается в устройство для нейтрализации реакционной массы 4 с целью дальнейшей переработки.

Библиографические данные

1. Патент РФ 2245856 (опубл.2005 г.).

2. Авторское свидетельство СССР 1694518 (опубл. 1991 г.) (прототип).

Установка для получения суперпластификатора С-3, состоящая из аппарата для сульфирования нафталина серной кислотой, устройства для отдувки непрореагировавшего нафталина и устройства для его улавливания, устройств поликонденсации продуктов сульфирования с формальдегидом и нейтрализации реакционной массы, отличающаяся тем, что дополнительно включает узел регенерации непрореагировавшего нафталина, состоящий из насадочной колонны, оборудованной распылительным устройством и охлаждаемой трубчато-решетчатой тарелкой, каплеосадительной камеры с сетчатым каплеуловителем и инерционным каплеотбойником, а также сборника эмульсии регенированного нафталина.