165187. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szulfatáló és szulfonáló reakciók lefolytatására

165187 Ez a felismerés azért meglepő, mert nem volt előre látható, hogy egy speciális keverési módnak egy speciális adagolási móddal való kombinálása lehetővé fogja tenni az utóérlelő kiküszöbölését, vagyis a teljes szulfatáló vagy szulfonáló reakció egyetlen reakciótérben való lefolytatását optimális konverzió és a reakciótermék színszámának csökkenése mellett. Fentieknek megfelelően a találmány folytonos eljárás szulfatáló vagy szulfonáló reakciók lefolytatására, ahol első lépésben a szulfatálandó vagy szulfonálandó anyagot vagy anyagkeveréket és a szulfatáló vagy szulfonáló ágenst pillanatszerűen reagáltatjuk, második lépésben az így kapott reakcióelegyet legalább kétszeresére hígítjuk az előállítandó vegyülettel, majd harmadik lépésben a reakcióelegyet utóérleljük. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a három reakciólépést egyetlen reakciótérben folytatjuk le, és a szulfonálandó vagy szulfatálandó anyagokat az alsó keverőszinttől számítva az alsó keverőszint alatti reakciótér teljes magasságának legfeljebb 25%-át és a reakciótér átmérőjének legfeljebb .20%-át kitevő átmérőjű képzelt hengerpaláston belül adagoljuk, és az alsó keverőszinten centrifugális erő felhasználásával a keverő tengelyére merőleges, vagyis radiális irányú áramlást létesítő keverést végzünk. Így a reakciókomponensek nagy koncentrációban, pillanatszerűen reagálnak, és ugyancsak pillanatszerűen legalább kétszeresére hígulnak a reakciótermékben. Az így felhígult reakcióelegyre centrifugális erő alkalmazásával kényszerített radiális áramlás a reakcióelegyben levő hő- és koncentrációgradienseket pillanatszerűen kiküszöböli. Különösen előnyösnek találtuk azt az adagolási módot, amikor a szulfonálandó vagy szulfatálandó anyagokat és a szulfonálószert a reakciótér alsó keverőszintjén a reakciótér középső tengelyében vagy ahhoz egészen közel adagoljuk, és a radiális irányú áramlást előidéző keverést alsó szívónyílású zárt centrifugálkeverővel létesítjük. Az utóbbiban fellépő nagy nyíróerők tökéletes fázisérintkeztetést biztosítanak. A turbókeverő geometriai méreteinek és fordulatszámának változtatásával rendkívül széles határok között változtatható a friss reakcióelegy reakciótermékkel való hígításának mértéke, a radiális áramlási sebesség értéke, és ezen keresztül az alkalmazott turbulencia mértéke a hő_ és koncentrációgradiensek pillanatszerű eliminálása érdekében. Ez a keverőelem, melynek szállítóteljesítményét a folyamatosan betáplált komponensáramnál célszerűen nagyobbra választjuk, a tapasztalat szerint igen nagy fokú reaktorstabilitást biztosít. A találmány továbbá reaktor a fenti eljárás foganatosítására, amelynek keverője, hűtője, betápláló egysége és a reakciótermékek elvezetésére szolgáló nyílása van vagy nyílásai vannak. A találmány értelmében e reaktor keverője legalább két keverőegységből áll, és a legalsó keverőegységbe alsó szívőnyílású zárt centrifugáikeverő. A találmány szerinti reaktor alsó keverőszintje alatti reakciótérrel konvektív kapcsolatban áll a felette levő nagyobb térfogatú, intenzíven hűtött és kevert felső reakciótér, amelyben a 5 reakció teljessé válik, és végbemennek az utőérlelődési folyamatok. Ez a felső reakciótér egyúttal stabil stacioner pufferként is szerepel az alsó reakciótérben végbemenő folyamatok pillanatszerű lejátszódása szempontjából. 10 A reaktor egy előnyös kiviteli alakjának keverője két olyan keverőegységből áll, amelynek mindegyike alsó szívónyílású zárt centrifugálkeverő, és az alsó keverőegység a reaktor alsó felében, a felső keverőegység pedig a reaktor felső 15 felében van elhelyezve. A találmány szerinti reaktor egy előnyös kiviteli alakjának keverője olyan edényben van elhelyezve, amelynek felül nyitott belső tere lefelé csökkenő átmérőjű csonka kúp, külső felü-20 léte pedig lefelé növekvő átmérőjű csonka kúp. Amennyiben a felső reakciótér keverését is alsó szívónyílású zárt centril'ugálkeverővel végezzük; és a lereagált reakcióelegy e keverő szintje fölött elhelyezett .túlfolyónyíláson át fo-25 lyamatosan távozik a reaktorból, ez a keverőelem tovább növeli a reaktor egészének stabilitását. : Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés folyékony fázi-30 sú reakciók lefolytatására szolgáló előnyös kiviteli alakjának vázlata. A 2. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés olyan reakciók lefolytatására szolgáló további előnyös kiviteli 35 alakjának vázlata, amelyekben az egyik reagens vagy az egyik reakciótermék gáz halmazállapotú. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakját és annak működését a csatolt rajz 40 kapcsán ismertetjük. Az 1. ábrán bemutatott 1 reaktor közös 2 tengelyű keverőrendszerének 3 alsó keverőegysége zárt alsó szívónyílású centrifugáikeverő, amelybe a 7 és 8 csöveken keresztül vezetjük a rea-45 gáló komponenseket. A 3 keverőegység fölött található az 5 hűtőkígyó. A termék a 6 túlfolyónyíláson folyamatosan távozik. Az alsó szívónyílású zárt 4 centrifugáikeverő a 6 túlfolyónyílás szintje alatt van rászerelve a 2 ten-50 gelyre. Az 1. ábrán bemutatott reaktortípus olyan reakciók folytonos kivitelezésére alkalmas, amelyeknél a reakcióban gáz halmazállapotú anyag nem vesz részt és nem is keletkezik. Erre példag5

ként megemlítjük az aromás és az alküaromás vegyületek szulfonálását, valamint a zsír alkoholok és az etoxilált zsíralkoholok szulfatálását különböző óleumokkal. Amennyiben a reakcióban gáz halmazállapotú anyag vesz részt vagy keletkezik, a megfelelő termékminőség érdekében minden esetben kigázosító műveletre van, szükség, amelyet az ismert technológiák szerint többnyire a reaktor után kapcsolt külön kigázosító egységben valósítanak 65 meg.