一種合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝及該工藝的專用設備的製作方法
2023-07-13 08:32:31 3
專利名稱：一種合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝及該工藝的專用設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及到合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝、以及該種工藝專用的設備。
背景技術：
乙醯磺胺酸鉀是一種廣泛應用於食品、飲料行業的甜味劑。該化合物具有水溶性好、甜度高，理化性質穩定、增效作用強、非代謝性等優點。
合成乙醯磺胺酸鉀的方法很多。本發明所涉及到的乙醯磺胺酸鉀的合成方法是基於專利號為US4,695,629的美國專利，其主要方法步驟如下以氨基磺酸為一種原料在三乙胺的催化下與雙乙烯酮反應，然後用三氧化硫磺化環合，再經水解製得乙醯磺胺酸，再與氫氧化鉀反應製得乙醯磺胺酸鉀。縱觀以三氧化硫為磺化劑合成乙醯磺胺酸鉀的其它相關專利——如專利號為US4,695,629和US5,011,982以及US5,103,046，還沒有發現三氧化硫磺化環合和水解相關的特殊反應設備，進行磺化環合反應時通常都是將磺化反應原料及磺化劑滴加到反應釜中進行磺化環合反應，在反應釜上一般還設置有攪拌裝置以促進反應進程，另外，在反應的同時還必須往反應釜的夾套中通入冷卻鹽水，以冷卻反應時放出的熱量，控制反應溫度；經研究，三氧化硫是一種強腐蝕劑、氧化劑、煙霧劑，用普通的反應設備來完成該步磺化環合反應，容易引起三氧化硫的洩漏，尤其是機械密封部分，由於攪拌磨損很容易發生洩漏。三氧化硫是很危險的化學品，它的洩漏會給生產和環境帶來極大的負面影響。另外，這種反應方式不能實現連續化生產，而只能是間斷性生產，效率較低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能連續化生產、並且不需要攪拌的合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝、以及該種工藝專用的設備。
為解決上述技術問題，本發明的主要技術原理是用噴射泵連續高速地將磺化反應原料及磺化劑噴入到反應釜中，並在反應釜中形成渦流以充分混合反應物，再泵打循環，使部分反應物料通過冷凝器冷卻，反應完成後再連續出料。不需要攪拌裝置，解決了洩漏和間斷生產問題。
本發明採用的具體技術方案是一種合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝，其特點是將磺化反應原料及磺化劑分別引入到噴射泵的二個輸入端，由噴射泵將它們直接噴射進入到反應釜中進行磺化環合反應；同時，用循環泵將反應釜中的部分反應物料送入到冷凝器中進行冷卻，再將經冷凝器冷卻後的物料引入到噴射泵的另一個輸入端、並與磺化反應原料及磺化劑一起由噴射泵噴射進入到反應釜中；而將磺化環合反應結束後的物料從反應釜的底部引出。
所述的經冷凝器冷卻後的物料的溫度可以優選控制在-50℃～-15℃。
一種上面所述的磺化環合工藝的專用設備，包括反應釜，反應釜的側壁上設置有進料口、回料口，反應釜的底部設置有出料口，並且進料口的位置低於回料口的位置，進料口與噴射泵的出口相連通，回料口與循環泵的進口相連通，循環泵的出口與冷凝器的進口相連通，冷凝器的出口與噴射泵的一個輸入端相連通，噴射泵的另二個輸入端分別與磺化反應原料及磺化劑相連通。
本發明的優點是在合成乙醯磺胺酸鉀過程中使用本發明所述的磺化環合工藝、及其專用設備，不僅工藝和設備簡單，無需攪拌裝置，而且可以實現連續化生產，大大提高了生產效率。
圖1是本發明所述的磺化環合工藝的專用設備的結構原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的描述。
如圖1所示，所述的磺化環合工藝的專用設備包括反應釜1，反應釜1的側壁上設置有進料口10、回料口8，反應釜1的底部設置有出料口11，並且進料口10的位置略低於回料口8的位置，進料口10與噴射泵6的出口7相連通，回料口8與循環泵9的進口相連通，循環泵9的出口與冷凝器5的進口相連通，冷凝器5的出口與噴射泵6的一個輸入端4相連通，噴射泵6的另二個輸入端分別與磺化反應原料2及磺化劑3相連通。
利用上述的專用設備，本發明所述的磺化環合工藝的詳細步驟如下將磺化反應原料2及磺化劑3分別引入到噴射泵6的二個輸入端，由噴射泵6將它們直接噴射進入到反應釜1中進行磺化環合反應；同時，用循環泵9將反應釜1中的部分反應物料送入到冷凝器5中進行冷卻，經冷凝器5冷卻後的物料的溫度控制在-50℃～-15℃，再將經冷凝器5冷卻後的物料引入到噴射泵6的另一個輸入端4、並與磺化反應原料2及磺化劑3一起由噴射泵6噴射進入到反應釜1中；而將磺化環合反應結束後的物料從反應釜1的底部出料口11引出。
由上所述可知，噴射泵6在高速噴射時會形成負壓，更加有利於將磺化反應原料2、磺化劑3及經冷凝器5冷卻後的物料吸入並噴射到反應釜1中，使它們在反應釜1的內壁形成渦流、因而無須攪拌就能進行充分的磺化環合反應；另外，在反應過程中將部分物料引入到反應釜1外邊的冷凝器5中進行冷卻，更加有利於控制反應物的溫度；因此，使用本發明所述的磺化環合工藝及其專用設備，就能實現連續化生產，大大提高了生產效率。
權利要求
1.一種合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝，其特徵在於將磺化反應原料及磺化劑分別引入到噴射泵的二個輸入端，由噴射泵將它們直接噴射進入到反應釜中進行磺化環合反應；同時，用循環泵將反應釜中的部分反應物料送入到冷凝器中進行冷卻，再將經冷凝器冷卻後的物料引入到噴射泵的另一個輸入端、並與磺化反應原料及磺化劑一起由噴射泵噴射進入到反應釜中；而將磺化環合反應結束後的物料從反應釜的底部引出。
2.如權利要求1所述的磺化環合工藝，其特徵在於經冷凝器冷卻後的物料的溫度控制在-50℃～-15℃。
3.一種如權利要求1或2所述的磺化環合工藝的專用設備，其特徵在於包括反應釜，反應釜的側壁上設置有進料口、回料口，反應釜的底部設置有出料口，並且進料口的位置低於回料口的位置，進料口與噴射泵的出口相連通，回料口與循環泵的進口相連通，循環泵的出口與冷凝器的進口相連通，冷凝器的出口與噴射泵的一個輸入端相連通，噴射泵的另二個輸入端分別與磺化反應原料及磺化劑相連通。
全文摘要
本發明公開了一種能連續化生產、並且不需要攪拌的合成乙醯磺胺酸鉀過程中的磺化環合工藝、以及該工藝專用的設備；其主要技術方案是採用噴射泵將磺化反應原料及磺化劑直接高速噴射進入到反應釜中進行磺化環合反應，另外採用循環泵將反應釜中的部分物料送到設置在反應釜外邊的冷凝器中進行冷卻，再將冷卻後的物料送入到噴射泵的另一個輸入端、並與磺化反應原料及磺化劑一起由噴射泵高速噴射進入到反應釜中。所述的專用設備主要由反應釜、噴射泵、循環泵、冷凝器連接而成。在合成乙醯磺胺酸鉀過程中使用本發明所述的磺化環合工藝、及其專用設備，可以實現連續化生產，大大提高了生產效率。
文檔編號B01J14/00GK1927850SQ200610096179
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月24日 優先權日2006年9月24日
發明者劉紀才, 孔令文, 包忠祥, 陳小萍 申請人:張家港浩波化學品有限公司