田文慧

(武汉江汉化工设计有限公司，湖北 武汉 430223)

二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide，代号“DMSO”，一般简称为亚砜)用途十分广泛，被誉为“万能溶媒”。DMSO一般由二甲基硫醚(dimethyl sulfide，代号“DMS”，一般简称为硫醚)氧化制得。工业上常采用二氧化氮氧化法来进行生产[1]，二甲基硫醚在二氧化氮催化下，用纯氧氧化生成二甲基亚砜(见方程式(1))，整个氧化反应过程包括反应式(2)、(3)两步。

(1)

(2)

(3)

1 硫醚氧化的反应模型分析

二氧化氮氧化法属于气—液反应，为非均相反应，气液两相间存在相界面，反应的进行是以两相界面的传质为前提。气液反应过程模型有多种，如双膜模型、表面更新模型等，用其处理具体问题时，结果相差不大[2]。因此，通常采用应用最为广泛的双膜理论来处理本反应过程。一般来说，气液反应分四步进行：气体组分由气相主体扩散到液相相界面，组分由相界面向液膜内扩散的同时进行化学反应，未反应的组分继续向液相主体扩散并在液相主体中反应，液相产物向液相主体扩散。

图1 双膜理论气液反应步骤

二氧化氮氧化法的氧化设备(硫醚氧化塔)是一种液相乳化鼓泡塔(气相为分散相，液相为连续相)，在氧化塔内，由于气液相是逆向进料，且气相进料空塔速率较大，在塔内呈湍流鼓泡状态，再加上氧化塔内件对气液相的分割，气液相返混现象非常严重。因此，气相和液相均可按照全混流模型进行计算[3]。

建立模型时，作出如下假设：

(1)反应区气速较高，流体的流型为湍动流，将流体分为小气泡相以及液相，即乳化相。……