【摘 要】
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磺酸盐表面活性剂是产量最大、应用最广的阴离子表面活性剂之一。目前,磺化工艺应用的磺化反应器主要是降膜反应器,存在易产生混合不均、局部过热等现象,导致副产物生成的问题。而微反应器技术因其具有传质传热效果好,以及安全、高效、绿色的特点引起研究者们的广泛注意,并逐渐被应用于众多的有机合成中。因此,探索磺酸在微通道中的连续合成对实现安全、高效、绿色的磺化工艺具有重要的意义。本文以十二烷基苯磺酸（DBSA）
【基金项目】
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中国国家自然科学基金会（22178241）； 化学工程国家联合重点实验室开放项目（SKL-ChE-21A01）；
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磺酸盐表面活性剂是产量最大、应用最广的阴离子表面活性剂之一。目前,磺化工艺应用的磺化反应器主要是降膜反应器,存在易产生混合不均、局部过热等现象,导致副产物生成的问题。而微反应器技术因其具有传质传热效果好,以及安全、高效、绿色的特点引起研究者们的广泛注意,并逐渐被应用于众多的有机合成中。因此,探索磺酸在微通道中的连续合成对实现安全、高效、绿色的磺化工艺具有重要的意义。本文以十二烷基苯磺酸（DBSA）在微通道反应器内的合成为研究对象,以气态三氧化硫为磺化剂,搭建气液合成DBSA的微通道实验装置,实验装置主要分为气态三氧化硫的制备装置与微反应器实验平台,利用此装置,探索气液磺化在微反应器内的现象及反应规律。研究影响磺化的工艺因素反应温度、气体总流量、三氧化硫（SO3）/十二烷基苯（DDB）摩尔比等对DDB在微反应器内磺化的影响,进行单因素实验,初步确定了微通道合成DBSA的实验工艺参数范围,证明在微通道里气液反应合成磺酸在工艺上是可行的。磺化反应的各种工艺因素之间存在复杂的交互影响,为探索和分析因素之间的交互影响,本文利用响应面法研究因素间的交互影响。利用BBD实验设计共计29组实验,通过响应面法分析,得到十二烷基苯磺酸收率与四个因素间的多元二次方程,并且得到三维响应曲面图。在实验选取的条件范围内,四个因素对磺酸收率影响显著性顺序依次为气体总流量、SO3/DDB摩尔比、反应温度、SO3浓度。气体流量的影响是最显著的,通过影响反应物料在反应通道中的时间,导致磺化剂与物料的接触时间缩短,最终降低DBSA的收率。为进一步获得最佳工艺参数组合,本文采用响应面法耦合粒子群算法的方法,以响应面得到的多元二次方程计算粒子的适应度值进行工艺参数的优化,使得DBSA收率最大化。通过响应面法耦合粒子群算法优化得到的工艺参数组合为反应温度（A）、SO3/DDB摩尔比（B）、SO3浓度（C）,气体总流量（D）分别为56.7℃、1.35、7.42%、281.18ml/min,在此条件下,DBSA的收率可达到98.71%。
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