CN114644321A - 一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺 - Google Patents

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CN114644321A CN202011518469.6A CN202011518469A CN114644321A CN 114644321 A CN114644321 A CN 114644321A CN 202011518469 A CN202011518469 A CN 202011518469A CN 114644321 A CN114644321 A CN 114644321A
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贾永涛
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Abstract

本发明涉及一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺,包括:氢化反应器、催化剂流动床组件和氧化反应器等。在氢化反应器内设置催化剂流动床组件,催化剂流动床组件包括催化剂装载容器和用以驱动催化剂装载容器在氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托,向催化剂装载容器的内部装载颗粒状催化剂,通过驱动座托在氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得氢化反应器内工作液在竖直方向上被动流动,流动更加剧烈,从而达到使含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触,工作液可以与钯催化剂更加充分的接触,提高钯催化剂能效发挥,有效提高产物产率。

Description

一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺
技术领域
本发明涉及过氧化氢制备技术领域,尤其涉及一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺。
背景技术
过氧化氢,一种绿色化工产品,具有氧化性,还原性,是一种较好的氧化剂,其在使用过程中本身被还原成去离子水,不会引入杂质,纯净的过氧化氢是粘稠液体,能以任何比例与去离子水混合;过氧化氢的生产方法有蒽醌法、电解法、异丙醇氧化法,无机反应法、氢氧直接合成法等。
目前国内外工业上多数采用蒽醌法生产过氧化氢,在蒽醌法生产过氧化氢的过程中,固定床钯催化剂工艺因其投资少、产量高、操作简单而成为我国生产过氧化氢中常使用的催化方式,蒽醌法固定床钯催化剂工艺:是以2-乙基蒽醌(EAQ)为载体,以芳烃和磷酸三辛酯为溶剂配置成混合液体工作液,工作液在一定温度、压力下和钯催化剂作用,与氢气进行氢化反应,氢化反应液再与空气中的氧气进行氧化反应,所得到的氧化液经纯去离子水萃取得到过氧化氢。其中氢化工序为整个生产工艺的核心,而氢化工序的运行效果,直接取决于钯催化剂能效的发挥;
上述蒽醌法固定床钯催化剂工艺中,颗粒状催化剂被固定在固定床上,依靠工作液流动与钯催化剂进行接触,钯催化剂作为蒽醌法过氧化氢生产中的一种昂贵关键原料,工作液与钯催化剂的此种接触方式导致钯催化剂能效发挥较差,造成浪费,影响产物产率。
发明内容
为此,本发明提供一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺,用以克服现有技术中工作液与钯催化剂的平缓的接触方式导致钯催化剂能效发挥较差,造成浪费,影响产物产率的问题。
本发明提供一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,包括:
氢化反应器,用以为含蒽醌衍生物工作液与氢气提供反应场所,所述氢化反应器设置至少一个平面侧壁;
催化剂流动床组件,其位于所述氢化反应器内,用以装载催化剂;所述催化剂流动床组件包括催化剂装载容器和用以驱动所述催化剂装载容器在所述氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托,所述催化剂装载容器的周侧壁是网状结构,所述驱动座托设置于所述氢化反应器内的平面侧壁上;
氧化反应器,其与所述氢化反应器相连通,用以为从所述氢化反应器内输出的物料与氧气提供反应场所;
萃取塔,用以对所述氧化反应器输出的物料萃取分离;
换热组件,其位于所述氢化反应器和所述萃取塔之间,用以对从所述氢化反应器内输出的物料降温,同时对待进入所述萃取塔内的去离子水升温。
优选的,所述驱动座托包括托体,所述托体有侧向托板和底面托板组成,所述侧向托板和所述底面托板沿各自板面长度方向固定连接有侧向加固板和底面加固板,所述侧向托板和所述底面托板分别固定于所述催化剂装载容器的侧壁和底壁上,所述侧向加固板和所述底面加固板分别固定于所述催化剂装载容器的侧壁和底壁上。
优选的,所述侧向加固板和所述底面加固板的板厚度分别小于所述侧向托板和所述底面托板的板厚度。
优选的,所述侧向托板与所述侧向加固板之间设置有侧向加固杆,所述底面托板与所述底面加固板之间设置有底面加固杆。
优选的,所述氢化反应器的外侧壁上且与所述驱动座托相对应处磁性连接有驱动块。
优选的,所述氢化反应器上设置有驱动轮,所述驱动轮与所述驱动块之间通过连接绳相连接。
优选的,所述氢化反应器的平面侧壁上分别设置有用以限位所述驱动座托和所述驱动块的限位通道,所述限位通道上设置有上限位板和下限位板。
优选的,所述氢化反应器上的氢气输送管且位于所述氢化反应器内的一端与位于所述氢化反应器内侧壁上的管槽相连接,所述氢气输送管上沿管长方向均匀开设有出气孔。
优选的,所述换热组件包括换热器,所述换热器设置于所述氢化反应器和所述氧化反应器之间的连接管路上,所述换热器的其中一个进口端连接有进水管,所述换热器的其中一个出口端连接有出水管,所述出水管与所述萃取塔的进口相连接,且所述出水管上靠近所述萃取塔处设置有前置加热器,沿所述进水管进入至所述换热器的去离子水与从所述氢化反应器内输出的物料热交换。
本发明提供一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进工艺,包括:其制备工艺包括如下步骤:
步骤1:向所述催化剂装载容器的内部装载颗粒状催化剂,通过所述氢化反应器上的工作液进料管道向所述氢化反应器内输送含蒽醌衍生物工作液;
步骤2:通过所述氢气输送管向所述氢化反应器内输送氢气,通过伺服电机带动所述驱动轮进行正向旋转和反向旋转的往复旋转运动,所述驱动轮通过所述连接绳带动所述驱动块在竖直方向上进行上下往复位移运动,所述驱动块带动所述驱动座托在所述氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触;
步骤3:混合液在催化剂的作用下发生氢化反应,生成含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物,反应完成后,含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热组件;
步骤4:含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热器内,同时外部去离子水沿所述进水管进入至所述换热器,外部去离子水与从含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物进行热交换,含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物继续进入所述氧化反应器内,外部去离子水在泵力作用下进入所述前置加热器内加热后进入所述萃取塔内;
步骤5:通过所述氧化反应器上的空气进料管道将空气输送至所述氧化反应器并与含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物混合发生氧化反应,生成含2-乙基蒽醌和过氧化氢的混合物,混合物在泵力作用下进入所述萃取塔内;
步骤6:通过去离子水加酸计量泵对去离子水酸度进行调节,预热后的去离子水沿去离子水进料管道进入所述萃取塔内部,与2-乙基蒽醌和过氧化氢的混合物萃取,萃取后的过氧化氢沿出料管道输出。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,在氢化反应器内设置催化剂流动床组件,催化剂流动床组件包括催化剂装载容器和用以驱动催化剂装载容器在氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托,催化剂装载容器的周侧壁是网状结构,驱动座托设置于氢化反应器内的平面侧壁上,平面的侧壁的设置便于催化剂流动床组件的安装及位移,向催化剂装载容器的内部装载颗粒状催化剂,通过驱动座托在氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得氢化反应器内工作液在竖直方向上被动流动,流动更加剧烈,从而达到使含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触,工作液可以与钯催化剂更加充分的接触,提高钯催化剂能效发挥,有效提高产物产率;
设置换热组件,其位于氢化反应器和萃取塔之间,用以对从氢化反应器内输出的物料降温,同时对待进入萃取塔内的去离子水升温,换热组件的设置满足物料降温需求的同时可以对萃取液去离子水进行提前预热,节省去离子水加热能量,降低过氧化氢制备系统整体能耗。
进一步的,驱动座托包括托体,托体由侧向托板和底面托板组成,侧向托板和底面托板沿各自板面长度方向固定连接有侧向加固板和底面加固板,侧向托板和底面托板分别固定于催化剂装载容器的侧壁和底壁上,侧向加固板和底面加固板分别固定于催化剂装载容器的侧壁和底壁上,侧向托板和底面座板一体成型连接组成托体,托体对催化剂装载容器起到承托作用,托体相对于催化剂装载容器体积较小,其只托住催化剂装载容器的一角,托举面积小,此种设计方式使得托体不会阻碍工作液与催化剂之间的接触,侧向加固板206和底面加固板207的宽幅小,用于加固对催化剂装载容器的托举,同时不会阻碍工作液与催化剂之间的接触。
进一步的,侧向加固板和底面加固板的板厚度分别小于侧向托板和底面托板的板厚度,侧向加固板和底面加固板的厚度较小,使得侧向托板和底面托板205具有一定的预留截面,用于固定其他构件。
进一步的,侧向托板与侧向加固板之间设置有侧向加固杆,底面托板与底面加固板之间设置有底面加固杆。侧向加固杆用于加固侧向托板与侧向加固板之间的连接,底面加固杆用于加固底面托板与底面加固板之间连接。
进一步的,氢化反应器的外侧壁上且与驱动座托相对应处磁性连接有驱动块。通过驱动块的移动可以带动驱动座托的移动,从而带动催化剂装载容器的移动,驱动块可以电磁铁,方便催化剂流动床组件在氢化反应器内的拆卸或连接。
进一步的,氢化反应器上设置有驱动轮,驱动轮与驱动块之间通过连接绳相连接。通过伺服电机带动驱动轮进行正向旋转和反向旋转的往复旋转运动,驱动轮通过连接绳带动驱动块在竖直方向上进行上下往复位移运动,驱动块带动驱动座托在氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触。
进一步的,氢化反应器上的氢气输送管且位于氢化反应器内的一端与位于氢化反应器内侧壁上的管槽相连接,氢气输送管上沿管长方向均匀开设有出气孔。输送氢气的同时,多个出气孔的设置使得氢气分不同路气流流出,在氢化反应器的工作液中起到一定的搅动作用,进一步增加工作液的循环流动,增加工作液与催化剂的有效接触。
附图说明
图1为本发明改进过氧化氢的制备系统的结构示意图;
图2为本发明图1中A处放大示意图;
图3为本发明催化剂装载容器结构示意图;
图4为本发明托体部分主视图;
图5为本发明氢化反应器和限位通道俯视图。
图中:1-氢化反应器、2-催化剂流动床组件、201-催化剂装载容器、202-上限位板、203-下限位板、204-侧向托板、205-底面座板、206-侧向加固板、207-底面加固板、208-侧向加固杆、209-底面加固杆、210-驱动块、211-驱动轮、212-连接绳、213-限位通道、3-氧化反应器、4-萃取塔、5-换热组件、501-换热器、502-进水管、503-出水管、6-氢气输送管、7-管槽、8-出气孔、9-前置加热器。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
请参阅图1所示,其为本发明所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统的结构示意图,一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,包括:
氢化反应器1,用以为含蒽醌衍生物工作液与氢气提供反应场所,所述氢化反应器1设置至少一个平面侧壁;
催化剂流动床组件2,其位于所述氢化反应器1内,用以装载催化剂;所述催化剂流动床组件2包括催化剂装载容器201和用以驱动所述催化剂装载容器201在所述氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托,所述催化剂装载容器201的周侧壁是网状结构,所述驱动座托设置于所述氢化反应器1内的平面侧壁上,平面的侧壁的设置便于所述催化剂流动床组件2的安装及位移,向所述催化剂装载容器201的内部装载颗粒状催化剂,通过所述驱动座托在所述氢化反应器1内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得所述氢化反应器1内工作液在竖直方向上被动流动,流动更加剧烈,从而达到使含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触,工作液可以与钯催化剂更加充分的接触,提高钯催化剂能效发挥,有效提高产物产率;
氧化反应器3,其与所述氢化反应器1相连通,用以为从所述氢化反应器1内输出的物料与氧气提供反应场所;
萃取塔4,用以对所述氧化反应器3输出的物料萃取分离;
换热组件5,其位于所述氢化反应器1和所述萃取塔4之间,用以对从所述氢化反应器1内输出的物料降温,同时对待进入所述萃取塔4内的去离子水升温,所述换热组件5的设置满足物料降温需求的同时可以对萃取液去离子水进行提前预热,节省去离子水加热能量,降低过氧化氢制备系统整体能耗。
请参阅图2所示,具体而言,所述驱动座托包括托体,所述托体由侧向托板204和底面托板205组成,所述侧向托板204和所述底面托板205沿各自板面长度方向固定连接有侧向加固板206和底面加固板207,所述侧向托板204和所述底面托板205分别固定于所述催化剂装载容器201的侧壁和底壁上,所述侧向加固板206和所述底面加固板207分别固定于所述催化剂装载容器201的侧壁和底壁上,所述侧向托板和所述底面座板一体成型连接组成托体,所述托体对所述催化剂装载容器起到承托作用,所述托体相对于所述催化剂装载容器体积较小,其只托住所述催化剂装载容器的一角,托举面积小,此种设计方式使得所述托体不会阻碍工作液与催化剂之间的接触,所述侧向加固板206和所述底面加固板207的宽幅小,用于加固对所述催化剂装载容器的托举,同时不会阻碍工作液与催化剂之间的接触。
请参阅图4所示,具体而言,所述侧向加固板206和所述底面加固板207的板厚度分别小于所述侧向托板204和所述底面托板205的板厚度,所述侧向加固板206和所述底面加固板207的厚度较小,使得所述侧向托板204和所述底面托板205具有一定的预留截面,用于固定其他构件,所述侧向加固板206和所述底面加固板207的宽幅小,用于加固对所述催化剂装载容器的托举,同时不会阻碍工作液与催化剂之间的接触。
请参阅图4所示,具体而言,所述侧向托板204与所述侧向加固板206之间设置有侧向加固杆208,所述底面托板205与所述底面加固板207之间设置有底面加固杆209。所述侧向加固杆208用于加固所述侧向托板204与所述侧向加固板206之间的连接,所述底面加固杆209用于加固所述底面托板205与所述底面加固板207之间连接。
请参阅图2所示,具体而言,所述氢化反应器1的外侧壁上且与所述驱动座托相对应处磁性连接有驱动块210。通过所述驱动块210的移动可以带动所述驱动座托的移动,从而带动所述催化剂装载容器的移动,所述驱动块可以电磁铁,方便所述催化剂流动床组件在所述氢化反应器内的拆卸或连接。
请参阅图1所示,具体而言,所述氢化反应器1上设置有驱动轮211,所述驱动轮211与所述驱动块210之间通过连接绳212相连接。通过伺服电机带动所述驱动轮211进行正向旋转和反向旋转的往复旋转运动,所述驱动轮211通过所述连接绳212带动所述驱动块210在竖直方向上进行上下往复位移运动,所述驱动块210带动所述驱动座托在所述氢化反应器1内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触。
请参阅图5所示,具体而言,所述氢化反应器1的平面侧壁上分别设置有用以限位所述驱动座托和所述驱动块210的限位通道213,所述限位通道213上设置有上限位板202和下限位板203。所述限位通道213的设置对所述驱动座托和所述驱动块210起到限位作用,使两者均沿既定通道进行往复位移,所述上限位板202和所述下限位板203的设置对所述驱动座托的最上端位置和最下端位置做出限定,防止所述驱动座托位移出工作液存在的范围。
请参阅图2所示,具体而言,所述氢化反应器1上的氢气输送管6且位于所述氢化反应器1内的一端与位于所述氢化反应器1内侧壁上的管槽7相连接,所述氢气输送管6上沿管长方向均匀开设有出气孔8。输送氢气的同时,多个所述出气孔8的设置使得氢气分不同路气流流出,在所述氢化反应器1的工作液中起到一定的搅动作用,进一步增加工作液的循环流动,增加工作液与催化剂的有效接触。
请参阅图1所示,具体而言,所述换热组件5包括换热器501,所述换热器501设置于所述氢化反应器1和所述氧化反应器3之间的连接管路上,所述换热器501的其中一个进口端连接有进水管502,所述换热器501的其中一个出口端连接有出水管503,所述出水管503与所述萃取塔4的进口相连接,且所述出水管503上靠近所述萃取塔4处设置有前置加热器9,沿所述进水管502进入至所述换热器501的去离子水与从所述氢化反应器1内输出的物料热交换,满足物料降温需求的同时可以对萃取液去离子水进行提前预热,节省去离子水加热能量,降低过氧化氢制备系统整体能耗。
请参阅图1所示,一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进工艺,其制备工艺包括如下步骤:
步骤1:向所述催化剂装载容器201的内部装载颗粒状催化剂,通过所述氢化反应器1上的工作液进料管道向所述氢化反应器1内输送含蒽醌衍生物工作液;
步骤2:通过所述氢气输送管6向所述氢化反应器1内输送氢气,通过伺服电机带动所述驱动轮211进行正向旋转和反向旋转的往复旋转运动,所述驱动轮211通过所述连接绳212带动所述驱动块210在竖直方向上进行上下往复位移运动,所述驱动块210带动所述驱动座托在所述氢化反应器1内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触;
步骤3:混合液在催化剂的作用下发生氢化反应,生成含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物,反应完成后,含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热组件5;
步骤4:含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热器501内,同时外部去离子水沿所述进水管502进入至所述换热器501,外部去离子水与从含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物进行热交换,含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物继续进入所述氧化反应器3内,外部去离子水在泵力作用下进入所述前置加热器9内加热后进入所述萃取塔4内;
步骤5:通过所述氧化反应器3上的空气进料管道将空气输送至所述氧化反应器3并与含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物混合发生氧化反应,生成含2-乙基蒽醌和过氧化氢的混合物,混合物在泵力作用下进入所述萃取塔4内;
步骤6:通过去离子水加酸计量泵对去离子水酸度进行调节,预热后的去离子水沿去离子水进料管道进入所述萃取塔4内部,与2-乙基蒽醌和过氧化氢的混合物萃取,萃取后的过氧化氢沿出料管道输出。
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
使用上述系统进行过氧化氢制备,其中:
工艺中氢化反应器内的反应温度为60℃,反应压强为0.2MPa,蒽醌含量220g/L,含蒽醌衍生物工作液流速100h-1
工艺中氧化反应器内的反应温度为45℃,反应压强为0.3MPa,含2-乙基氢蒽醌氢化液流速120h-1
经检测,使用所述系统后,氧化反应转化率98.0%。
实施例2
使用上述系统进行过氧化氢制备,其中:
工艺中氢化反应器内的反应温度为60℃,反应压强为0.2MPa,蒽醌含量220g/L,含蒽醌衍生物工作液流速100h-1
工艺中氧化反应器内的反应温度为45℃,反应压强为0.3MPa,含2-乙基氢蒽醌氢化液流速120h-1
经检测,使用所述系统后,氧化反应转化率98.1%。
实施例3
使用上述系统进行过氧化氢制备,其中:
工艺中氢化反应器内的反应温度为60℃,反应压强为0.2MPa,蒽醌含量220g/L,含蒽醌衍生物工作液流速100h-1
工艺中氧化反应器内的反应温度为45℃,反应压强为0.3MPa,含2-乙基氢蒽醌氢化液流速120h-1
经检测,使用所述系统后,氧化反应转化率98.0%。
实施例4
使用上述系统进行过氧化氢制备,其中:
工艺中氢化反应器内的反应温度为60℃,反应压强为0.2MPa,蒽醌含量220g/L,含蒽醌衍生物工作液流速100h-1
工艺中氧化反应器内的反应温度为45℃,反应压强为0.3MPa,含2-乙基氢蒽醌氢化液流速120h-1
经检测,使用所述系统后,氧化反应转化率98.2%。
实施例5
使用上述系统进行过氧化氢制备,其中:
工艺中氢化反应器内的反应温度为60℃,反应压强为0.2MPa,蒽醌含量220g/L,含蒽醌衍生物工作液流速100h-1
工艺中氧化反应器内的反应温度为45℃,反应压强为0.3MPa,含2-乙基氢蒽醌氢化液流速120h-1
经检测,使用所述系统后,氧化反应转化率98.0%。
对比例
使用现有技术进行蒽醌法制备过氧化氢,其中,选用的工艺参数与上述实施例中的工艺参数相同。
经检测,最终氧化反应转化率80.3%。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,包括:
氢化反应器(1),用以为含蒽醌衍生物工作液与氢气提供反应场所,所述氢化反应器(1)设置至少一个平面侧壁;
催化剂流动床组件(2),其位于所述氢化反应器(1)内,用以装载催化剂;所述催化剂流动床组件(2)包括催化剂装载容器(201)和用以驱动所述催化剂装载容器(201)在所述氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托,所述催化剂装载容器(201)的周侧壁是网状结构,所述驱动座托设置于所述氢化反应器(1)内的平面侧壁上;
氧化反应器(3),其与所述氢化反应器(1)相连通,用以为从所述氢化反应器(1)内输出的物料与氧气提供反应场所;
萃取塔(4),用以对所述氧化反应器(3)输出的物料萃取分离;
换热组件(5),其位于所述氢化反应器(1)和所述萃取塔(4)之间,用以对从所述氢化反应器(1)内输出的物料降温,同时对待进入所述萃取塔(4)内的去离子水升温。
2.根据权利要求1所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述驱动座托包括托体,所述托体由侧向托板(204)和底面托板(205)组成,所述侧向托板(204)和所述底面托板(205)沿各自板面长度方向固定连接有侧向加固板(206)和底面加固板(207),所述侧向托板(204)和所述底面托板(205)分别固定于所述催化剂装载容器(201)的侧壁和底壁上,所述侧向加固板(206)和所述底面加固板(207)分别固定于所述催化剂装载容器(201)的侧壁和底壁上。
3.根据权利要求2所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述侧向加固板(206)和所述底面加固板(207)的板厚度分别小于所述侧向托板(204)和所述底面托板(205)的板厚度。
4.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述侧向托板(204)与所述侧向加固板(206)之间设置有侧向加固杆(208),所述底面托板(205)与所述底面加固板(207)之间设置有底面加固杆(209)。
5.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述氢化反应器(1)的外侧壁上且与所述驱动座托相对应处磁性连接有驱动块(210)。
6.根据权利要求5所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述氢化反应器(1)上设置有驱动轮(211),所述驱动轮(211)与所述驱动块(210)之间通过连接绳(212)相连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述氢化反应器(1)的平面侧壁上分别设置有用以限位所述驱动座托(202)和所述驱动块(210)的限位通道(213),所述限位通道(213)上设置有上限位板(202)和下限位板(203)。
8.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述氢化反应器(1)上的氢气输送管(6)且位于所述氢化反应器(1)内的一端与位于所述氢化反应器(1)内侧壁上的管槽(7)相连接,所述氢气输送管(6)上沿管长方向均匀开设有出气孔(8)。
9.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统,其特征在于,所述换热组件(5)包括换热器(501),所述换热器(501)设置于所述氢化反应器(1)和所述氧化反应器(3)之间的连接管路上,所述换热器(501)的其中一个进口端连接有进水管(502),所述换热器(501)的其中一个出口端连接有出水管(503),所述出水管(503)与所述萃取塔(4)的进口相连接,且所述出水管(503)上靠近所述萃取塔(4)处设置有前置加热器(9),沿所述进水管(502)进入至所述换热器(501)的去离子水与从所述氢化反应器(1)内输出的物料热交换。
10.一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进工艺,其特征在于,其制备工艺包括如下步骤:
步骤1:向所述催化剂装载容器(201)的内部装载颗粒状催化剂,通过所述氢化反应器(1)上的工作液进料管道向所述氢化反应器(1)内输送含蒽醌衍生物工作液;
步骤2:通过所述氢气输送管(6)向所述氢化反应器(1)内输送氢气,通过伺服电机带动所述驱动轮(211)进行正向旋转和反向旋转的往复旋转运动,所述驱动轮(211)通过所述连接绳(212)带动所述驱动块(210)在竖直方向上进行上下往复位移运动,所述驱动块(210)带动所述驱动座托在所述氢化反应器(1)内沿竖直方向上进行上下往复位移运动,使得含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触;
步骤3:混合液在催化剂的作用下发生氢化反应,生成含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物,反应完成后,含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热组件(5);
步骤4:含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热器(501)内,同时外部去离子水沿所述进水管(502)进入至所述换热器(501),外部去离子水与从含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物进行热交换,含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物继续进入所述氧化反应器(3)内,外部去离子水在泵力作用下进入所述前置加热器(9)内加热后进入所述萃取塔(4)内;
步骤5:通过所述氧化反应器(3)上的空气进料管道将空气输送至所述氧化反应器(3)并与含2-乙基氢蒽醌溶液的混合物混合发生氧化反应,生成含2-乙基蒽醌和过氧化氢的混合物,混合物在泵力作用下进入所述萃取塔(4)内;
步骤6:通过去离子水加酸计量泵对去离子水酸度进行调节,预热后的去离子水沿去离子水进料管道进入所述萃取塔(4)内部,与2-乙基蒽醌和过氧化氢的混合物萃取,萃取后的过氧化氢沿出料管道输出。
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