CN204281310U - 一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置。其特征是：本装置由氧化一塔和氧化二塔通过管道串联完成过氧化反应。设备安装时氧化一塔和氧化二塔设置了一定的高差；氧化一塔和氧化二塔底部气液相进料管均设置了内置进料分布器；塔内设置了多块筛板或填料，且每两块筛板或填料段间安装级间冷却器；氧化一塔和氧化二塔顶部设置气液分离器；氧化一塔和氧化二塔底部液相进料管设置在塔底封头处。本实用新型氧化塔总高度降低了35~45%，能耗下降15~30%；进料分布均匀、外部泄漏点少、残夜生成少、安全性高。

Description

一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置

技术领域

本实用新型属于双氧水生产技术领域，具体涉及一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置。

背景技术

双氧水的生产方法按原料分主要有蒽醌法、异丙醇法、氢氧直接合成法、电解法等。蒽醌法是目前国内外应用最广泛的生产方法。蒽醌法工艺是利用烷基蒽醌经加氢生成烷基蒽氢醌（含四氢烷基蒽氢醌，下同），烷基蒽氢醌与工艺空气进行过氧化反应又被还原成烷基蒽醌，同时生成双氧水的特性，烷基蒽醌作为反应载体，原料消耗少，成本相对较低。

蒽醌法生产双氧水工艺中，氧化工序发挥极其重要的作用。目前我国生产双氧水的氧化工序普遍采用的是单塔多节外置换热的过氧化技术，此技术主要存在着以下问题：氧化塔过高，设备制造及运输难度大；氢化液泵扬程高，工艺空气压力高，导致能耗偏高；反应热无法及时移出，反应温度波动范围宽，导致反应选择性差，氧化收率低，同时因温度升高造成了双氧水分解、氧化液易闪燃等安全隐患；进料分布器及再分布器设计不合理，塔内气液混合不均匀及相界面更新效果差，导致氧化效率低；液相进料口设置在氧化塔筒体上，导致进料口下方死区过多，大量残夜生成等。

发明内容

为克服目前蒽醌法生产双氧水过氧化工序上存在的问题，本实用新型公开了一种高效低耗、结构简单的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置。

本实用新型的技术方案是：一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，主要由氧化一塔1、氧化二塔2、氧化尾气冷凝器8、氧化液冷却器9、氧化尾气处理系统10、氧化液受槽11、氧化液泵12、氧化尾气气液分离器13及氧化液过滤器14组成，它们之间通过管道相连接，其特征是：本装置由氧化一塔1和氧化二塔2通过一根气相管道及一根液相管道相串联；设备安装时氧化一塔1高于氧化二塔2；塔内设置了多块筛板或填料，且每两块筛板或填料段间安装级间冷却器。

所述的筛板3由多块钻有多个小孔的不锈钢板及支撑梁构成，小孔直径在3~10mm之间，孔间距10~50mm之间。

所述的筛板3孔形状为圆柱形或圆锥形。

所述的氧化一塔1和氧化二塔2各装有3~6块筛板3或3~6段填料，每相邻筛板或填料段间安装2~6台级间冷却器4，级间冷却器4是内置的。

所述的氧化一塔1和氧化二塔2顶部均设置了内置气液分离器5。

所述的氧化一塔1和氧化二塔2底部气液相进料管均设置了内置进料分布器。

所述的设备安装时氧化一塔1高于氧化二塔2  0.5m~3m。

所述的氧化一塔1和氧化二塔2底部液相进料管设置在塔底封头处。

所述的氧化一塔1和氧化二塔2底部气液相进料管是工艺空气、氢化液及氧化液进料管。

下面对本实用新型的技术方案作进一步说明：

本实用新型的技术方案是：一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，主要由氧化一塔1、氧化二塔2、氧化尾气冷凝器8、氧化液冷却器9、氧化尾气处理系统10、氧化液受槽11、氧化液泵12、氧化尾气气液分离器13及氧化液过滤器14组成，它们之间通过管道相连接，其特征是：本装置的氧化一塔和氧化二塔通过管道串联，设备安装时氧化一塔和氧化二塔设置了一定的高差；氧化一塔和氧化二塔底部气液相进料管均设置了内置进料分布器；塔内设置了多块筛板或填料，且每两块筛板或填料段间安装级间冷却器；氧化一塔和氧化二塔顶部设置气液分离器；氧化一塔和氧化二塔底部液相进料管设置在塔底封头处。

氧化一塔1、氧化二塔2底部气液相进料管均设置了内置进料分布器；气液相进料管是工艺空气、氢化液及氧化液进料管。

氧化一塔1、氧化二塔2底部液相进料管设置在塔底封头处。

氧化一塔1、氧化二塔2均布置在地面，两塔位差需控制在0.5~3m间，以保证氧化液能从氧化一塔上部自流进入氧化二塔；塔内筛板由若干块钻有多个小孔的不锈钢板及相关附件（如支撑梁等）构成，小孔直径在3~10mm之间，孔间距10~50mm之间，孔形状可为圆柱形或圆锥形，也可为其他形状，筛板的大小根据生产规模由塔公称直径确定，一般在2~6m之间；氧化一塔1和氧化二塔2各装有3~6块筛板3或3~6段填料，每相邻筛板或填料段间安装2~6台级间冷却器4；工艺空气、氢化液（或氧化液）均由单一管口进入内置进料分布器；氧化一塔1和氧化二塔2顶部均设置了内置气液分离器5，高度为2~8m。氧化一塔1和氧化二塔2底部液相进料管设置在塔底封头处。

本实用新型技术方案的优点是：

1、由于使用了两个氧化塔串联过氧化流程，氧化塔的高度降低，总的高度比单塔降低了35~45%，随着氧化塔总高度的降低，氢化液输送泵扬程可降低15~25m，工艺空气入塔压力可下降50~150kPa，因而能耗有较大的下降，下降了35~45%。

2、过氧化反应及气液分布器在同一设备内完成，流程简单，泄漏点减少，安全性更高，且降低了投资。

3、利用再分布技术不断更新两相接触界面，避免气泡聚集成较大气泡，增加了气液两相接触界面积，优化了气液两相传质效率，工艺空气利用率高，尾气排放量减少，造成的环境污染小，同时提高了设备生产效率。

4、利用内置级间冷却器能更好地控制过氧化反应温度，有效抑制副反应，氧化收率在96%以上，且能及时移出反应热有效防止反应温度失控引起安全事故。

5、内置进料分布器避免了外部多管口进料的分配不均、管道布置复杂、操作及检维修不方便、外部泄漏点多的缺点，提高了装置的安全性能。

6、液相自封头处进料，减少了反应死区，减少了残夜的生成。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本行业现有装置的结构示意图。

在图1中，1—氧化一塔，2—氧化二塔，3—筛板，4—级间冷却器，5—内置气液分离器，6—氢化液入口分布器，7—工艺空气入口分布器，8—氧化尾气冷凝器，9—氧化液冷却器，10—氧化尾气处理系统，11—氧化液受槽，12—氧化液泵，13—氧化尾气气液分离器，14—氧化液过滤器。

在图2中，8—氧化尾气冷凝器，9—氧化液冷却器，10—氧化尾气处理系统，11—氧化液受槽，12—氧化液泵，13—氧化尾气气液分离器，14—氧化液过滤器，15—氧化塔，16—氧化液上塔冷却器，17—氧化塔下塔气液分离罐。

对比两图可以看出：本实用新型氧化塔高度大大降低，因而能耗有较大的下降；本实用新型使用内置级间冷却器，能更好地控制过氧化反应温度，有效抑制副反应；本实用新型的液相自封头处进料，减少了反应死区，减少了残夜的生成；本实用新型利用再分布技术增加了气液两相接触界面积，优化了气液两相传质效率，提高了工艺空气利用率。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型技术作进一步的说明：

一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，由氧化一塔1、氧化二塔2、氧化尾气冷凝器8、氧化液冷却器9、氧化尾气处理系统10、氧化液受槽11、氧化液泵12、氧化尾气气液分离器13、氧化液过滤器14等组成，它们之间通过管道相连接。

氧化一塔1和氧化二塔2 各装有3~6块筛板3或3~6段填料，每相邻筛板或填料段间安装2~6台级间冷却器4；塔内筛板由若干块钻有多个小孔的不锈钢板及相关附件（如支撑梁等）构成，小孔直径在3~10mm之间，孔间距10~50mm之间，孔形状可为圆柱形或圆锥形，也可为其他形状，筛板的大小根据生产规模由塔公称直径确定，一般在2~6m之间；氧化一塔1和氧化二塔2顶部均设置了内置气液分离器5，高度为2~8m；氧化一塔1和氧化二塔2底部气液相进料管均设置了内置进料分布器，即工艺空气入口分布器6和氢化液（或氧化液）入口分布器7。氧化一塔1和氧化二塔2底部液相进料管设置在塔底封头处。

本实用新型工艺流程是：

由氧化一塔1和氧化二塔2通过一根气相管道及一根液相管道串联完成过氧化反应，其中氢化液自氧化一塔1底部进入系统，工艺空气自氧化二塔2底部进入系统，各塔内部气液两相并流自塔底向顶部流动，经顶部内置气液分离器5进行气液分离；氧化一塔1液相利用位差自流至氧化二塔2底部，完成过氧化反应的氧化液自氧化二塔2顶部经内置气液分离器5进行气液分离后排出经氧化液冷却器9冷却后自流至氧化液受槽11，再经氧化液泵12、氧化液过滤器14送至萃取工序；氧化二塔2顶部工艺空气利用自身的压力进入氧化一塔1底部，在氧化一塔1内继续反应，至氧化一塔1顶部经内置气液分离器5进行气液分离，尾气通过氧化尾气冷凝器8冷凝，再经过氧化尾气气液分离器13，分离出的液相通入氧化液受槽11，气相送至氧化尾气处理系统10处理达标后高点排放。

Claims (9)

1.一种蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，主要由氧化一塔(1)、氧化二塔(2)、氧化尾气冷凝器(8)、氧化液冷却器(9)、氧化尾气处理系统(10)、氧化液受槽(11)、氧化液泵(12)、氧化尾气气液分离器(13)及氧化液过滤器(14)组成，它们之间通过管道相连接，其特征是：本装置由氧化一塔(1)和氧化二塔(2)通过一根气相管道及一根液相管道相串联；设备安装时氧化一塔(1)高于氧化二塔(2)；塔内设置了多块筛板或填料，且每两块筛板或填料段间安装级间冷却器。

2.根据权利要求1所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：筛板(3)由多块钻有多个小孔的不锈钢板及支撑梁构成，小孔直径在3~10mm之间，孔间距10~50mm之间。

3.根据权利要求2所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：筛板(3) 孔形状为圆柱形或圆锥形。

4.根据权利要求1所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：氧化一塔(1)和氧化二塔(2)各装有3~6块筛板(3)或3~6段填料，每相邻筛板或填料段间安装2~6台级间冷却器(4)，级间冷却器（4）是内置的。

5.根据权利要求1所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：氧化一塔(1)和氧化二塔(2)顶部均设置了内置气液分离器(5)。

6.根据权利要求1所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：氧化一塔(1)和氧化二塔(2)底部气液相进料管均设置了内置进料分布器。

7.根据权利要求1所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：设备安装时氧化一塔(1)高于氧化二塔(2)0.5m~3m。

8.根据权利要求1所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：氧化一塔(1)和氧化二塔(2)底部液相进料管设置在塔底封头处。

9.根据权利要求7所述的蒽醌法生产双氧水的过氧化装置，其特征是：氧化一塔(1)和氧化二塔(2)底部气液相进料管是工艺空气、氢化液及氧化液进料管。