CN206814394U - 一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，反应器壳体上部设有物料氢化液进口环管分布器，中部设有循环冷却进口分布环管，底部设有反应液出口及循环液冷却出口。在反应器壳体底部设有膜鼓泡空气分布装置，其下设有防轴向反混的填料和筛板组合装置。在反应器内上部沿内壁固定有环形的槽板，其上方设有伞型挡板，在槽板下方反应器内部设有氢化液进料分布环管，反应器中设有冷却循环液进料分布环管，反应器底部设有反应液出口去外循环冷却装置。本实用新型可以解决生产效率低、工作液降解严重，造成品质量差、单位产品生产消耗高，同时因氧化效率低，也造成生产设备笨重、投资大、生产操作安全性差等技术问题。

Description

一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器

技术领域

本实用新型涉及高效氧化反应器，具体涉及一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器(系统)。

背景技术

在现有技术中，过氧化氢的制备一般通过蒽醌法来实现。蒽醌法是在触媒存在下，将溶于有机溶剂中烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，即生成过氧化氢。同时烷基氢蒽醌又变回烷基蒽醌。生成的过氧化氢用纯水萃取，即得产品，萃余的烷基蒽醌溶液经处理后，可循环使用。该法主要反应如下：

蒽醌法的优点是能耗低、成本低、安全性能好，同时适合于大规模生产。目前世界各国先进企业几乎均以此法生产双氧水。蒽醌法的改良进步主要体现在采用触媒的进步上，目前国外国内最先进的装置均采用蒽醌法钯触媒工艺，国内一般采用固定床氢化工艺。

其中的氧化工序一般采用多塔串联气液并流氧化工艺，多塔串联气液并流氧化反应器虽然也能满足生产需工，但也表现出了生产效率低、工作液降解严重，造成品质量差、单位产品生产消耗高，同时因氧化效率低，也造成生产设备笨重、投资大、生产操作安全性差等较多的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种蒽醌法制过氧化氢高效氧化塔式反应器，以解决生产效率低、工作液降解严重，造成品质量差、单位产品生产消耗高，同时因氧化效率低，也造成生产设备笨重、投资大、生产操作安全性差等技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，包括反应器壳体(14)、塔顶气液分离罐(3)和反应器内部构件；塔顶气液分离罐(3)内部设有除沫填料(2)，反应器壳体(14)上部设有物料氢化液进料分布环管(15)，顶部设有氧化尾气出口(1)，中部设有循环冷却进口分布环管(4)，氧化尾气出口(1)与塔顶气液分离罐(3)连接，塔顶气液分离罐(3)另一端与槽板(16)下方的壳体壁连通；在反应器壳体底部设有膜鼓泡空气分布混合装置(12)，有的压缩空气进口(5)与其连接，所述的膜鼓泡空气分布混合装置 (12)设于反应器内部，其下设有防轴向反混的填料(11)和筛板(6)组合装置，反应器底部的氧化液出料口(10)设有破旋装置，反应器底部还设有循环液冷却出口(9)；在反应器内上部沿内壁固定有环形的槽板(16)，槽板(16)底点开有8～20个排液孔，槽板(16) 中间设计气体上升通道，该通道上方设有伞型挡板(17)，在槽板(16)下方反应器内部设有氢化液进料分布环管(15)，氢化液进料分布环管(15)下部设有1～5层气液再分布筛板或填料层(13)，所述循环液冷却出口(9)通过外循环冷却装置与循环冷却进口分布环管(4) 连接。

膜鼓泡空气分布混合装置(12)为多层设置；

外循环冷却装置包括氧化液冷却循环泵(8)和循环冷却液冷却器(7)。

设于反应器内部的所述膜鼓泡空气分布混合装置(12)为1～600个。

本实用新型的优点如下：对于蒽醌法制过氧化氢的氧化单元反应提供良好的设备基础，反应器底部的高效膜鼓泡混合器能够极大的加快氧化反应速率，外置的循环液管式换热器能够有效控制反应温度。采用本实用新型的气-液两相氧化反应器配合相关氢化工艺，可以在现国内原并流接触式氧化工艺基础上提高生产效率10～30％，可以使产品浓度由30％提高40％以上，氧化收率达到98％以上，能降低氧化过程中副反应的发生，并且产品品质主要指标如有机碳含量，不挥发物含量等要好于现有氧化工艺所生产的产品。

附图说明

图1为实用新型所述的流化床反应器的结构示意图。

图中编号：1.氧化尾气出口，2.除沫填料，3.气液再分离罐，4.循环冷却液进口分布环管，5.压缩空气入口，6.筛板，7.循环冷却液冷却器，8.氧化液冷却循环泵，9.防反混填料筛板组合装置，7.设有破旋装置的氧化液出口，8.空气进料分布环管，9.循环液冷却出口，10. 氧化液出口，11.防轴向反混的填料，12.膜鼓泡空气分布混合装置，13.气液再分布筛板或填料层，14.反应器壳体，15.氢化液进料分布环管，16.槽板，17.伞型挡板。

具体实施方式

以下，结合实施例和附图对于本实用新型做进一步说明，实施例仅用于解释而不用于限定本实用新型的保护范围。实施例中的上、下、左、右均是相对位置而不是绝对位置。

本实施例的流化床反应器结构如下：

如图1所示，一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，包括反应器壳体(14)、塔顶气液分离罐(3)和反应器内部构件；塔顶气液分离罐(3)内部设有除沫填料(2)，反应器壳体(14)上部设有物料氢化液进料分布环管(15)，顶部设有氧化尾气出口(1)，中部设有循环冷却进口分布环管(4)，氧化尾气出口(1)与塔顶气液分离罐(3) 连接，塔顶气液分离罐(3)另一端与槽板(16)下方的壳体壁连通；在反应器壳体底部设有膜鼓泡空气分布混合装置(12)，有压缩空气进口(5)与其连接，所述的膜鼓泡空气分布混合装置(12)设于反应器内部，其下设有防轴向反混的填料(11)和筛板(6)组合装置，反应器底部的氧化液出料口(10)设有破旋装置及循环液冷却出口(9)；在反应器内上部沿内壁固定有环形的槽板(16)，槽板(16)底点开有8～20个排液孔，槽板(16)中间设计气体上升通道，该通道上方设有伞型挡板(17)，在槽板(16)下方反应器内部设有氢化液进料分布环管(15)，氢化液进料分布环管下部设有1～5层气液再分布筛板或填料层(13)，所述循环液冷却出口通过外循环冷却装置与循环冷却进口分布环管(4)连接。

气液混合采用膜鼓泡混合器，膜鼓泡空气分布混合装置(12)为多层设置；

外循环冷却装置包括氧化液冷却循环泵(8)和循环冷却液冷却器(7)。

设于反应器内部的所述膜鼓泡空气分布混合装置(12)为1～600个。

采用本反应器的氢化工艺可以采用下方法：将经过氢化反应含有氢蒽醌的氢化液通过一个或多个进口由反应器上部送入氧化塔式反应器中，通过至少一个另外的入口将空气或氧气送入反应器底部的膜鼓泡混合器中，经鼓泡使空气或氧气与氢化液充分混合，在反应器中与从反应器上部进入的氢化液逆流接触并反应，空气中的氧气随着反应的进行，含量越来越小，其窜过氢化液层后氧含量可达4～6之间，经反应顶部设置的气液挡板，气液再分离罐，及除沫器后进入氧化尾气处理系统，相反，氢化液从顶部进入，与来自反应器底部的经鼓泡与多次再分布的空气接触并反应，其所含的氢蒽醌被空气中的氧气所氧化还原，氢蒽醌含量越来越低，到反应器的底部后氢蒽醌被空气中的氧完全氧化，同时生成双氧水，经过反应器底部的出口进入下一个生产工序萃取塔，氧化反应是一个放热反应，并且膜鼓泡器能大大加大速度，因此防止反应器温度过高或产生局部飞温，需要在反应器增加撤热设施，这里采用外循环撤热，一部分氧化液从反应器的底部经泵、换热器重新进入反应器的中上部或中部，可有效对反应器反应温度进行有效控制。

Claims (4)

1.一种蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，包括反应器壳体(14)、塔顶气液分离罐(3)和反应器内部构件；塔顶气液分离罐(3)内部设有除沫填料(2)，反应器壳体(14)上部设有物料氢化液进料分布环管(15)，顶部设有氧化尾气出口(1)，中部设有循环冷却进口分布环管(4)，氧化尾气出口(1)与塔顶气液分离罐(3)连接，塔顶气液分离罐(3)另一端与槽板(16)下方的壳体壁连通；其特征在于，在反应器壳体底部设有膜鼓泡空气分布混合装置(12)，有的压缩空气进口(5)与其连接，所述的膜鼓泡空气分布混合装置(12)设于反应器内部，其下设有防轴向反混的填料(11)和筛板(6)组合装置，反应器底部的氧化液出料口(10)设有破旋装置，反应器底部还设有循环液冷却出口(9)；在反应器内上部沿内壁固定有环形的槽板(16)，槽板(16)底点开有8～20个排液孔，槽板(16)中间设计气体上升通道，该通道上方设有伞型挡板(17)，在槽板(16)下方反应器内部设有氢化液进料分布环管(15)，氢化液进料分布环管(15)下部设有1～5层气液再分布筛板或填料层(13)，所述循环液冷却出口(9)通过外循环冷却装置与循环冷却进口分布环管(4)连接。

2.如权利要求1所述的蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，其特征在于，膜鼓泡空气分布混合装置(12)为多层设置。

3.如权利要求1所述的蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，其特征在于，外循环冷却装置包括氧化液冷却循环泵(8)和氧化液冷却器(7)。

4.如权利要求1所述的蒽醌法制过氧化氢两相逆流接触式高效氧化塔式反应器，其特征在于，设于反应器内部的所述膜鼓泡空气分布混合装置(12)为1～600个。