FI89787B - Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid Download PDF

Info

Publication number
FI89787B
FI89787B FI900797A FI900797A FI89787B FI 89787 B FI89787 B FI 89787B FI 900797 A FI900797 A FI 900797A FI 900797 A FI900797 A FI 900797A FI 89787 B FI89787 B FI 89787B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gas
working solution
flow
reactor
hydrogen
Prior art date
Application number
FI900797A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI900797A0 (fi
FI89787C (fi
Inventor
Erik Alvar Bengtsson
Original Assignee
Eka Nobel Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eka Nobel Ab filed Critical Eka Nobel Ab
Publication of FI900797A0 publication Critical patent/FI900797A0/fi
Publication of FI89787B publication Critical patent/FI89787B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI89787C publication Critical patent/FI89787C/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • B01J19/2465—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2485—Monolithic reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
    • C01B15/01—Hydrogen peroxide
    • C01B15/022—Preparation from organic compounds
    • C01B15/023—Preparation from organic compounds by the alkyl-anthraquinone process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
    • B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
    • B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32466—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

o - n
Menetelmä vetyperoksidin valmistamiseksi -.--/ o/
Keksintö koskee menetelmää vetyperoksidin valmistamiseksi alkyloitujen antrakinonien vuorottaisella pelkistyksellä ja hapetuksella, jolloin antrakinoniliuos ja vetykaasu lisätään reaktoriin sellaisella tavalla, että saadaan nk. tulppavir-taus.
Vetyperoksidia valmistetaan yleisesti nk. antrakinoni-menetelmällä vuorottain pelkistämällä ja hapettamalla alky-loituja antrakinoneja, jotka on liuotettu sopiviin orgaanisiin liuottimiin. Antrakinonien liuos, nk. työliuos, käsitellään ensin vetykaasulla katalysaattorin läsnäollessa nk. hydrausvaiheessa. Sen jälkeen työliuos johdetaan nk. hapetus vaiheeseen, jossa se saatetaan kosketukseen ilman tai happipitoisen kaasun kanssa vetyperoksidin muodostamiseksi. Esimerkkinä näiden hydraus- ja hapetusvaiheiden reaktiokaa-viosta on seuraava: 0 OH 0 !: λ iVf h2 rAv o2 -νγ-+ H2°2 0 OH 0 R= alkyyli, esim. C2H5
Vetyperoksidipitoinen työliuos johdetaan sitten tavallisesti edelleen nk. uuttovaiheeseen, jossa vetyperoksidi poistetaan työliuoksesta vedellä uuttamalla, minkä jälkeen työliuos palautetaan hydrausvaiheeseen kuljetettavaksi jälleen syklisesti edellä kuvattujen reaktiovaiheiden läpi.
Edellä mainittu hydraus on tärkeä vaihe tässä jatkuvassa prosessissa, ja tähän vaiheeseen liittyy myös useita vaikeuksia. Hydraus asettaa nimittäin suuret vaatimukset suurelle ja tasaiselle tuottavuudelle, mutta myös reaktion se-lektiivisyydelle sivureaktioiden välttämiseksi, jotka voivat 2 ' ·-· - rj ' > .- / ^ / estää tai vaikeuttaa vetyperoksidin muodostusta. Selektiivi-syys riippuu useista tekijöistä, mm. antrakinonien reaktio-asteesta, hydrauslämpötilasta, vetykaasun paineesta, katalysaattorista javirtausoloista katalysaattorin yhteydessä.
Tavallisesti käytetty menetelmä on hydraus katalysaattorin kanssa, joka on suspensoituneessa muodossa. Tällä menetelmällä saadaan hyvä kontakti kolmen reagoivan faasin välille ja siten hyvä tuottavuus ja selektiivisyys, mutta tässä menetelmässä syntyy usein suodatusongelmia, kun val-miiksihydrattu liuos on tarkoitus siirtää edelleen seuraa-vaan prosessivaiheeseen, koska suodatin tukkeutuu helposti esim. katalysaattorihiukkasista tai tapahtuu hiukkasvuotoa. Tässä käytetyt suodattimet ovat usein kalliita ja vaativat huolellista hoitoa.
Tällaisten suodatusongelmien välttämiseksi voidaan katalysaattori lisätä kiinteään kerrokseen nk. kiinteäkerroshyd-rauksessa. Tässä menetelmässä vältytään silloin suodatusongelmilta, mutta tuottavuus ja selektiivisyys tulee usein huonommaksi kuin suspensoidulla katalysaattorilla hydratta-essa. Tämä aiheutuu huonommasta kosketuksesta kolmen reagoivan faasin välillä, mikä johtuu epätasaisesta virtausjakau-tumasta (kuten nk. channeling-ilmiöstä eli kanavoitumisesta) sekä suuresta paineenalenemasta kerroksen yli.
Eräs tapa kiinteäkerroshydrauksen parantamiseksi on järjestää kiinteä kerros samanmuotoisten rinnakkaisten kanavien muotoon, nk. monoliittiseksi kiinteäkerrokseksi, kts. EP-patenttijulkaisu 102 934. Tällöin parantuu kosketus kolmen faasin välillä, virtausjakautuma tulee tasaisemmaksi ja paineenalenema jää pienemmäksi.
Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus hyd-raukseen monoliittisessa kiinteäkerroksessa. Monoliittisessa kiinteäkerroksessa hydrattaessa on tavallista lisätä vety- - ----1-7 3 · ' ·' «’ kaasu nestefaasiin pieninä kuplina, esim. nk. huokossuodat-timen tai ejektorin kautta. Nämä kuplat ovat useimmiten pienempiä kuin monoliittisen kiinteäkerroksen kanavahalkai-sija, ja syntyvää virtaustyyppiä kutsutaan kuplavirtauksek-si, kts. kuva la.
Teoreettiset laskelmat ovat osoittaneet, että nk. Taylorvir-taus, ts. lähes koko kanavahalkaisijan yli ulottuvat suuret kuplat, nk. kaasutulpat, jotka ovat nestefaasista erillään, kts. kuva Ib, aikaansaavat paremman aineenkuljetuksen kata-lysaattoripintaan ja siitä pois. Syynä hyvään aineenkulje-tukseen on on lyhyt diffuusiomatka kaasufaasista ohuen nes-tekalvon kautta katalysaattoripinnalle sekä nestetulppien suuri turbulenssi kaasukuplien välissä.
Kanavissa, joiden halkaisija on 1-3 mm, laskelmat osoittavat että nestetulppien tulee olla muutaman millimetrin pituiset, maksimaalisesti 10 mm, ja kaasutulppien tulee olla suunnilleen yhtä pitkät. Nopeuden tulee olla kanavissa ainakin 0,15 m/sek hyvän ainekuljetuksen aikaansaamiseksi.
Ongelmana on tähän asti ollut Taylorvirtauksen aikaansaaminen käytännöllisellä tavalla suuremmissa reaktoreissa. On vaikea aikaansaada kanavia suuremman halkaisijan omaavien vetykaasukuplien tasainen syöttö ja lisäksi se helposti johtaa kuplien yhteenliittymiseen rengasvirtaukseksi, katso kuva le, jossa neste virtaa kanavien seinämiä pitkin kun taas kanavien keskiosa on kokonaan täytetty kaasulla. Tämäntyyppisessä virtauksessa tuottavuus laskee huomattavasti. Ideaalisen Tauylorvirtauksen aikaansaaminen puhdasoppisen teoreettisen mallin mukaisesti, siis täysin ilman pieniä kuplia ja muita poikkeavuuksia, on käytännön sovellutuksissa täysin mahdotonta, minkä johdosta on hyväksyttävä nk. tulppavirtaus, katso kuva Id, jossa kaasu-tulppia ympäröivissä nestetulpissa esiintyy samantyyppisiä pieniä kuplia kuin kuplavirtauksessa.
4
Tunnetussa tekniikassa on antrakinoniliuosta kiinteäkerros-katalysaattoria käyttäen hydrattaessa lisätty neste reaktorin pohjalta ja vetykaasu heti kiinteäkerroskatalysaattorin alta jonkin jakolaitteen kautta, esim. huokossuodattimen, jolla saadaan kuplavirtaus. Kuva 2 esittää tällaista tunnetun tekniikan mukaista kiinteäkerroshydrausta. Yritettäessä rakentaa tällaisia reaktoreja suuremmassa mittakaavassa on tällöin ollut ongelmia hyvän vetykaasun ja nesteen jakautuman aikaansaamisessa reaktorin poikkileikkauksen yli, jolloin tuloksena on ollut pienempi katalysaattoriaktiivisuus ja siten pienempi tuottavuus. Kun pyritään muuttamaan vir-tauskuviota suurempiin kupliin, voidaan käyttää vuorottaista kaasun ja nesteen lisäystä käyttäen apuna kolmitieventtiilejä tai mäntäpumppuja, mikä on tapa aikaansaada tähän asti vain tutkimustarkoituksissa sovellettu tulppavirtaus. Tällaisten lisäysmenetelmien käyttäminen käytännön sovellutuksissa suuremmassa mittakaavassa on kuitenkin osoittautunut mekaanisesti aivan liian monimutkaiseksi.
Nyt on yllättäen osoittautunut, että valmistettaessa vetyperoksidia kiinteäkerroshydrausreaktorilla kehittyy monoliittisen katalysaattorin katalysaattorikanaviin lähes ideaalinen tulppavirtaus, jos oikein sovitettu määrä nestettä lisätään ylhäältä päin katalysaattorikanaviin sekä lisätään myös vetykaasua. Jos lisätty nestemäärä on pienempi kuin se määrä, joka juoksee alas gravitaatiovoiman johdosta, sekoittuu kaasu mukaan automaattisesti. Neste juoksee tällöin alaspäin kanavien kautta gravitaatiovoimien vaikutuksesta, ja ympäröivä kaasu imeytyy mukaan edullisella tavalla siten, että muodostuu kaasutulppia, ts. halkaisijaltaan katalysat-torikanavien halkaisijaa lähellä olevia kaasukuplia, sekä sopivan pituisia nestetulppia. Kokeissa on kanavissa saavutettu noin 0,4 m/sek putousnopeus, joka tässä on enemmän kuin riittävä hyvään aineensiirtoon. Nestekuplien ja kaasu-kuplien pituus on tällöin muutamia millimetrejä. Kuvassa 3 on esitetty tällainen keksinnön mukainen kiinteäkerroshyd-raus.
5
Keksintö koskee siten patenttivaatimuksissa määriteltyjen tunnusmerkkien mukaista menetelmää vetyperoksidin valmistamiseksi antrakinonimenetelmällä. Menetelmään kuuluu tällöin se, että kun antrakinonia sisältävää työliuosta hydrataan alle 100eC:n lämpötilassa ja alle 1,5 MPa:n paineessa, sitä lisätään vertikaalisen monoliittisen kiinteäkerrosreaktorin yläpäästä ja se jaetaan tasaisesti katalysaattorikerroksen pinnan yli tuomalla samalla vetykaasua tai vetykaasupitoista kaasua, jolloin työliuoksen virtaus sovitetaan siten, että muodostuu kaasukuplia, joiden halkaisija on lähellä kataly-saattorikanavien halkaisijaa, ja kaasutulpat ja nestetulpat virtaavat vuorotellen alaspäin kanavien läpi.
On osoittautunut sopivaksi lisätä neste perforoidun levyn tai reikälevyn kautta, jolla on sopiva reikäala ja reikäja-kautuma siten että neste suihkuaa tasaisesti koko katalysaattorikerroksen yli. Vetykaasu lisätään tällöin sopivasti reikälevyn ja katalysaattorikerroksen väliltä.
Kuten kuvasta 3 käy ilmi, voidaan reagoimaton vetykaasu johtaa reaktorin pohjalta uudelleen sen yläosaan ulkoisen tai sisäisen liitännän kautta. Siinä tapauksessa, että dynaaminen paineenalenema paluujohdossa voidaan jättää huomioimatta, on kokonaispaine koko reaktorissa vakio, koska lisääntyvä staattinen paine korvaa tarkasti dynaamisen pai-neenaleneman alaspäinvirtauksessa. Se, että reaktorin paine on vakio, on suuri etu, koska reaktionopeus kasvaa paineen kasvaessa, mutta jos paine kasvaa liian suureksi, tulee sivureaktioiden määrä ei-hyväksyttävän suureksi. Koska paine on vakio, se voidaan sitoa sopivalle tasolle siten, että reaktionopeus tulee suureksi koko reaktorissa mutta sivureaktiot eivät kuitenkaan tule häiritseviksi reaktorin missään osassa.
Paluujohdon pienellä paineenalenemalla on putousnopeudeksi saatu noin 0,4 m/sek nestekuormituksilla noin 0,4 m^ 6 · · ' nestettä/m2· sek (ts. 100% nestettä ja 0% kaasua) - noin 0,1 m3 nestettä/m2, sek (ts. 25% nestettä ja 75% kaasua), jos nestekuormitus laskee vielä tästä, pienenee putousnopeus, koska tulppavirtaus muuttuu silloin rengasvirtaukseksi. Samanaikaisesti osoittautuu, että tuottavuus pienenee erittäin paljon.
Sopivaksi virtausnopeudeksi on havaittu 0,4 m/sek, mutta haluttaessa voidaan saavuttaa pienempi nopeus kuristamalla ve-tykaasun paluujohtoa. Suurempi nopeus voidaan saavuttaa pumppaamalla kaasua pohjalta yläosaan esim. kompressorilla tai ejektorilla.
Koska vetykaasun osuus voidaan pitää korkeana koko reaktorissa, ei tuottavuus pienene, kun reaktoria käytetään ilman poistokaasuvirtausta, mikä on suuri parannus aikaisemmin tunnettuihin menetelmiin verrattuna. Vetykaasun käyttö tulee tällöin hyvin lähelle teoreettisesti mahdollista.
Vetykaasun suuri osuus tarkoittaa samalla työliuoksen pientä osuutta reaktorissa. Tämä on samoin parannus aikaisemmin tunnettuun tekniikkaan verrattuna, koska suhteellisen kalliin työliuoksen määrää voidaan vähentää.
Suuresta kaasuosuudesta johtuu myös, että nesteen kierrätykseen tarvittavan pumppausenergian määrää voidaan pienentää kuplavirtaukseen verrattuna, koska putousnopeus säilyy ennallaan niinkin pienellä nestevirtauksella kuin 0,1 m3/m2 sek.
Keksinnön eräänä merkittävänä etuna on osoittautunut olevan se, että pienien reaktorien hyvä tuottavuus säilyy myös suurissa reaktoreissa. Tämä on aikaisemmin ollut ongelma, koska kaasun ja nesteen jakautuminen on ollut huonompi suuremmissa reaktoreissa, kun on käytetty kuplavirtausta.
i 7 f' -» ' ·» <- ΓΛ
Oheisten piirustusten 1-3 kuvassa 1 on esitetty edellä mainitut neljä eri virtaustyyppiä, nimittäin kuplavirtaus (kuva la), Taylorvirtaus (kuva Ib), rengasvirtaus (kuva le) ja tulppavirtaus (kuva Id).
Kuva 2 esittää aikaisemman tekniikan mukaista kiinteäkerros-hydrausta, ja kuva 3 keksinnön mukaista kiinteäkerroshyd-rausta. Niissä on esitetty reaktori 1, jossa on kiinteäker-roskatalysaattori 2, sekä kuvassa 2 levityssuodatin 3 ja kuvassa 3 perforoitu levy 4. Vetykaasujohtoja on merkitty H2:lla, ja antrakinonityöliuoksen johtoja A:11a tulevalle liuokselle ja A(hydr) lähtevälle liuokselle.
Keksintöä kuvataan tarkemmin seuraavilla esimerkeillä, jotka on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan mutta ei millään tavalla rajoittamaan sitä.
Esimerkki 1 Tässä esimerkissä kuvataan sitä, miltä virtauskuvio näyttää kiinteäkerroksen yksittäisessä kanavassa, kun kaasua ja nestettä tuodaan keksinnön mukaisesti.
Käytettiin yksinkertaista koejärjestelyä, johon kuului vertikaalinen lasiputki, lasiputken yläpäässä oleva antrakino-nia sisältävää työliuosta sisältävä byretti ja lasiputken alapäässä oleva mittalasi virtauksen määritystä varten. Lasiputken korkeus, 200 mm, on sama kuin todellisen kataly-saattorikerroksen korkeus, ja sen halkaisija, 1,5 mm, vastaa kanavaa todellisessa katalysaattorikerroksessa. Lasiputki on sisältä vuorattu silikalla saman kitkakertoimen saamiseksi kuin todellisessa katalysaattorikanavassa. Kokeet suoritetaan todellisella antrakinonityöliuoksella sekä huoneenlämpöisessä ilmassa. Saadut tulokset on esitetty seu-raavassa taulukossa.
8 ' ' ' r
TAULUKKO I
Nestevirt. Kaasun Virtaus- Virtaustyyppi alaspäin osuus nopeus (m3/m2* s) (%) (m/s) 0,43 0 0,43 puhdas nestevirt. (1-faas.) 0,35 20 0,44 alkava tulppavirtaus 0,33 38 0,53 tulppavirtaus 0,24 43 0,42 tulppavirtaus 0,19 45 0,42 tulppavirtaus 0,09 75 0,36 väistyvä tulppavirtaus (ositt. rengasvirtaus) 0,04 85 0,27 rengasvirtaus (kaasun osuus arvioitu visuaalisesti)
Taulukosta I nähdään, että alle 0,1 m3/m2 sek nestekuormi-tuksella alkaa tulppavirtaus tulla epästabiiliksi ja voi muuttua rengasvirtaukseksi.
Esimerkki 2 Tässä esimerkissä kuvataan tuottavuuden paranemista reaktorissa, jonka katalysaattoritilavuus on 50 1, kun ajotapa muutettiin ylöspäin virtaavasta kuplavirtauksesta alaspäi-seksi tulppavirtaukseksi.
Vertikaaliseen reaktoriin syötettiin antrakinonia sisältävää työliuosta sekä keksinnön mukaisesti että tunnetun tekniikan mukaisesti, reaktorin sisältäessä tilavuudeltaan edellä mainitun monoliittisen kiinteäkerroskatalysaattorin, jonka ka-navahalkaisija oli 1,5 mm ja kanavapituus 200 mm. Lisäksi johdettiin vetykaasua vastaavien menetelmien mukaisesti. Kuplavirtauksessa saadaan erilaiset paineet reaktorin pohjalle ja yläosaan, jolloin taulukossa on ilmoitettu keski-paine. Tulppavirtauksessa paine on sama koko reaktorissa. Mitattu tuottavuus ilmoitetaan yksikköinä kg i 9 · '' Γ_ Γ vetyperoksidia/m3 katalysaattorikerrosta ja tuntia. Saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.
TAULUKKO II
Virtaus- Paine Lämp Neste- Tuotta- Koeajan tyyppi (keski) virtaus vuus pituus kPa °C m3/m2, s kg/m3.h vrk ylösp. 400 52 0,15-0,20 100 10 kuplav.
alasp. 400 52 0,15-0,20 133 10 kuplav.
Saadut tulokset osoittavat, että keksinnön mukaisella tulp-pavirtauksella saavutetaan merkittvästi suurempi tuottavuus.
Esimerkki 3 Tässä esimerkissä osoitetaan, että tunnetun tekniikan mukaisella kuplavirtausmenetelmällä saadaan reaktorissa, jonka katalysaattoritilavuus on 1000 1, huomattavasti pienempi tuottavuus kuin esimerkin 2 mukaisessa reaktorissa, jonka katalysaattoritilavuus on 50 1.
Lisäksi esimerkistä nähdään, että jos reaktorit muodostetaan keksinnön mukaisesti, tuloksena on ainoastaan merkityksettömän pieni tuottavuuden lasku suuressa reaktorissa verrattuna pienen reaktorin suureen tuottavuuteen.
Kokeet pienessä reaktorissa suoritettiin esimerkin 2 mukaisesti. Kokeet suuressa reaktorissa suoritettiin analogisella tavalla reaktorissa, joka oli sovitettu suuremmalle kataly-saattoritilavuudelle, jolloin myös tämän katalysaattorin ka-navahalkaisija oli 1,5 mm ja kanavapituus 200 mm, kerrosalan ollessa merkittävästi suurempi.
10 . , Γ
Saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.
TAULUKKO III
Virtaus- Paine Lämp Neste- Tuotta- Koeajan tyyppi (keski) virtaus vuus pituus kPa eC m3/m2.s kg/m3 h vrk ylösp. 400 52 0,16 100 10 kuplav.
(50 1) ylösp. 400 52 0,16 64 30 kuplav.
(1000 1) alasp. 400 52 0,16 133 10 tulppav.
(50 1) alasp. 400 52 0,16 124 30 tulppav.
(1000 1)
Saadut tulokset osoittavat, että kuplavirtausreaktorin kokoa suurennettaessa saadaan olennaisesti huonompi tuottavuus, samalla kun keksinnön mukaisen tulppavirtausreaktorin jo pienemmässä koossa parempi tuottavuus laskee vain merkityk-settömästi koon kasvaessa.

Claims (7)

11 '· ' ' 7
1. Menetelmä vetyperoksidin valmistamiseksi antrakinoni-menetelmällä alkyloitujen antrakinonien muodostaman työli-uoksen vuorottaisella pelkistyksellä ja hapetuksella, jolloin työliuoksen hydraus suoritetaan jatkuvasti vetykaasulla tai vetykaasupitoisella kaasulla vertikaalisessa monoliittisessa kiinteäkerrosreaktorissa alle 100°C:n lämpötilassa ja alle 1,5 MPa:n paineessa, tunnettu siitä, että työli-uos lisätään reaktorin yläpäästä ja jaetaan tasaisesti kata-lysaattorikerroksen pinnan yli tuomalla samalla vetykaasua tai vetykaasupitoista kaasua, jolloin työliuoksen virtaus katalysaattorikerroksen läpi sovitetaan siten, että neste-virtaus on pienempi kuin nesteen putousnopeus kerroksen läpi, jolloin muodostuu halkaisijaltaan lähellä katalysaatto-rikanavien halkaisijaa olevia kaasukuplia, ja jolloin vuorotellen samanlaisia kaasukuplia ja vastaavia nestekuplia automaattisesti virtaa alaspäin kanavien läpi ja saadaan nk. tulppavirtaus.
2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työliuos jaetaan tasaisesti katalysaattorikerroksen yli käyttäen apuna perforoitua levyä.
3. Vaatimuksien 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetykaasu tuodaan reaktoriin perforoidun levyn ja katalysaattorikerroksen yläpään väliltä.
4. Vaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työliuoksen virtausnopeus on 0,1-0,4 m3/m2* s.
5. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktorin alaosasta saatu reagoimaton kaasu johdetaan uudelleen sen yläosaan ulkoisen tai sisäisen liitännän kautta . 12
6. Vaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työliuokselle aikaansaadaan pienempi virtausnopeus kuristamalla kaasun takaisinvirtausta paluujohdossa.
7. Vaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työliuokselle aikaansaadaan suurempi virtausnopeus siten, että kaasun takaisinjohtaminen paluujohdossa tapahtuu pumppaamalla esim. kompressoria, puhallinta tai ejektoria käyttämällä.
FI900797A 1989-02-23 1990-02-16 Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid FI89787C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8900636A SE464867B (sv) 1989-02-23 1989-02-23 Foerfarande vid framstaellning av vaeteperoxid enligt antrakinonprocessen
SE8900636 1989-02-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI900797A0 FI900797A0 (fi) 1990-02-16
FI89787B true FI89787B (fi) 1993-08-13
FI89787C FI89787C (fi) 1993-11-25

Family

ID=20375153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI900797A FI89787C (fi) 1989-02-23 1990-02-16 Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5063043A (fi)
EP (1) EP0384905B1 (fi)
JP (1) JPH0649563B2 (fi)
AT (1) ATE106061T1 (fi)
CA (1) CA1323747C (fi)
DE (1) DE69009084T2 (fi)
FI (1) FI89787C (fi)
NO (1) NO175892C (fi)
SE (1) SE464867B (fi)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI88701C (fi) * 1991-07-31 1993-06-28 Kemira Oy Foerfarande foer producering av vaeteperoxid
FI95457C (fi) * 1994-03-15 1996-02-12 Kemira Chemicals Oy Menetelmä vetyperoksidin valmistamiseksi ja siinä käytettävä reaktori
SE9504327D0 (sv) 1995-12-04 1995-12-04 Eka Nobel Ab Method of treating a catalyst
US5853693A (en) * 1996-04-03 1998-12-29 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Hydrogenation catalyst for production of hydrogen peroxide, and method for preparation of same
US6207128B1 (en) 1997-05-05 2001-03-27 Akzo Nobel N.V. Method of producing a catalyst
GB2334028A (en) * 1998-02-04 1999-08-11 Solvay Making hydrogen peroxide by the anthraquinone process
BE1012267A3 (fr) * 1998-11-05 2000-08-01 Solvay Procede de fabrication de peroxyde d'hydrogene.
DE19953185A1 (de) * 1999-11-05 2001-05-23 Degussa Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxid
EP1101733B1 (en) 1999-11-22 2005-12-28 Akzo Nobel N.V. Process and composition for the production of hydrogen peroxide
US6506361B1 (en) * 2000-05-18 2003-01-14 Air Products And Chemicals, Inc. Gas-liquid reaction process including ejector and monolith catalyst
DE60140939D1 (de) 2000-06-19 2010-02-11 Akzo Nobel Nv Nd darin verwendete zusammensetzung
US6787497B2 (en) 2000-10-06 2004-09-07 Akzo Nobel N.V. Chemical product and process
DE10052323A1 (de) * 2000-10-21 2002-05-02 Degussa Kontinierliches Verfahren zur Hydrierung
WO2002051778A1 (en) * 2000-12-27 2002-07-04 Corning Incorporated Flow control in a three-phase monolithic catalyst reactor
US6716339B2 (en) 2001-03-30 2004-04-06 Corning Incorporated Hydrotreating process with monolithic catalyst
US6632414B2 (en) 2001-03-30 2003-10-14 Corning Incorporated Mini-structured catalyst beds for three-phase chemical processing
US20030050510A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-13 Welp Keith Allen Monolith catalytic reactor coupled to static mixer
US7109378B2 (en) 2001-08-30 2006-09-19 Air Products And Chemicals, Inc. Monolith catalytic reactor coupled to static mixer
US20030052043A1 (en) * 2001-09-15 2003-03-20 Heibel Achim K. Structured catalysts and processes for gas/liquid reactors
US20030086845A1 (en) * 2001-11-05 2003-05-08 Adusei George Y. Catalytic reactor
US7032894B2 (en) * 2001-11-05 2006-04-25 Corning Incorporated Flow distributor for monolith reactors
FR2832937B1 (fr) * 2001-12-04 2004-01-16 Technip France Procede et dispositif de reaction chimique entre un gaz et au moins un compose en solution, mis en oeuvre en presence d'un catalyseur solide
EP1350761A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-08 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxid
DE10248159A1 (de) * 2002-10-16 2004-04-29 Degussa Ag Verfahren zur kontinuierlichen Hydrierung
ATE540000T1 (de) 2005-08-31 2012-01-15 Fmc Corp Autoxidative herstellung von wasserstoffperoxid mittels oxidation in einem mikroreaktor
CA2620320C (en) * 2005-08-31 2014-01-28 Fmc Corporation Auto-oxidation production of hydrogen peroxide via hydrogenation in a microreactor
US7645438B2 (en) * 2006-06-27 2010-01-12 Akzo Nobel N.V. Process for the production of hydrogen peroxide
CN109678120B (zh) * 2017-10-19 2020-06-09 中国石油化工股份有限公司 一种蒽醌法生产双氧水的氢化反应器及氢化方法
FR3131292A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-30 Arkema France Procédé de production de peroxyde d’hydrogène
FR3141158A1 (fr) 2022-10-25 2024-04-26 Arkema France Procédé de production de peroxyde d’hydrogène

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3009782A (en) * 1958-05-22 1961-11-21 Fmc Corp Production of hydrogen peroxide by anthraquinone process in the presence of a fixed bed catalyst
DE2042522C3 (de) * 1970-08-27 1979-01-25 Deutsche Gold- U. Silber-Scheideanstalt, Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung sehr reiner, wässriger, höher konzentrierter Wasserstoffperoxidlösungen
US3755552A (en) * 1970-10-21 1973-08-28 Fmc Corp Process for producing hydrogen peroxide
US4039430A (en) * 1975-12-29 1977-08-02 Uop Inc. Optimum liquid mass flux for two phase flow through a fixed bed of catalyst
US4428922A (en) * 1982-05-14 1984-01-31 Fmc Corporation Process for manufacturing hydrogen peroxide
SE431532B (sv) * 1982-09-08 1984-02-13 Eka Ab Forfarande vid framstellning av veteperoxid

Also Published As

Publication number Publication date
US5063043A (en) 1991-11-05
SE8900636L (sv) 1990-08-24
EP0384905B1 (en) 1994-05-25
NO900854D0 (no) 1990-02-22
ATE106061T1 (de) 1994-06-15
NO175892B (no) 1994-09-19
SE8900636D0 (sv) 1989-02-23
SE464867B (sv) 1991-06-24
JPH0649563B2 (ja) 1994-06-29
NO900854L (no) 1990-08-24
EP0384905A1 (en) 1990-08-29
JPH02263713A (ja) 1990-10-26
FI900797A0 (fi) 1990-02-16
DE69009084D1 (de) 1994-06-30
DE69009084T2 (de) 1994-09-22
CA1323747C (en) 1993-11-02
NO175892C (no) 1995-01-04
FI89787C (fi) 1993-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI89787B (fi) Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid
EP0102934B1 (en) A method in the production of hydrogen peroxide
US5637286A (en) Process for producing hydrogen peroxide
CN109985572A (zh) 一种流体强化混合连续化加氢反应装置及工艺方法
Orazem et al. Oxygen‐transfer rates and efficiencies in one‐and two‐stage airlift towers
US5071634A (en) Process for the preparation of hydrogen peroxide (i)
FI76312C (fi) Anordning foer oekning av syrehalten i ett under ytan belaeget skikt av i termiska skikt delad vattenkropp.
Schneider et al. Bubble-free oxygenation by means of hydrophobic porous membranes
KR19990082817A (ko) α,β-불포화된카르보닐화합물의선택적액상수소첨가법
RU2728193C1 (ru) Ферментер и ферментационная установка для непрерывного культивирования микроорганизмов
FI88701C (fi) Foerfarande foer producering av vaeteperoxid
Nakao et al. Mass transfer properties of bubble columns suspending immobilized glucose oxidase gel beads for gluconic acid production
CN214210442U (zh) 气液混合器
BAVARIAN et al. Effect of static liquid height on gas-liquid mass transfer in a draft-tube bubble column and three-phase fluidized bed
JP3041378B2 (ja) 充填層型培養装置及び培養方法
CN206924736U (zh) 一种气相均散反应釜
SU1761792A2 (ru) Аппарат дл выращивани микроорганизмов
JP6652147B2 (ja) 好気性生物処理装置
RU1792967C (ru) Биокаталитический реактор
JPH0335116Y2 (fi)
JPS594743Y2 (ja) 三相流動反応装置
SU1035059A1 (ru) Аппарат дл выращивани микроорганизмов
JPS5936317Y2 (ja) 流動床式汚水処理装置
JPH0441591B2 (fi)
JPH01236999A (ja) 加圧型生物反応槽

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: EKA NOBEL AB

BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: EKA NOBEL AB