本实用新型专利技术公开一种生产过氧化氢的氧化装置，包括氧化塔、微气泡发生器和后反应器，氧化塔上部侧面设置有液体进口A，下部设置有液体出口A和气体进口A、顶部设置有气体出口A，氧化塔内设置有弓形塔板、液体分布器、气体分布器、气液分离器，液体出口A位于气体分布器的下方，弓形塔板上设置有均匀分布的孔，相邻的弓形塔板交替分布；从氧化塔的液体出口A流出的氧化液和新鲜空气通过微气泡发生器混合后形成微气泡流进入后反应器，在后反应器顶部出来的气体与新鲜空气混合后进入氧化塔。本实用新型专利技术的氧化装置能够提高反应的转化率、降低反应器体积、提高氧化收率、降低尾氧含量、提高安全性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种生产过氧化氢的氧化装置
[0001]本技术涉及一种气液两相反应的设备和工艺，具体涉及一种生产过氧化氢的氧化装置。
技术介绍
[0002]目前国内外制备过氧化氢主要采用蒽醌法制备工艺，该工艺以烷基蒽醌（AQ，主要是2
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烷基蒽醌）为载体，选择合适的分别溶解蒽醌和蒽氢醌的溶剂和调节溶液pH的物质等共同形成工作液，整个制备工艺一般包括氢化、氧化、萃取、净化等工序。溶解蒽醌的溶剂一般采用从石油工业中提取的重芳烃，国内多采用C9芳烃，是含有三甲苯、甲乙苯等的混合物，而国外多采用C10芳烃。溶解蒽氢醌的溶剂可选择邻甲基环己基醋酸酯、二异丁基甲醇、磷酸三辛酯、四丁基脲等中的一种或多种。氢化工序中，在催化剂的作用下蒽醌加氢合成蒽氢醌，工作液也变成了氢化液。然后氢化液在氧化工序中被含有氧气的气体氧化为含有H2O2和蒽醌的氧化液，其中含有氧气的气体可以为纯氧或富氧空气，工业实际中为了降低成本和安全考虑多选用压缩空气。
[0003]氧化工序中氢化液和空气一般采用并流向上流动的方式进行反应，由于空气中氧气含量只有约21%，氧化塔内反应压力为0.18~0.4 MPa，反应温度为40~55 ℃，反应条件较为温和，气液体界面的氧气浓度也低，反应速度慢。为了提高反应的转化率，工业上采用两塔串联或三塔串联的方式进行反应，塔内除了气体分布器和再分布器、换热器外主要为空塔，即使在氧化塔中经过较长的反应时间后，氧化收率仍只有约90~95%，尾氧含量为6%左右。目前工业上存在着氧化收率低，尾氧含量高等缺点。与并流相比，气液两相逆流接触有着传质速率高的优势。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是提供一种生产过氧化氢的氧化装置，所述装置的氢化液从氧化塔上部经液体分布器进入后向下流动，而空气从氧化塔下部经气体分布器进入氧化塔后向上流动，宏观上气液两相呈现逆流接触，另外由于弓形塔板的影响，液体在氧化塔内呈S型错流流动，工作液在氧化塔内的流动路径加长，气液体可以更加充分的接触，在氧化塔底部，空气经过具有微孔结构的气体分布器后以微气泡的形式进入氧化塔，与反应物浓度较低的氢化液接触，有利于提高反应的转化率，降低氧化塔体积；此外，氧化塔出口的空气经过预反应器后可以进一步降低尾氧含量，而氧化塔出口的工作液经过后反应器后可以进一步提高氢化液的转化率和过氧化氢的收率，从而提高整个装置的经济效益。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种生产过氧化氢的氧化装置，其特征在于，包括氧化塔101、微气泡发生器201和后反应器202，氧化塔101上部侧面设置有液体进口A 111，下部设置有液体出口A 112和气体进口A 113、顶部设置有气体出口A 114，氧化塔101内设置有弓形塔板102、液体分布器103、气体分布器104、气液分离器105，液体出口A 112位于气体分布器104的下方，弓形塔板
102上设置有均匀分布的孔，相邻的弓形塔板102交替分布；从氧化塔（101）的液体出口A（112）流出的氧化液和部分新鲜空气通过微气泡发生器（201）混合后形成微气泡流进入后反应器（202），在后反应器（202）顶部出来的气体与新鲜空气混合后进入氧化塔（101）。
[0007]优选的，进入微气泡发生器（201）的新鲜空气用量不超过氧化塔主体（101）总空气量的50%，优选为10
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30%。
[0008]优选的，所述微气泡发生器（201）采用文丘里射流器、金属烧结微米孔管、陶瓷烧结微米孔管、微孔板或微孔膜等制成，或通过加压溶气释气法、切向旋流法形成微气泡流。
[0009]所述气体分布器104是具有微孔结构的气体分布器，所述微孔结构优选孔径为0.01~50 μm的金属烧结微孔管、陶瓷烧结微孔管、微孔膜、微孔膜管或微通道，所述气体分布器104将气体通过微孔结构以微气泡的形式进入氧化塔101。
[0010]所述气体分布器104上方第一块弓形塔板102距离气体分布器1042~10 m，相邻的弓形塔板102的间距为50 cm ~ 200 cm；优选的，气体分布器104上方第一块弓形塔板102距离气体分布器1043~5 m，相邻的弓形塔板102的间距为80 cm ~ 150 cm。
[0011]优选的，所述弓形塔板（102）的弦长占塔体直径的20%
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90%，弓形塔板（102）的面积占氧化塔（101）横截面积的一半以上。
[0012]优选的，所述弓形塔板（102）上孔的形状为圆形或舌型，所述圆形孔大小为1 mm
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30 mm，开孔率为0.1% ~ 10%；所述舌型孔的开孔率为0.1% ~ 10%。
[0013]优选的，所述氧化装置设置有预反应器301，预反应器301侧面上部设置有液体进口B311、顶部设置有气体出口B314、底部设置有气体进口B313、侧面下部设置有液体出口B312，氧化塔101出来的气体从预反应器301底部进入后与工作液发生反应，反应后的气体进入氧化尾气冷凝器；优选氧化塔101出来气体的10
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100%进入预反应器301；
[0014]优选的，所述预反应器301主体为长方体，左右两侧为圆弧面，液体进口B311和液体出口B312在圆弧面上，长方体的长度是宽度的3倍以上。
[0015]本技术具有如下有益效果：
[0016]（1）本技术采用气液两相逆流接触的方式进行蒽氢醌的氧化反应，在弓形塔板间液体主体和气体呈错流流动，氧化塔内弓形塔板的存在会将气相再次分割成较小的气泡，与传统的气液两相并流接触相比，传质推动力高，传质速率快，有利于提高氧化收率和降低尾氧含量；另外，在氧化塔底部的气体通过微孔结构的气体分布器以微气泡的形式进入氧化塔，可以显著的增加气液两相的接触面积，提高蒽氢醌的转化率。
[0017]（2）本技术在原有的氧化塔前后另外加了预反应器和后反应器；后反应器内为气体呈微气泡状态，气液两相接触面积大，有利于进一步提高氧化收率和降低尾氧含量，及提高蒽醌法制备过氧化氢工艺氧化系统的安全性，预反应器的设置可以明显降低尾氧含量，从而提高整个装置的经济效益。
附图说明
[0018]图1是本技术生产过氧化氢的含有后反应器的氧化装置示意图；
[0019]图2是本技术生产过氧化氢的含有预反应器和后反应器的逆流氧化装置示意图；
[0020]图3是本技术开圆形孔的弓形塔板；
[0021]图4是本技术开舌型孔的弓形塔板；
[0022]图中：101、氧化塔；102、弓形塔板；103、液体分布器；104、气体分布器；105、气液分离器；201、微气泡发生器；202、后反应器；301、预反应器；111、液体进口A；112、液体出口A；113、气体进口A；114、气体出口A；311、液体进口B；312、液体出口B；313、气体进口B；314、气体出口B；1021、弓形塔板的弦。
具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生产过氧化氢的氧化装置，其特征在于，包括氧化塔（101）、微气泡发生器（201）和后反应器（202），氧化塔（101）上部侧面设置有液体进口A（111），下部设置有液体出口A（112）和气体进口A（113）、顶部设置有气体出口A（114），氧化塔（101）内设置有弓形塔板（102）、液体分布器（103）、气体分布器（104）、气液分离器（105），液体出口A（112）位于气体分布器（104）的下方，弓形塔板（102）上设置有均匀分布的孔，相邻的弓形塔板（102）交替分布；从氧化塔（101）的液体出口A（112）流出的氧化液和部分新鲜空气通过微气泡发生器（201）混合后形成微气泡流进入后反应器（202），在后反应器（202）顶部出来的气体与新鲜空气混合后进入氧化塔（101）。2.根据权利要求1所述的氧化装置，其特征在于，进入微气泡发生器（201）的新鲜空气用量不超过氧化塔（101）总空气量的50%。3.根据权利要求2所述的氧化装置，其特征在于，进入微气泡发生器（201）的新鲜空气用量不超过氧化塔（101）总空气量的10
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30%。4.根据权利要求1或2所述的氧化装置，其特征在于，所述微气泡发生器（201）采用文丘里射流器、金属烧结微米孔管、陶瓷烧结微米孔管、微孔板或微孔膜制成，或通过加压溶气释气法、切向旋流法形成微气泡流。5.根据权利要求1所述的氧化装置，其特征在于，所述气体分布器（104）是具有微孔结构的气体分布器。6. 根据权利要求5所述的氧化装置，其特征在于，所述微孔结构的孔径为0.01~50 μm的金属烧结微孔管、陶瓷烧结微孔管、微孔膜或微孔膜管，所述气体分布器（104）将气体通过微孔结构以微气泡的形式进入氧化塔（101）。7. 根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：申敬敬，庞飞，许颖睿，丁秋霞，白立光，马俊，赵晓东，
申请(专利权)人：黎明化工研究设计院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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