氧化塔和具备氧化塔的过氧化氢制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供氧化塔和具备氧化塔的过氧化氢制造装置。该氧化塔，其在通过蒽醌法制造过氧化氢时用于使工作溶液和空气接触，所述氧化塔的特征在于：所述氧化塔包括沿上下方向连结的三个小氧化塔，至少最下侧的小氧化塔构造成使工作溶液和空气逆流接触，剩余的小氧化塔构造成使工作溶液和空气并流接触。该氧化塔能够防止在最下侧的小氧化塔的下部积累过氧化氢。

【技术实现步骤摘要】
氧化塔和具备氧化塔的过氧化氢制造装置
本专利技术涉及氧化塔和具备氧化塔的过氧化氢制造装置。
技术介绍
目前工业上进行的过氧化氢的主要制造方法是将蒽醌类用作反应介质的方法，称为蒽醌法。一般，将蒽醌类溶解于适当的有机溶剂中使用。有机溶剂以单独或混合物的形式使用，通常可使用两种有机溶剂的混合物。将使蒽醌类溶解于有机溶剂而制备的溶液称为工作溶液。通过蒽醌法的过氧化氢的制造方法包括氢化工序、氧化工序和提取工序。氢化工序中，将工作溶液中的蒽醌类在催化剂的存在下利用氢进行还原(以下，称为氢化)，并生成对应的蒽二酚类。氧化工序中，将氢化工序中生成的工作溶液中的蒽二酚类利用包含空气或氧的气体进行氧化。由此，将工作溶液中的蒽二酚类恢复成蒽醌类，同时生成过氧化氢。在氧化工序中生成于工作溶液中的过氧化氢通常在提取工序中利用水进行提取。提取过氧化氢之后的工作溶液返回至氢化工序中进行再利用。即，工作溶液在氢化工序、氧化工序和提取工序之间进行循环。该循环工艺是实际上利用氢和空气制造过氧化氢的极其有效的工艺。工业上已经在使用该循环工艺制造过氧化氢。氧化工序中，通常使用氧化塔使工作溶液和空气接触。使用氧化塔的氧化方式中，大致划分存在并流氧化和逆流氧化两种。并流氧化是空气与氢化后的工作溶液在氧化塔的内部向相同方向流动的方式，在专利文献1～3中有公开。并流氧化中，空气和工作溶液一般送进氧化塔的下部。在空气和工作溶液从氧化塔的下部向上部流动的期间，工作溶液所包含的蒽二酚类被氧化，同时，在工作溶液中生成过氧化氢。逆流氧化是空气与氢化后的工作溶液在氧化塔的内部向相互面对面的方向流动的方式，在专利文献4中有公开。逆流氧化中，空气一般送进氧化塔的下部，工作溶液送进氧化塔的上部。空气从氧化塔的下部向上部流动，工作溶液从氧化塔的上部向下部流动。在该期间，工作溶液所包含的蒽二酚类被氧化，同时，在工作溶液中生成过氧化氢。一般而言，与逆流氧化相比，并流氧化的反应的控制更容易且工业上的实施更容易。由于这种原因，并流氧化比逆流氧化更多地用于工业中。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第3880596号专利文献2：日本特表昭62-502821号公报专利文献3：中国专利103803501号专利文献4：美国专利第2902347号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题图2是表示用于并流氧化的现有的氧化塔的一例的流程图。如图2所示，现有的氧化塔100具备三个小氧化塔102a～102c。这三个小氧化塔102a～102c沿上下方向层叠连结。从氢化工序送来的工作溶液首先流入至位于最上侧的第一小氧化塔102a的下部。流入至第一小氧化塔102a的下部的工作溶液从第一小氧化塔102a的下部向上部流动，并从第一小氧化塔102a的上部排出。从第一小氧化塔102a的上部排出的工作溶液接着流入至位于中间的第二小氧化塔102b的下部。流入至第二小氧化塔102b的下部的工作溶液从第二小氧化塔102b的下部向上部流动，并从第二小氧化塔102b的上部排出。从第二小氧化塔102b的上部排出的工作溶液利用第一气液分离器104a分离空气之后，流入至位于最下侧的第三小氧化塔102c的下部。流入至第三小氧化塔102c的下部的工作溶液从第三小氧化塔102c的下部向上部流动，并从第三小氧化塔102c的上部排出。从第三小氧化塔102c的上部排出的工作溶液利用第二气液分离器104b分离空气之后，运送至接下来的提取工序。提取工序中，利用水提取工作溶液中生成的过氧化氢。提取了过氧化氢之后的工作溶液返回至氢化工序。氢化工序中，工作溶液中的蒽醌类氢化为蒽二酚类。这样，工作溶液在氢化工序、氧化工序和提取工序之间进行循环。另一方面，与工作溶液接触的空气首先流入至第二小氧化塔102b的下部和第三小氧化塔102c的下部。流入至第二小氧化塔102b的下部的空气从第二小氧化塔102b的下部向上部流动，并从第二小氧化塔102b的上部排出。从第二小氧化塔102b的上部排出的空气利用第一气液分离器104a分离工作溶液之后，流入至第一小氧化塔102a的下部。流入至第三小氧化塔102c的下部的空气从第三小氧化塔102c的下部向上部流动，并从第三小氧化塔102c的上部排出。从第三小氧化塔102c的上部排出的空气利用第二气液分离器104b分离工作溶液之后，利用第一气液分离器104a分离工作溶液。利用第一气液分离器104a分离了工作溶液之后的空气向第一小氧化塔102a的下部流入。流入至第一小氧化塔102a的下部的空气从第一小氧化塔102a的下部向上部流动，并从第一小氧化塔102a的上部排出。在各小氧化塔的内部，工作溶液和空气一边向相同方向流动一边相互接触(并流氧化)。但是，观察氧化塔的整体时，空气从下方向上方流动，工作溶液从上方向下方流动，因此看起来像逆流氧化。现有的氧化方式中，存在如下问题，在位于最下侧的第三小氧化塔102c的下部容易堆积工作溶液中生成的过氧化氢。这是由于，用于过氧化氢的制造的工作溶液的密度一般比过氧化氢低。有时在氧化塔内存在用于氢化反应的催化剂的微粉等的杂质。当在氧化塔的下部积累过氧化氢时，由于存在于氧化塔内的催化剂的微粉导致促进过氧化氢的分解，从而可能产生安全上的问题。本专利技术鉴于如上所述的问题而研发，其目的在于，提供至少能够防止在最下侧的小氧化塔的下部积累过氧化氢的氧化塔、以及使用该氧化塔的过氧化氢制造装置。用于解决课题的方法本专利技术如以下。(1)一种氧化塔，其在通过蒽醌法制造过氧化氢时用于使工作溶液和空气接触，其中，上述氧化塔包括沿上下方向连结的三个小氧化塔，至少最下侧的小氧化塔构造成使工作溶液和空气逆流接触，剩余的小氧化塔构造成使工作溶液和空气并流接触。(2)如上述(1)所记载的氧化塔，其中，最下侧的小氧化塔构造成使工作溶液和空气逆流接触，上侧的两个小氧化塔构造成使工作溶液和空气并流接触。(3)一种过氧化氢制造装置，其具备上述(1)或(2)所记载的氧化塔。(4)一种过氧化氢，其通过上述(3)所记载的过氧化氢制造装置而制造。(5)一种过氧化氢的制造方法，其包括使用上述(1)或(2)所记载的氧化塔将工作溶液中的蒽二酚类进行氧化的工序。专利技术效果根据本专利技术，能够提供至少能够防止在最下侧的小氧化塔的下部积累过氧化氢的氧化塔、以及使用该氧化塔的过氧化氢制造装置。附图说明图1是氧化塔的流程图；图2是现有的氧化塔的流程图。符号说明10、100氧化塔12a、102a第一小氧化塔12b、102b第二小氧化塔12c、102c第三小氧化塔14a、104a第一气液分离器14b、104b第二气液分离器具体实施方式以下，详细说明本专利技术。以下的实施方式是用于说明本专利技术的示例，并不意图将本专利技术仅限于该实施方式。本专利技术只要不脱离其宗旨，则能够以各种方式实施。本专利技术涉及氧化塔，其在通过蒽醌法制造过氧化氢时用于使工作溶液和空气接触。如上述，蒽醌法是指将蒽醌类用作反应介质的方法。蒽醌法中，使用使蒽醌类溶解于有机溶剂中而制备的工作溶液。通过蒽醌法的过氧化氢的制造方法包括氢化工序、氧化工序和提取工序。氢化工序中，将工作溶液中的蒽醌类在催化剂的存在下利用氢进行还原，生成对应的蒽二酚类。氧化工序中，将氢化工序中生成的工作溶液中的蒽二酚类利用含有空气或氧的气体进行氧化。由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化塔，其在通过蒽醌法制造过氧化氢时用于使工作溶液和空气接触，所述氧化塔的特征在于：所述氧化塔包括沿上下方向连结的三个小氧化塔，至少最下侧的小氧化塔构造成使工作溶液和空气逆流接触，剩余的小氧化塔构造成使工作溶液和空气并流接触。

【技术特征摘要】
2017.02.21 JP 2017-0297931.一种氧化塔，其在通过蒽醌法制造过氧化氢时用于使工作溶液和空气接触，所述氧化塔的特征在于：所述氧化塔包括沿上下方向连结的三个小氧化塔，至少最下侧的小氧化塔构造成使工作溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：茂田耕平，池田英俊，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：新型
国别省市：日本,JP