用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，该流化床反应器包括主床(2)和伴床(6)，伴床(6)位于主床(2)的侧边，二者通过连接管连通。本实用新型专利技术反应器在蒽醌反应液的出口位置设置简单过滤装置和反冲系统，适用于蒽醌加氢反冲系统的三相催化反应过程，装置简单，可以实现对反应过程及固液分离的有效控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及反应器，特别是一种用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器。
技术介绍
氢化是蒽醌法制备双氧水的关键工序，该工序涉及的影响因素比较多，如反应器、氢气流量、催化剂种类、反应温度和反应压力等，对包括反应器在内的过程因素进行优化设计对指导双氧水的生产过程具有重要意义。目前国内蒽醌加氢制备双氧水工艺一般在固定床反应器中进行，固定床反应器虽然操作简单、催化剂不用分离，但也存在明显缺陷。其中最主要的不足就是：蒽醌法氢化催化剂被固定在反应器中，工作液大量经过时易产生降解物以及催化剂结块现象等，会造成固定床层的阻力太大，工作液流量降低，而气-液-固三相的接触时间与大小又决定了反应器的工作效率。因而会降低催化剂的氢化效率，降解物使产品的质量也无法得到保证。而蒽醌法加氢制备双氧水的过程如果在流化床反应器中进行，蒽醌加氢还原反应热均匀分布，不会出现因反应器中的局部温度过高而导致蒽醌工作液降解的现象，生成降解产物而影响产品的质量。此外，流化床反应器的床层阻力小，蒽醌工作液的流量可以进行有效调控，不会显著影响气液接触面积和传热效果，因此，最终产品的质量、产量和反应效率都有提高。目前国内双氧水生产过程中蒽醌加氢工序均采用粒状Pd/γ-Al2O3催化剂、固定床(常用滴流床)加氢工艺。相比之下，国外生产双氧水时蒽醌氢化工艺是固定床反应器和流化床反应器并存，但是流化床反应器工艺占据较大部分。国内已有气液固三相流化床反应器研制的报到。CN101480594A文献公开了一种带有内循环的浮阀式气液固三相流化床反应器，该流化床反应器由反应器、气体分布器、浮阀式喷嘴、排料口、气体进料器、内部旋分器、双同心套管取热器、进口阀、出口阀等组成，其特征是利用浮阀式喷嘴调整气体分布板，降低分布板的压降，防止气体分布器堵塞；利用内部旋分器降低反应器的高度，解决分离出含催化剂粉体的液体的返料问题；利用双同心套管取热器，解决了取热器发生磨损泄露只有紧急停工检修的难题。CN201120277文献公开了一种适用于气-液-固三相反应的多层流化床反应器，该流化床反应器由一个圆筒状流化床体中放置多层多孔挡板构成，多孔挡板水平放置，其圆周边缘固接于流化床的内壁，每个挡板间就可以隔出一个相对独立的隔室；多孔挡板上面覆盖丝网；通过采用带丝网的多孔挡板组成多层流化床，根据三相反应的不同情况，方便地改变不同挡板上的固体颗粒尺寸，克服了普通三相流化床经常遇到的流化不稳定的困难。CN1214959A文献公开了一种用于强放热反应过程密相循环流化床反应器，该流化床反应器的主床由上、下二部分组成，上部为扩大段，下部为主床和伴床，主床和伴床之间有连接管相能，扩大段的上部设有旋风分离器，下部设有冷却风分布器，主床和伴床的下部均设有气体分布器，伴床的上部为固相反应物入口，下部为冷却风入口，适用于强放热气相或气固两相反应过程，可实现对反应过程的反应温度及反应速率的有效控制。但遗憾的是，国内迄今还没有适用于蒽醌加氢制双氧水氢化反应流化床反应器的报到，亟需进行开发。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，该反应器的结构简单、操作方便、反应效率高，可以实现对反应过程及固液分离的有效控制。本技术的目的通过下述技术方案加以实现：本技术提供的用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，其包括主床和伴床，伴床位于主床的侧边，二者通过连接管连通。所述的主床，位于其外壳的内腔中；此外壳的侧部，设有循环热水进口管和循环水出口，它们与外壳的内腔连通。所述的主床，在其上部穿出外壳顶部处设有冷凝管磨砂接口，在其下部穿出外壳底部处设有气体进口管，在其内腔下部设有浮阀式气体分布器，在其侧部设有液体进料管，该液体进料管穿出外壳。所述的浮阀式气体分布器，其下部与气体进口管之间设有便于进行气体预分布的间距，其通过法兰装在主床的内腔下部处。所述的浮阀式气体分布器，由浮阀式喷嘴和可根据气流的大小调整浮阀开度的限位浮阀组成。所述的伴床，其出口设有简单过滤装置，该简单过滤装置的出口接有Y型接管，Y型接管上设有截止阀。所述的简单过滤装置，其通过法兰装在伴床的出口处；该简单过滤装置由滤芯组成。所述的Y型接管，有两根支管，其中一根支管接反应液出口，而另一根支管接气体进口，形成反冲系统；两根支管均设有截止阀。所述的连接管，由伴床接管和伴床进口管组成，此两管将主床和伴床的内腔连通。本技术与现有技术相比具有以下的主要的优点：1.采用了带反冲系统的简单过滤装置，可以减少催化剂的损失量，避免出口反应液中带有较多的催化剂；2.经过预分布后再分布有利于气体的均匀分布，增加气液固三相的接触面积，提升催化剂的催化效率；3.出口气体经过冷凝装置可以减少催化剂随气体带出反应器的量，同时也简化了实验装置，更加实用。附图说明图1是本技术用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应流化床反应器的结构示意图。图中：1.循环热水进口管，2.主床，3.冷凝管磨砂接口，4.循环水出口，5.伴床接管，6.伴床，7.简单过滤装置，8.Y型接管口，9.伴床进口管，10.液体进料管，11.浮阀式气体分布器，12.气体进口管，13.外壳。具体实施例本技术提供的用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，设有以下结构：(1)该反应器的伴床出口增加一简单过滤装置，反应器的下部与气体进口管上端设置有浮阀式气体分布器，反应器的顶端即气体出口位置直接设置冷凝管磨砂接口；(2)简单过滤装置的出口接Y型接管，Y型接管的一端为反应液出口，另一端则为氢气进口，两端均设置有截止阀，当反应液出口流量减小时，关闭反应液出口截止阀，打开气体进口阀门，形成反冲系统，减少催化剂的损失；(3)气体进入浮阀式气体分布器之前在反应器的椭圆形底部进行了预分布，预分布后再次进行分布会使气体分布更均匀；(4)气体出口设置有冷凝管而不采用旋风分离器，既可以减少催化剂被带出反应器的量，也简化了实验装置。下面结合实施例和附图对本技术作进一步的说明，但不限定本技术。本技术提供的用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，如图1所示：包括主床2和伴床6两部分，伴床6在主床2的侧边，二者通过连接管连通。所述的主床2，位于其外壳13的内腔中。此外壳13的侧部，设有循环热水进口管1和循环水出口4，它们与外壳13的内腔连通。所述的主床2，在其上部穿出外壳13顶部处(气体出口位置)设有冷凝管磨砂接口3，在其下部穿出外壳13底部处设有气体进口管12，在其内腔下部设有浮阀式气体分布器11，在其侧部设有液体进料管10，该液体进料管10穿出外壳13。气体出口设置有冷凝管。所述的伴床6，其出口设有简单过滤装置7，该简单过滤装置7的出口接有Y型接管8，Y型接管8上设有截止阀，用于形成气体反冲系统，防止简单过滤装置堵塞。所述的简单过滤装置7，用于过滤出口处的反应液并分离其中夹带的催化剂，减少反应器中催化剂的损失，其通过法兰装在伴床6的出口处。该简单过滤装置7由滤芯组成。所述的连接管，由伴床接管5和伴床进口管9组成，此两管将主床2和伴床6的内腔连通。所述的Y型接管8，有两根支管，两根支管均设有截止阀；其中一根支管接反应液出口，而另一根支管接气体(氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，其特征是包括主床(2)和伴床(6)，伴床(6)位于主床(2)的侧边，二者通过连接管连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，其特征是包括主床(2)和伴床(6)，伴床(6)位于主床(2)的侧边，二者通过连接管连通。2.根据权利要求1所述的用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，其特征在于所述的主床(2)，位于其外壳(13)的内腔中；此外壳(13)的侧部，设有循环热水进口管(1)和循环水出口(4)，它们与外壳(13)的内腔连通。3.根据权利要求1或2所述的用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，其特征在于所述的主床(2)，在其上部穿出外壳(13)顶部处设有冷凝管磨砂接口(3)，在其下部穿出外壳(13)底部处设有气体进口管(12)，在其内腔下部设有浮阀式气体分布器(11)，在其侧部设有液体进料管(10)，该液体进料管(10)穿出外壳(13)。4.根据权利要求3所述的用于蒽醌高效加氢制双氧水氢化反应的流化床反应器，其特征在于所述的浮阀式气体分布器(11)，其下部与气体进口管(12)之间设有便于进行气体预分布的间距，其通过法兰装在主床(2)的内腔下部处。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡卫权，张春燕，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42