生产过氧化氢的流化床氢化反应系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，氢化反应釜下部的氢化液出口通过氢化液环状管与各触媒过滤器入口相连；各触媒过滤器的出口分别安装有三通阀，三通阀的出口分别与净氢化液出口管和氢化釜工作液反冲管相连；沿氢化反应釜的轴线设有搅拌轴和搅拌桨叶；各触媒过滤器底部分别通过触媒过滤器回流总管与氢化釜工作液入口管相连，氢化釜工作液入口管从中部插入氢化反应釜的内腔并向下弯曲至轴线；氢化反应釜的顶部设有气相出口且分别插接有触媒添加管和新鲜氢气供给管，新鲜氢气供给管向下延伸至氢化反应釜的底部并拐弯向上延伸至氢化反应釜的下部中心。本实用新型专利技术的氢化反应系统制造成本及产品单耗低，生产效率高。

A fluidized bed hydrogenation reaction system for the production of hydrogen peroxide

The fluidized bed hydrogenation reaction system of the utility model relates to a method for producing hydrogen peroxide, hydrogenated liquid outlet hydrogenation reactor is connected to the lower part of the catalyst filter by hydrogenation of liquid ring entrance pipe; each catalyst filter outlet are respectively provided with a three-way valve, a three-way valve outlet are respectively connected with the liquid outlet pipe net hydrogenation hydrogenation reactor and the working fluid recoil tube axis; the hydrogenation reactor is provided with a stirring shaft and a stirring paddle; the catalyst at the bottom of the filter are connected through a return duct and filter catalyst in hydrogenation reactor fluid entrance pipe, hydrogenation reactor fluid entrance cavity tube into the hydrogenation reactor from the central axis and bend down to the top of the hydrogenation reactor; a gas phase outlet and is inserted add fresh catalyst tube and a hydrogen supply pipe, fresh hydrogen supply pipe extends into the hydrogenation reactor at the bottom and turn to It extends to the lower center of the hydrogenated reactor. The manufacturing cost of the hydrogenation reaction system of the utility model and the production efficiency of the product are low and the production efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
生产过氧化氢的流化床氢化反应系统
本技术涉及一种生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，属于过氧化氢制造设备

技术介绍
过氧化氢是一种重要的无机化工原料，广泛应用于造纸、纺织、医药、化工、电子、环保等领域。过氧化氢分解后产生水和氧气，对环境没有二次污染，符合绿色产品生产的理念。现有技术中，通常通过蒽醌法来制取过氧化氢，蒽醌法是以2-乙基蒽醌为载体，钯为触媒，由氢气和氧气直接化合成过氧化氢，依次要经过氢化、氧化、萃取和后处理等工序。其中氢化反应一般在固定床中进行，蒽醌工作液在一定的压力、温度和钯触媒的作用下，与氢气发生氢化反应，生产氢蒽醌。固定床蒽醌法的生产效率低、装置规模偏小、产品的生产原材料及动力单耗高、设备笨重、占地面积大，且制造成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，设备紧凑，可实现连续生产，单位产品的生产消耗低，生产效率高，制造成本低。为解决以上技术问题，本技术的一种生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，包括立式的氢化反应釜，所述氢化反应釜的下部圆周上均匀设有氢化液出口，各所述氢化液出口分别与环绕在氢化反应釜外周的氢化液环状管相连，所述氢化液环状管与触媒过滤器总进口管连接，所述触媒过滤器总进口管分别与各触媒过滤器入口的过滤器入口阀相连；各触媒过滤器的出口分别安装有三通阀，所述三通阀的第一出口与净氢化液出口管相连，所述三通阀的第二出口与氢化釜工作液反冲管相连；沿所述氢化反应釜的中心线设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌桨叶；各触媒过滤器的底部分别安装有触媒过滤器回流阀，各所述触媒过滤器回流阀的出口分别与触媒过滤器回流总管相连，所述触媒过滤器回流总管的下端与氢化釜工作液入口管相连，所述氢化釜工作液入口管从所述氢化反应釜高度方向的中部插入氢化反应釜的内腔并向下弯曲延伸至所述氢化反应釜的轴线；所述氢化反应釜的顶部设有氢化釜气相出口且分别插接有竖直向下延伸的触媒添加管和新鲜氢气供给管，所述触媒添加管的上端通过触媒添加阀与触媒添加罐的出口连接，所述新鲜氢气供给管沿氢化反应釜的内壁延伸至氢化反应釜的底部并拐弯向上延伸至所述氢化反应釜的下部中心。相对于现有技术，本技术取得了以下有益效果：打开触媒添加阀将适量的触媒投入氢化反应釜，同时新鲜的工作液从氢化釜工作液入口管进入氢化反应釜液相空间的中心并向下喷出，在搅拌桨叶的搅动下向下向四周扩散；新鲜氢气从新鲜氢气供给管的下端口向上喷出，在搅拌桨叶的搅动下分散为多个小气泡向上向四周扩散，新鲜的工作液与氢气的相向对流使得两者能够迅速混合并反应；工作液中的蒽醌在粉状钯触媒的作用下与氢气反应生成氢蒽醌，氮气与剩余未反应的氢气从氢化反应釜顶部的氢化釜气相出口排出。氢化反应釜的下部圆周上均匀设置氢化液出口并汇入氢化液环状管，有利于氢化液在整个圆周上均匀流出。大多数触媒过滤器正常都处于工作状态，此时三通阀处于第一出口导通、第二出口关闭状态，触媒过滤器将触媒截留后，清洁的氢化液从三通阀的第一出口流出并进入净氢化液出口管；当触媒过滤器的滤芯上堆积过多的触媒时，一方面导致触媒过滤器的过滤能力下降，另一方面会降低氢化反应釜中触媒的浓度，影响氢化反应的进行，此时将三通阀切换至第一出口关闭、第二出口导通状态，同时打开触媒过滤器回流阀，氢化釜工作液反冲管中的氢化液从反冲阀进入该触媒过滤器，将堆积在滤芯表面的触媒冲落，经触媒过滤器回流阀和触媒过滤器回流总管进入氢化釜工作液入口管，跟随新鲜工作液回到氢化反应釜中，所有的触媒均得以循环利用。设置多个触媒过滤器，便于轮流进行触媒的反冲，确保流化床能够连续稳定生产；例如流化床在工作时，保持一个触媒过滤器处于反冲状态，其余触媒过滤器均处于工作状态，既可以提高生产效率，提高氢蒽醌的产量，又可以保证各触媒过滤器的过滤效率，保证氢化反应釜中触媒的浓度，使流化床始终处于稳定的工作状态。通过三通阀的换向，正常工作与反冲的切换十分方便快捷。本技术的系统氢化反应迅速，氢化反应釜中的触媒浓度稳定，能够稳定连续产出高品质的氢化液，且氢气单耗低，氢化效率高。作为本技术的改进，所述搅拌轴的上部套装有中心套管，所述中心套管的上端与所述氢化反应釜的内壁封闭连接，所述中心套管的下端插入至氢化反应釜的液相空间中。中心套管及透气管对氢化反应釜顶部的气相空间形成液封，将冷凝液通道与氢化反应釜顶部的气相空间隔离开来，并且将进入中心套管的冷凝液送至反应釜液相空间的中心区域。作为本技术的进一步改进，所述氢化釜气相出口与冷凝器的进气口相连，所述冷凝器的排气口通过尾气排放控制阀与尾气放空管相连，所述冷凝器的排液口通过冷凝液回流管与所述中心套管的上部相连。从氢化釜气相出口排出的溶剂蒸汽等非不凝性气体经冷凝器冷凝后重新成为液态，从冷凝液回流管流回中心套管，继续参加氢化反应釜的反应，有利于减小物料损耗；尾气排放控制阀可以控制尾气的排放量并调节氢化反应釜内的压力，中心套管的液封作用可以避免氢化反应釜顶部的气体进入冷凝液回流管，冷凝液从中心套管的下端流出后直接到达反应釜液相空间的中心区域，在搅拌桨叶的搅动下迅速与新鲜的工作液混合共同向下向四周扩散，与向上的氢气均匀混合反应。作为本技术的进一步改进，沿所述氢化反应釜液相空间的内壁至少设有一道竖向挡板，所述竖向挡板的横截面沿氢化反应釜的直径延伸。搅拌桨叶的转动，会驱动工作液旋转，在氢化反应釜内腔形成环流，稳定的环流使得环流外层的物质与环流内层的物质难以混合；竖向挡板沿径向插入环流层中，有利于彻底破坏环流层，使得工作液与氢气能够迅速均匀混合发生氢化反应。作为本技术的进一步改进，所述触媒过滤器回流总管的下端连接有回流管弯头，所述回流管弯头的下端插入所述氢化釜工作液入口管中，所述回流管弯头的出口位于所述氢化釜工作液入口管的中心且与工作液的流动方向同向。各触媒过滤器反冲回收的触媒从触媒过滤器回流总管的回流管弯头直接注入至氢化釜工作液入口管的中心，利用新鲜工作液的射流作用迅速使回流的触媒在新鲜工作液中迅速扩散开，起到均匀混合的作用，避免触媒结团进入氢化反应釜。作为本技术的进一步改进，所述触媒过滤器回流总管的下端连接在锥形套管的大端圆周上，锥形套管套装在所述氢化釜工作液入口管的外周且与氢化釜工作液入口管共轴线，锥形套管的大端封闭，锥形套管的小端面向氢化反应釜且与氢化釜工作液入口管相对接，所述氢化釜工作液入口管位于锥形套管内的部分设有直径逐渐缩小的喉口，所述喉口伸向锥形套管的小端。触媒过滤器反冲回收的触媒从触媒过滤器回流总管进入锥形套管内，新鲜工作液在氢化釜工作液入口管中高速向前流动，在喉口处流速加快，压力降低，对进入锥形套管内的触媒起到抽吸作用，触媒得以在新鲜工作液中迅速分散均匀，避免触媒结团进入氢化反应釜。作为本技术的进一步改进，所述氢化反应釜的下部设有与氢化反应釜共轴线的环形套，所述环形套的圆周与所述氢化反应釜的内壁间隔一段距离，各所述氢化液出口位于所述氢化反应釜与所述环形套轴向中部等高的圆周上；所述搅拌轴的下部设有下搅拌桨叶，所述下搅拌桨叶位于所述环形套内，所述搅拌轴的中部设有上搅拌桨叶；所述氢化釜工作液入口管的出口位于所述上搅拌桨叶的上方；所述新鲜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，包括立式的氢化反应釜，其特征在于：所述氢化反应釜的下部圆周上均匀设有氢化液出口，各所述氢化液出口分别与环绕在氢化反应釜外周的氢化液环状管相连，所述氢化液环状管与触媒过滤器总进口管连接，所述触媒过滤器总进口管分别与各触媒过滤器入口的过滤器入口阀相连；各触媒过滤器的出口分别安装有三通阀，所述三通阀的第一出口与净氢化液出口管相连，所述三通阀的第二出口与氢化釜工作液反冲管相连；沿所述氢化反应釜的中心线设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌桨叶；各触媒过滤器的底部分别安装有触媒过滤器回流阀，各所述触媒过滤器回流阀的出口分别与触媒过滤器回流总管相连，所述触媒过滤器回流总管的下端与氢化釜工作液入口管相连，所述氢化釜工作液入口管从所述氢化反应釜高度方向的中部插入氢化反应釜的内腔并向下弯曲延伸至所述氢化反应釜的轴线；所述氢化反应釜的顶部设有氢化釜气相出口且分别插接有竖直向下延伸的触媒添加管和新鲜氢气供给管，所述触媒添加管的上端通过触媒添加阀与触媒添加罐的出口连接，所述新鲜氢气供给管沿氢化反应釜的内壁延伸至氢化反应釜的底部并拐弯向上延伸至所述氢化反应釜的下部中心。

【技术特征摘要】
1.一种生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，包括立式的氢化反应釜，其特征在于：所述氢化反应釜的下部圆周上均匀设有氢化液出口，各所述氢化液出口分别与环绕在氢化反应釜外周的氢化液环状管相连，所述氢化液环状管与触媒过滤器总进口管连接，所述触媒过滤器总进口管分别与各触媒过滤器入口的过滤器入口阀相连；各触媒过滤器的出口分别安装有三通阀，所述三通阀的第一出口与净氢化液出口管相连，所述三通阀的第二出口与氢化釜工作液反冲管相连；沿所述氢化反应釜的中心线设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌桨叶；各触媒过滤器的底部分别安装有触媒过滤器回流阀，各所述触媒过滤器回流阀的出口分别与触媒过滤器回流总管相连，所述触媒过滤器回流总管的下端与氢化釜工作液入口管相连，所述氢化釜工作液入口管从所述氢化反应釜高度方向的中部插入氢化反应釜的内腔并向下弯曲延伸至所述氢化反应釜的轴线；所述氢化反应釜的顶部设有氢化釜气相出口且分别插接有竖直向下延伸的触媒添加管和新鲜氢气供给管，所述触媒添加管的上端通过触媒添加阀与触媒添加罐的出口连接，所述新鲜氢气供给管沿氢化反应釜的内壁延伸至氢化反应釜的底部并拐弯向上延伸至所述氢化反应釜的下部中心。2.根据权利要求1所述的生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，其特征在于：所述搅拌轴的上部套装有中心套管，所述中心套管的上端与所述氢化反应釜的内壁封闭连接，所述中心套管的下端插入至氢化反应釜的液相空间中。3.根据权利要求2所述的生产过氧化氢的流化床氢化反应系统，其特征在于：所述氢化釜气相出口与冷凝器的进气口相连，所述冷凝器的排气口...

【专利技术属性】
技术研发人员：景辽宁，张建纲，华柯松，孙国维，严秋月，
申请(专利权)人：扬州惠通化工科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32