一种双氧水萃取塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双氧水萃取塔。所述萃取塔由上至下包括复合塔板段和普通塔板段，所述的复合塔板段包括若干层复合塔板，复合塔板包括筛板、聚结填料层、空隙区、导流填料层、传质填料层和降液管。本实用新型专利技术可以大大强化萃取效果，有效减少液液萃取过程中两相的互相夹带和返混，萃取效率比普通筛板萃取塔提高10%～50%，塔顶萃余降低至0.1g/L以下，且操作性能稳定、操作弹性大，不容易发生液泛。

【技术实现步骤摘要】
一种双氧水萃取塔
本技术涉及一种双氧水萃取塔，特别是一种提高萃取效率、降低萃余的双氧水萃取塔。
技术介绍
目前世界上双氧水的生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水工艺是以2-乙基蒽醌(EAQ)为工作载体，以重芳烃（Ar）和磷酸三辛酯（TOP）为溶剂配成工作液，经过氢化、氧化、萃取和工作液后处理几个工序，萃取过程采用的萃取塔结构设计及性能直接影响整套装置长周期稳定运行情况，因此对于萃取塔的结构优化十分重要。双氧水萃取原理是利用工作液与水的密度差以及过氧化氢在水中和工作液中溶解度的差异而进行分离的，水从萃取塔上部加入，作为连续相自降液管向下流动，工作液自塔下部进入萃取塔，作为分散相经塔板分散成小液滴向塔顶漂浮，最后萃取塔底得到的萃取液为双氧水产品，塔顶为经过萃取后的工作液成为萃余液。CN2439311A公开了一种过氧化氢萃取塔，在塔板设计上使筛孔孔径沿塔高自下而上依次增大；CN2210889A公开的也是一种塔板孔径由下而上由φ2成线性、梯度逐渐增大φ3.5的萃取塔。该专利中萃取塔筛孔孔径由下至上逐渐增大，目的随着塔高的增加积液层厚度逐渐增加，为工作液在萃取塔塔板的穿孔流速提供合理的流速，来提高萃取效果，但是由于现有技术中的萃取塔塔板一般为50～60层左右，开孔面积由下至上逐层递增时由于上下两块板之间差别太小，工业实现上有一定的困难。鉴于现有双氧水萃取塔存在萃取效率低、产品浓度低、萃余高等问题，且主要是与萃取塔结构有着密切的关系。因此对萃取塔结构进行优化改进，对于提高萃取效果、提高产品浓度、降低萃余以及双氧水装置的安全稳定运行具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种双氧水萃取塔，可以大大强化萃取效果，有效减少液液萃取过程中两相的互相夹带和返混，且操作性能稳定、操作弹性大，不容易发生液泛。本技术的双氧水萃取塔由上至下包括复合塔板段和普通塔板段，所述的复合塔板段包括若干层复合塔板，优选设置3~6层；复合塔板包括筛板、聚结填料层、空隙区、导流填料层、传质填料层和降液管，所述筛板位于复合塔板的顶部，筛板下方紧邻聚结填料层，聚结填料层下方为空隙区，空隙区下方为导流填料层，导流填料层下方紧邻传质填料层；降液管自复合塔板顶部穿过聚结填料层，降液管出口位于空隙区。所述的复合塔板中，筛板表面均匀开孔，开孔直径为Ф1.0~Ф3.0mm，优选Ф1.8~Ф2.2mm，开孔率为5%~20%，优选8%~15%。所述的复合塔板中，聚结填料层用于加速工作液相与水相分离。聚结填料层内部填装纤维层填料，该纤维层填料是采用亲油疏水材料和亲水疏油材料编织成X型、V型、8型、Ω型、水滴形或菱型后叠加填装；亲油疏水材料选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类和尼龙中的至少一种；亲油疏水材料选自主链或侧链带有羧基、氨基、或羟基的天然高分子聚合物，如丙纶纤维，或选自材料表面经过亲水疏油处理的材料。所述的复合塔板中，导流填料层用于对向上运动的工作液进行导流，减少偏流或不规则运动；导流填料层为一种大孔、大间距波纹板规整填料，波纹板表面开孔直径为φ3～15，波纹板片间距为2mm～5mm。所述的复合塔板中，传质填料层用于强化工作液与纯水的萃取传质；传质填料层选用散装填料或规整填料，散装填料选择矩鞍环、异鞍环、阶梯环、扁环、花环、十字隔环、拉西环、弯片、浮球、多面空心球等任意一种，规整填料可以选择丝网填料、波纹填料、格栅填料等中的任意一种。所述的复合塔板中，降液管用于提供水相在复合板间流动穿过的通道。所述的复合塔板段一般位于萃取塔中上部，普通塔板段位于萃取塔中下部；所述的普通塔板段一般设置3~10个理论级，筛板数量一般为8～40层。本技术的双氧水萃取塔，萃取塔下部设置氧化液入口，上部设置纯水入口，底部设置双氧水出口，顶部设置工作液出口。本技术的双氧水萃取塔应用于双氧水萃取过程中，萃取操作温度为50～55℃，萃取剂水与氧化液进料的体积流量比为40：1～65：1，操作压力为常压。本技术的优点如下：萃取塔内设置的复合塔板段可以提高工作液相与水相的两相传质速率，可以使筛板间液体在向上运动过程中保持规则运动，减少液滴的夹带和返混；可以加速工作液相和水相的分离，进一步降低两相的互相夹带和返混，从而降低塔顶萃余液中残余双氧水含量的同时，提高萃取效率；萃取效率比普通筛板萃取塔提高10%～50%，塔顶萃余降低至0.1g/L以下。附图说明图1是本技术的双氧水萃取塔的结构示意图。图2是本技术的双氧水萃取塔中的复合塔板的结构示意图。其中1为萃取塔，2为氧化液入口，3为纯水入口，4为工作液出口，5为双氧水出口，6为复合塔板，6-1为筛板，6-2为聚结填料层，6-3为空隙区，6-4为导流填料层，6-5为传质填料层，6-6为降液管，7为普通塔板。具体实施方式下面结合附图和实施例对于本技术的双氧水萃取塔的使用方法和效果进一步说明，但不受下述实施例的限制。本技术的操作过程如下：双氧水萃取塔1由上至下包括复合塔板段和普通塔板段，上部设置3层复合塔板段，下部设置10层普通塔板段。首先将氧化液自萃取塔1下部氧化液入口2引入，由下向上逐渐漂浮，依次经过普通塔板7和复合塔板6后到达塔顶；纯水经由纯水入口3自萃取塔1的上部引入，由上而下流动，依次经过复合塔板段和普通塔板段，在流动过程中水相经降液管6-6与向上漂浮的工作液在塔板间进行萃取传质及分离后到达下一层塔板。工作液相和水相在塔内经多次的逆流萃取后，工作液相自塔顶的工作液出口4流出，双氧水相自塔底的双氧水出口5采出。当水相与工作液相在复合塔板内进行双氧水萃取时，氧化液首先经筛板6-1分散为小液滴后，进入传质填料层6-5，与来自于降液管6-6的水相进行萃取传质，完成传质的氧化液再进入导流填料层6-4进行液滴导流后进入空隙区6-3，并继续向上漂浮到达聚结填料层6-2，在聚结填料层6-2内完成工作液相和水相的分离。本技术中的萃取过程操作温度为50～55℃，操作压力为常压。对比例1双氧水用普通萃取塔，萃取塔内填装12层普通筛板，筛板开工直径为2.0mm，开孔率为13.57%。用于萃取的氧化液中氧效为7.65g/L，水相与氧化液的体积比为1:57。经过萃取后，从萃取塔底得到的双氧水浓度为22.4wt%～26.2wt%，萃取塔顶萃余液中残余双氧水含量为0.28g/L～0.30g/L。实施例1萃取塔由上至下包括复合塔板段和普通塔板段，上部为复合塔板段，设置了3层复合塔板，下部为普通塔板段，设置了10层普通筛板，筛板表面均匀开孔直径为Ф2.0mm，开孔率为13.76%。萃取塔下部设置氧化液入口，上部设置纯水入口，底部设置双氧水出口，顶部设置工作液出口。复合塔板包括筛板、聚结填料层、空隙区、导流填料层、传质填料层和降液管，筛板位于复合塔板的顶部，筛板下方依次为聚结填料层、空隙区、导流填料层、传质填料层；降液管自复合塔板顶部穿过聚结填料层，降液管出口位于空隙区。聚结填料层采用聚四氟乙烯、丙纶纤维编织成V型的纤维织物后叠加填装；传质填料层采用十字隔环填料；导流填料层采用开孔直径为φ5、波纹板片间距为2mm的波纹板填料。用于萃取的氧化液中氧效为7.75g/L，水相与氧化液的体积比为1:65本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双氧水萃取塔，由上至下包括复合塔板段和普通塔板段，所述的复合塔板段包括若干层复合塔板；其特征在于：复合塔板包括筛板、聚结填料层、空隙区、导流填料层、传质填料层和降液管；所述筛板位于复合塔板的顶部，筛板下方紧邻聚结填料层，聚结填料层下方为空隙区，空隙区下方为导流填料层，导流填料层下方紧邻传质填料层；降液管自复合塔板顶部穿过聚结填料层，降液管出口位于空隙区。

【技术特征摘要】
1.一种双氧水萃取塔，由上至下包括复合塔板段和普通塔板段，所述的复合塔板段包括若干层复合塔板；其特征在于：复合塔板包括筛板、聚结填料层、空隙区、导流填料层、传质填料层和降液管；所述筛板位于复合塔板的顶部，筛板下方紧邻聚结填料层，聚结填料层下方为空隙区，空隙区下方为导流填料层，导流填料层下方紧邻传质填料层；降液管自复合塔板顶部穿过聚结填料层，降液管出口位于空隙区。2.按照权利要求1所述的双氧水萃取塔，其特征在于：所述的复合塔板段包括3~6层复合塔板。3.按照权利要求1所述的双氧水萃取塔，其特征在于：所述的复合塔板中，筛板表面均匀开孔，开孔直径为Ф1.0~Ф3.0mm，开孔率为5%~20%。4.按照权利要求1所述的双氧水萃取塔，其特征在于：所述的复合塔板中，聚结填料层用于加速工作液相与水相分离；聚结填料层内部填装纤维层填料。5.按照权利要求1所述的双氧水萃取塔，其特征在于：所述的复合塔板中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮宗琳，杨秀娜，金平，王昊辰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11