一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺，包括：氢化反应器、催化剂流动床组件和氧化反应器等。在氢化反应器内设置催化剂流动床组件，催化剂流动床组件包括催化剂装载容器和用以驱动催化剂装载容器在氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托，向催化剂装载容器的内部装载颗粒状催化剂，通过驱动座托在氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动，使得氢化反应器内工作液在竖直方向上被动流动，流动更加剧烈，从而达到使含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触，工作液可以与钯催化剂更加充分的接触，提高钯催化剂能效发挥，有效提高产物产率。有效提高产物产率。有效提高产物产率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺


[0001]本专利技术涉及过氧化氢制备
，尤其涉及一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺。

技术介绍

[0002]过氧化氢，一种绿色化工产品，具有氧化性，还原性，是一种较好的氧化剂，其在使用过程中本身被还原成去离子水，不会引入杂质，纯净的过氧化氢是粘稠液体，能以任何比例与去离子水混合；过氧化氢的生产方法有蒽醌法、电解法、异丙醇氧化法，无机反应法、氢氧直接合成法等。
[0003]目前国内外工业上多数采用蒽醌法生产过氧化氢，在蒽醌法生产过氧化氢的过程中，固定床钯催化剂工艺因其投资少、产量高、操作简单而成为我国生产过氧化氢中常使用的催化方式，蒽醌法固定床钯催化剂工艺：是以2
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乙基蒽醌(EAQ)为载体，以芳烃和磷酸三辛酯为溶剂配置成混合液体工作液，工作液在一定温度、压力下和钯催化剂作用，与氢气进行氢化反应，氢化反应液再与空气中的氧气进行氧化反应，所得到的氧化液经纯去离子水萃取得到过氧化氢。其中氢化工序为整个生产工艺的核心，而氢化工序的运行效果，直接取决于钯催化剂能效的发挥；上述蒽醌法固定床钯催化剂工艺中，颗粒状催化剂被固定在固定床上，依靠工作液流动与钯催化剂进行接触，钯催化剂作为蒽醌法过氧化氢生产中的一种昂贵关键原料，工作液与钯催化剂的此种接触方式导致钯催化剂能效发挥较差，造成浪费，影响产物产率。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统及工艺，用以克服现有技术中工作液与钯催化剂的平缓的接触方式导致钯催化剂能效发挥较差，造成浪费，影响产物产率的问题。
[0005]本专利技术提供一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，包括：氢化反应器，用以为含蒽醌衍生物工作液与氢气提供反应场所，所述氢化反应器设置至少一个平面侧壁；催化剂流动床组件，其位于所述氢化反应器内，用以装载催化剂；所述催化剂流动床组件包括催化剂装载容器和用以驱动所述催化剂装载容器在所述氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托，所述催化剂装载容器的周侧壁是网状结构，所述驱动座托设置于所述氢化反应器内的平面侧壁上；氧化反应器，其与所述氢化反应器相连通，用以为从所述氢化反应器内输出的物料与氧气提供反应场所；萃取塔，用以对所述氧化反应器输出的物料萃取分离；换热组件，其位于所述氢化反应器和所述萃取塔之间，用以对从所述氢化反应器内输出的物料降温，同时对待进入所述萃取塔内的去离子水升温。
[0006]优选的，所述驱动座托包括托体，所述托体有侧向托板和底面托板组成，所述侧向托板和所述底面托板沿各自板面长度方向固定连接有侧向加固板和底面加固板，所述侧向托板和所述底面托板分别固定于所述催化剂装载容器的侧壁和底壁上，所述侧向加固板和所述底面加固板分别固定于所述催化剂装载容器的侧壁和底壁上。
[0007]优选的，所述侧向加固板和所述底面加固板的板厚度分别小于所述侧向托板和所述底面托板的板厚度。
[0008]优选的，所述侧向托板与所述侧向加固板之间设置有侧向加固杆，所述底面托板与所述底面加固板之间设置有底面加固杆。
[0009]优选的，所述氢化反应器的外侧壁上且与所述驱动座托相对应处磁性连接有驱动块。
[0010]优选的，所述氢化反应器上设置有驱动轮，所述驱动轮与所述驱动块之间通过连接绳相连接。
[0011]优选的，所述氢化反应器的平面侧壁上分别设置有用以限位所述驱动座托和所述驱动块的限位通道，所述限位通道上设置有上限位板和下限位板。
[0012]优选的，所述氢化反应器上的氢气输送管且位于所述氢化反应器内的一端与位于所述氢化反应器内侧壁上的管槽相连接，所述氢气输送管上沿管长方向均匀开设有出气孔。
[0013]优选的，所述换热组件包括换热器，所述换热器设置于所述氢化反应器和所述氧化反应器之间的连接管路上，所述换热器的其中一个进口端连接有进水管，所述换热器的其中一个出口端连接有出水管，所述出水管与所述萃取塔的进口相连接，且所述出水管上靠近所述萃取塔处设置有前置加热器，沿所述进水管进入至所述换热器的去离子水与从所述氢化反应器内输出的物料热交换。
[0014]本专利技术提供一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进工艺，包括：其制备工艺包括如下步骤：步骤1：向所述催化剂装载容器的内部装载颗粒状催化剂，通过所述氢化反应器上的工作液进料管道向所述氢化反应器内输送含蒽醌衍生物工作液；步骤2：通过所述氢气输送管向所述氢化反应器内输送氢气，通过伺服电机带动所述驱动轮进行正向旋转和反向旋转的往复旋转运动，所述驱动轮通过所述连接绳带动所述驱动块在竖直方向上进行上下往复位移运动，所述驱动块带动所述驱动座托在所述氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动，使得含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触；步骤3：混合液在催化剂的作用下发生氢化反应，生成含2
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乙基氢蒽醌溶液的混合物，反应完成后，含2
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乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热组件；步骤4：含2
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乙基氢蒽醌溶液的混合物在泵力作用下进入所述换热器内，同时外部去离子水沿所述进水管进入至所述换热器，外部去离子水与从含2
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乙基氢蒽醌溶液的混合物进行热交换，含2
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乙基氢蒽醌溶液的混合物继续进入所述氧化反应器内，外部去离子水在泵力作用下进入所述前置加热器内加热后进入所述萃取塔内；步骤5：通过所述氧化反应器上的空气进料管道将空气输送至所述氧化反应器并与含2
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乙基氢蒽醌溶液的混合物混合发生氧化反应，生成含2
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乙基蒽醌和过氧化氢的混合
物，混合物在泵力作用下进入所述萃取塔内；步骤6：通过去离子水加酸计量泵对去离子水酸度进行调节，预热后的去离子水沿去离子水进料管道进入所述萃取塔内部，与2
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乙基蒽醌和过氧化氢的混合物萃取，萃取后的过氧化氢沿出料管道输出。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，在氢化反应器内设置催化剂流动床组件，催化剂流动床组件包括催化剂装载容器和用以驱动催化剂装载容器在氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托，催化剂装载容器的周侧壁是网状结构，驱动座托设置于氢化反应器内的平面侧壁上，平面的侧壁的设置便于催化剂流动床组件的安装及位移，向催化剂装载容器的内部装载颗粒状催化剂，通过驱动座托在氢化反应器内沿竖直方向上进行上下往复位移运动，使得氢化反应器内工作液在竖直方向上被动流动，流动更加剧烈，从而达到使含蒽醌衍生物工作液与氢气反应形成的混合液与催化剂之间形成冲击式流动接触，工作液可以与钯催化剂更加充分的接触，提高钯催化剂能效发挥，有效提高产物产率；设置换热组件，其位于氢化反应器和萃取塔之间，用以对从氢化反应器内输出的物料降温，同时对待进入萃取塔内的去离子水升温，换热组件的设置满足物料降温需求的同时可以对萃取液去离子水进行提前预热，节省去离子水加热能量，降低过氧化氢制备系统整体能耗。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，包括：氢化反应器（1），用以为含蒽醌衍生物工作液与氢气提供反应场所，所述氢化反应器（1）设置至少一个平面侧壁；催化剂流动床组件（2），其位于所述氢化反应器（1）内，用以装载催化剂；所述催化剂流动床组件（2）包括催化剂装载容器（201）和用以驱动所述催化剂装载容器（201）在所述氢化反应器内沿竖直方向往复位移的驱动座托，所述催化剂装载容器（201）的周侧壁是网状结构，所述驱动座托设置于所述氢化反应器（1）内的平面侧壁上；氧化反应器（3），其与所述氢化反应器（1）相连通，用以为从所述氢化反应器（1）内输出的物料与氧气提供反应场所；萃取塔（4），用以对所述氧化反应器（3）输出的物料萃取分离；换热组件（5），其位于所述氢化反应器（1）和所述萃取塔（4）之间，用以对从所述氢化反应器（1）内输出的物料降温，同时对待进入所述萃取塔（4）内的去离子水升温。2.根据权利要求1所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述驱动座托包括托体，所述托体由侧向托板（204）和底面托板（205）组成，所述侧向托板（204）和所述底面托板（205）沿各自板面长度方向固定连接有侧向加固板（206）和底面加固板（207），所述侧向托板（204）和所述底面托板（205）分别固定于所述催化剂装载容器（201）的侧壁和底壁上，所述侧向加固板（206）和所述底面加固板（207）分别固定于所述催化剂装载容器（201）的侧壁和底壁上。3.根据权利要求2所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述侧向加固板（206）和所述底面加固板（207）的板厚度分别小于所述侧向托板（204）和所述底面托板（205）的板厚度。4.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述侧向托板（204）与所述侧向加固板（206）之间设置有侧向加固杆（208），所述底面托板（205）与所述底面加固板（207）之间设置有底面加固杆（209）。5.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述氢化反应器（1）的外侧壁上且与所述驱动座托相对应处磁性连接有驱动块（210）。6.根据权利要求5所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述氢化反应器（1）上设置有驱动轮（211），所述驱动轮（211）与所述驱动块（210）之间通过连接绳（212）相连接。7.根据权利要求5所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述氢化反应器（1）的平面侧壁上分别设置有用以限位所述驱动座托（202）和所述驱动块（210）的限位通道（213），所述限位通道（213）上设置有上限位板（202）和下限位板（203）。8.根据权利要求3所述的一种基于蒽醌法制备过氧化氢的改进系统，其特征在于，所述氢化反应器（1）上的氢气输送管（6）且位于所述氢化反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾永涛，
申请(专利权)人：大连理工江苏研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：