[實(shí)用新型]一種雙氧水萃取塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320650195.5
• 申請(qǐng)日: 2013-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN203545677U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊秀娜;齊慧敏;高景山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): C01B15/013
• 分類號(hào): C01B15/013;B01D11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雙氧水萃取塔，特別是一種提高萃取效果、降低萃余的雙氧水萃取塔。

背景技術(shù)

目前世界上雙氧水的工業(yè)化生產(chǎn)主要采用蒽醌法，蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工藝是以2-乙基蒽醌(EAQ)為工作載體，以重芳烴（Ar）和磷酸三辛酯（TOP）為溶劑配成工作液，經(jīng)過氫化、氧化、萃取和工作液后處理幾個(gè)工序。其中萃取過程在雙氧水生產(chǎn)過程占據(jù)著舉足輕重的地位，這一過程操作的好壞直接影響裝置能否出合格產(chǎn)品，因此對(duì)于萃取塔的設(shè)計(jì)研究及運(yùn)行效果就顯得特別重要。

雙氧水萃取原理是利用工作液與水的密度差以及過氧化氫在水中和工作液中溶解度的差異而進(jìn)行分離的，水從萃取塔上部加入，作為連續(xù)相自降液管向下流動(dòng)，工作液自塔下部進(jìn)入萃取塔，作為分散相經(jīng)塔板分散成小液滴向塔頂漂浮，最后萃取塔底得到的萃取液為雙氧水產(chǎn)品，塔頂為經(jīng)過萃取后的工作液成為萃余液。

目前現(xiàn)有工業(yè)上的雙氧水萃取塔的萃取效果都不是特別理想，在運(yùn)行時(shí)普遍存在萃取效率低，萃取低、萃余高、裝置操作彈性小等諸多問題，究其原因與萃取塔的設(shè)計(jì)、降液管設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。為了提高萃取塔的萃取效果，改善現(xiàn)有的萃取水平，很多研究者曾在萃取塔的設(shè)計(jì)方面做過相關(guān)的研究。

CN2439311A公開了一種過氧化氫萃取塔，在塔板設(shè)計(jì)上使篩孔孔徑沿塔高自下而上依次增大，目的是在塔的上部積液層較厚的情況下，工作液仍能順利通過塔板塔；而下部積液層薄則采用較小的塔板孔徑，可提高工作液穿孔流速，提高傳質(zhì)速率。另外，CN2210889A公開的也是一種塔板孔徑由下而上由φ2成線性、梯度逐漸增大φ3.5的萃取塔。

以上專利中萃取塔篩孔孔徑由下至上逐漸增大，目的隨著塔高的增加積液層厚度逐漸增加，篩孔孔徑增加可以提高液體流通能力，防止萃取塔積料，同時(shí)可以為工作液在萃取塔塔板的穿孔流速提供合理的流速，來提高萃取效果。但是由于現(xiàn)有技術(shù)中的萃取塔塔板一般為50～60層左右，開孔面積由下至上逐層遞增時(shí)由于上下兩塊板之間差別太小，工業(yè)實(shí)現(xiàn)上有一定的困難。另外，降液管內(nèi)連續(xù)相的流動(dòng)情況也會(huì)影響與分散相的傳質(zhì)、分離等，即對(duì)萃取效果也有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種雙氧水萃取塔，該萃取塔具有萃取效率高、裝置彈性大、萃余低、不易液泛等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，包括：倒錐形萃取塔、輕重相強(qiáng)化分離段、輕重相強(qiáng)化傳質(zhì)段；輕重相強(qiáng)化分離段位于萃取塔頂部，輕重相強(qiáng)化分離段下部設(shè)置重相進(jìn)入口，上部設(shè)置輕相引出口；輕重相強(qiáng)化傳質(zhì)段位于萃取塔底部，輕重相強(qiáng)化傳質(zhì)段上部設(shè)置輕相進(jìn)入口，下部設(shè)置重相引出口。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，其結(jié)構(gòu)可以為倒圓錐形萃取塔，也可以為倒階梯形萃取塔，其直徑沿塔高自下而上連續(xù)增大或成階梯狀增大。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，倒圓錐形萃取塔頂部直徑比底部直徑增加5%～40%；倒階梯形萃取塔由2～20個(gè)筒節(jié)組成，自下而上相鄰?fù)补?jié)之間塔徑增加幅度為1%～40%。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，塔板數(shù)為40～60層，塔板孔徑均一。萃取塔塔板孔直徑為Ф1.6~Ф2.6mm，開孔率為8%~14%。錐形萃取塔結(jié)構(gòu)可以在所有塔板上篩孔孔徑和開孔率不需變化的前提下，僅通過改變塔壁外形控制塔內(nèi)分散相的穿孔流速，從而提高兩相的傳質(zhì)速率以及塔板效率。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，每層塔板下方連接有圓形降液管，每個(gè)降液管內(nèi)壁設(shè)有“之”字形降液擋板，之字形降液擋板由條形鋼板焊接而成。由于重連續(xù)相由上層塔板經(jīng)降液管下落至板間的輕分散相液面上時(shí)，對(duì)液面有一定的沖擊和噴濺，一方面會(huì)干擾輕分散相的再次分散和聚并，從而影響分離效果；另一方面造成兩相的夾帶和返混，也同樣影響分離效果。在降液管內(nèi)設(shè)置“之”字形降液擋板后，可以控制連續(xù)相的流動(dòng)情況，減少對(duì)分散相液面的沖擊。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，輕重相強(qiáng)化分離段主要由1～10個(gè)組合填料單元構(gòu)成，組合填料單元由對(duì)分散相液滴起聚結(jié)作用的填料相互重疊而成。對(duì)分散相液滴起聚結(jié)作用的填料選自拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)、多孔泡沫材料、弧形板等。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔，所述的輕重相強(qiáng)化傳質(zhì)段主要由1～10個(gè)組合填料單元構(gòu)成，組合填料單元由對(duì)分散相起破碎作用的填料。對(duì)分散相起液滴破碎作用的填料選自絲網(wǎng)波紋填料、壓孔板波紋填料、格柵填料、蜂窩填料等。

本實(shí)用新型的雙氧水萃取塔所達(dá)到的效果為：萃取塔負(fù)荷在自身設(shè)計(jì)負(fù)荷的40%～135%范圍內(nèi)變化都能使萃余液中雙氧水含量低于0.1g/L，萃取液產(chǎn)品濃度為27.5～35wt%。