[實(shí)用新型]一種漿態(tài)床反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520659023.3
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN204933428U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文輝;劉國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南百利工程科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/22
• 分類號(hào): B01J8/22;C01B15/023
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務(wù)所 43103
• 代理人: 龔正初

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種漿態(tài)床反應(yīng)器，特別是涉及蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫工藝中氫化過程的漿態(tài)床反應(yīng)器。

背景技術(shù)

過氧化氫是一種重要的無機(jī)化工原料，它廣泛應(yīng)用于造紙、紡織、化學(xué)品合成、軍工、電子、食品加工、醫(yī)藥、化妝品、環(huán)境保護(hù)、冶金等諸多領(lǐng)域。過氧化氫分解后產(chǎn)生水和氧氣，對(duì)環(huán)境無二次污染，是一種綠色化學(xué)品。目前國內(nèi)外普遍采用蒽醌法進(jìn)行過氧化氫的生產(chǎn)。蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫是以蒽醌衍生物作為工作載體，在催化劑的作用下，用氫氣將溶解在有機(jī)溶劑中的蒽醌衍生物氫化，生成相應(yīng)的氫蒽醌。然后，氫蒽醌氧化生成過氧化氫和蒽醌衍生物。最后，用水萃取有機(jī)溶劑中的過氧化氫得到一定濃度的過氧化氫水溶液作為產(chǎn)品，含有蒽醌衍生物和有機(jī)溶劑的工作液則被循環(huán)使用。其中，蒽醌氫化過程的效率直接決定過氧化氫的產(chǎn)量和濃度，對(duì)整個(gè)過氧化氫的生產(chǎn)具有決定意義。目前國內(nèi)在蒽醌氫化過程中最常用的是下流式固定床反應(yīng)器，即滴流床反應(yīng)器，但是固定床反應(yīng)器存在催化劑利用效率低、反應(yīng)選擇性低、床層內(nèi)溫度分布不均勻、催化劑局部持液量大和工作液降解嚴(yán)重的問題。采用固定床反應(yīng)器進(jìn)行氫化過程，氫效一般僅為6～7g/L氫化液。而采用氣液并流向上運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)器是進(jìn)行蒽醌衍生物氫化過程的最佳選擇。此類反應(yīng)器包括管式懸浮床反應(yīng)器、鼓泡床反應(yīng)器和漿態(tài)床反應(yīng)器。在氣液兩相并流向上流動(dòng)的過程中，工作液和氫蒽醌混合溶液作為連續(xù)相，而氫氣（或氫氣與惰性氣體混合氣）作為分散相，既可以提高工作液的處理量和催化劑的利用率，增加蒽醌轉(zhuǎn)化率，又克服了固定床催化劑床層局部持液量大，溫度分布不均造成的工作液降解的問題。國外新建的大型過氧化氫生產(chǎn)裝置一般采用上流式流化床進(jìn)行氫化反應(yīng)，氫效一般可達(dá)12g/L氫化液以上。

US4428923公開了一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的管式懸浮床氫化反應(yīng)器系統(tǒng)，反應(yīng)器成迂回管體系，水平管和垂直管之間由彎頭連接，各段管具有相同的通稱直徑。管外有套管供加熱和冷卻用，氫化過程就在該反應(yīng)器中進(jìn)行。工作液與氫氣進(jìn)入氫化器之前，先經(jīng)一文丘里混合器預(yù)混，催化劑隨著工作液一起連續(xù)流動(dòng)，工作液與氫氣進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)后經(jīng)過一分離器，將催化劑與氫化液進(jìn)行初步的分離；分離后還得使用一專用的氫化液過濾器將氫化液與催化劑再次分離，氫化效率為12g/L氫化液。

CN1298369A提供了一種鼓泡床反應(yīng)器。反應(yīng)器優(yōu)選為立式鼓泡塔，反應(yīng)器中至少部分的包含水力直徑介于1至10mm的通孔或流道構(gòu)件，通常為床層、針織物、開孔泡沫體或填料，通常為與SulzerBX填料類似的結(jié)構(gòu)，以供工作液或氫氣通過。保證流道構(gòu)件的側(cè)壁粗糙度為催化劑平均粒徑的0.5至5倍，工作液和氣相由反應(yīng)器下部一起進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑作用下進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)后進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行氫化液與催化劑的分離。該反應(yīng)系統(tǒng)可以進(jìn)行間歇和連續(xù)兩種方式的操作，氫化效率可達(dá)15g/L氫化液以上。

CN1817838A公開了一種適用于蒽醌工作液氫化的流化床反應(yīng)器。該反應(yīng)器主體分為上下兩部分，下部為氫化反應(yīng)主體區(qū)域，上部具有擴(kuò)大段結(jié)構(gòu)利于氣液分離，反應(yīng)器內(nèi)部為空塔，氫化效率可達(dá)9.9g/L氫化液。

CN104549065提供了一種漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器及應(yīng)用和一種生產(chǎn)過氧化氫的方法，所述的漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器包括上升管、上升管上部管徑擴(kuò)大的擴(kuò)大段和固液分離器，所述的擴(kuò)大段連通固液分離器上部，所述的固液分離器底部與上升管底部連通；所述的擴(kuò)大段內(nèi)設(shè)置雙套筒結(jié)構(gòu)的三相分離器，所述的上升管底部設(shè)有原料入口，所述的擴(kuò)大段頂部設(shè)有氣體出口，所述的固液分離器內(nèi)設(shè)置過濾組件，所述的固液分離器上部經(jīng)過濾組件設(shè)置清液出口。采用該漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器作為加氫反應(yīng)器生產(chǎn)過氧化氫的方法中氣液固三相分離效率高，避免了催化劑局部過度加氫，降低了過度加氫的可能性，氫效高，可以得到較高濃度的過氧化氫產(chǎn)品。

對(duì)比上述反應(yīng)器，漿態(tài)床反應(yīng)器由于催化劑顆粒直徑很小（一般為幾十微米或者更小），消除了催化劑內(nèi)擴(kuò)散的影響，具有很高的反應(yīng)比表面和活性，可以大大減少催化劑的用量，同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)部具有更均勻的流動(dòng)狀態(tài)，因此具有良好的技術(shù)發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種漿態(tài)床反應(yīng)器。該反應(yīng)器選用于氣液固三相漿態(tài)床反應(yīng)與分離，特別適用于蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫工藝中氫化反應(yīng)過程。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：