[發明專利]一種節能降耗的雙氧水生產工藝及其裝置和系統

在審

• 申請號: 201910345756.2
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN109928366A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 卿光宗;覃立波;付立華;王鄢建
• 申請（專利權）人: 北京凱迪森科技有限公司
• 主分類號: C01B15/01
• 分類號: C01B15/01
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 劉青霞

1.一種節能降耗的雙氧水生產工藝，其特征在于，包括如下步驟：

在雙氧水生產過程中通過使用壓縮空氣進行氧化反應生產雙氧水，并排放出氧化尾氣；

將雙氧水氧化反應后氧化尾氣系統中剩余的能量通過渦輪膨脹壓縮機進行能量利用，所述渦輪膨脹壓縮機包括通過機械軸連接的膨脹端和壓縮端，所述膨脹端將氧化尾氣減壓膨脹釋放的能量通過機械軸傳遞給壓縮端，所述壓縮端利用傳遞過來的能量將空氣系統中的壓縮空氣進一步壓縮作為氧化反應用的壓縮空氣，從而將雙氧水氧化反應后氧化尾氣系統中剩余的能量通過回收再輸入至工藝空氣系統內進行再利用。

2.根據權利要求1所述的節能降耗的雙氧水生產工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)通過空氣壓縮機抽取大氣中的空氣，對空氣壓縮，輸出壓縮空氣；

2)將所述1)中的壓縮空氣輸入渦輪膨脹壓縮機的壓縮端，所述壓縮端將壓縮空氣進一步壓縮，輸出較高壓力的壓縮空氣；

3)將2)中較高壓力的壓縮空氣輸入氧化反應器，在氧化反應器中進行雙氧水氧化反應，并從氧化反應器中排出氧化尾氣；

4)將氧化尾氣的液相分離后輸入渦輪膨脹壓縮機的膨脹端，膨脹端將氧化尾氣減溫降壓，得到低溫膨脹尾氣，膨脹端將膨脹尾氣中過剩的能量通過機械軸傳遞給壓縮端，成為壓縮端的動能；

5)將低溫膨脹尾氣中的液相分離后輸入吸附裝置，吸附回收90％以上的工作液組分后達到國家廢氣排放標準的廢氣直排大氣。

3.根據權利要求2所述的節能降耗的雙氧水生產工藝，其特征還在于，

所述步驟1)中將空氣壓縮至0.20-0.45Mpa；

和/或，所述步驟2)中將空氣進一步壓縮至0.25-0.55Mpa；

和/或，所述步驟3)中將氧化尾氣減溫降壓到0-25℃，1-50Kpa；

和/或，所述步驟1)中壓縮空氣從空氣壓縮機中排出后儲存在氣體緩沖罐中留待輸入壓縮端；

和/或，所述步驟3)、4)中氧化尾氣通過氣液分離器將氧化尾氣中的液相分離。

4.根據權利要求2至3任一所述的節能降耗的雙氧水生產工藝，其特征在于，所述步驟2)中壓縮端輸出的較高壓力的壓縮空氣部分或全部經過熱交換器進行換熱至25-65℃；同時步驟4)中的低溫膨脹尾氣也經過該熱交換器，與高壓縮空氣換熱，并調節低溫膨脹尾氣的溫度至20-30℃，將其輸入吸附裝置；

和/或，所述步驟3)中，氧化反應器頂壓控制在0.15-0.35MPa，排出氧化尾氣壓力0.10-0.3MPa，溫度40-60℃。

5.一種渦輪膨脹壓縮機，其特征在于，用于雙氧水生產工藝進行能量回收利用，包括通過機械軸連接的膨脹端和壓縮端，所述壓縮端的輸入口用于與所述空氣壓縮機連接，所述壓縮端用于將壓縮空氣進一步壓縮，所述膨脹端用于將輸入的氧化尾氣減壓膨脹并排出，所述膨脹端將氧化尾氣膨脹過程中所釋放的能量回收轉化為機械能并通過機械軸傳遞給壓縮端作為壓縮端的動能。

6.根據權利要求5所述的渦輪膨脹壓縮機，其特征在于，所述膨脹端為透平膨脹機，所述透平膨脹機內設有與所述機械軸的一端連接的膨脹機葉輪；

所述壓縮端為離心增壓機，所述離心增壓機內設有與所述機械軸另一端連接的增壓機葉輪；

所述膨脹機葉輪、機械軸和增壓機葉輪同軸旋轉；所述膨脹機葉輪由于氧化尾氣膨脹產生的能量旋轉，驅動機械軸旋轉并將能量傳遞給增壓機葉輪，并通過所述增壓機葉輪旋轉進行空氣壓縮；

和/或，述機械軸與膨脹端、壓縮端的連接處均有軸封。

7.根據權利要求6所述的渦輪膨脹壓縮機，其特征在于，所述透平膨脹機還包括用于安裝所述膨脹機葉輪的蝸殼，所述蝸殼內還設有用于調節進入膨脹葉輪的空氣流量的可調噴嘴；

和/或，所述離心增壓機還包括用于安裝所述增壓機葉輪的增壓蝸殼，所述增壓蝸殼內還設有進氣室、無葉擴壓器和排氣管，所述膨脹機葉輪發出的機械功驅動增壓機葉輪旋轉并進入無葉擴壓器進一步減速增壓，通過排氣管排出壓縮空氣；

和/或，所述增壓機葉輪的壓縮比為1.4～1.7。