[發明專利]一種制備雙氧水的微界面強化氧化系統以及氧化方法

有效

• 申請號: 202110804027.6
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113479851B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張志炳;孟為民;周政;王寶榮;楊高東;羅華勛;張鋒;李磊;楊國強;田洪舟;曹宇
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: C01B15/023
• 分類號: C01B15/023;B01J8/00
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 苑晨碩

本發明提供了一種制備雙氧水的微界面強化氧化系統及氧化方法，其中微界面強化氧化系統包括：氧化反應塔；所述氧化反應塔的側面頂部設置有用于輸送氫化蒽醌的液相管道，所述氧化反應塔的側面底部設置有用于輸送空氣的氣相管道；所述氧化反應塔內由上至下依次設置有液體分布器、填料段、受液盤以及混合微界面機組，其中所述混合微界面機組包括上下連通的上置式微界面發生器以及下置式微界面發生器；輸送進來氫化蒽醌經過液體分布器分布后依次向下直到在所述混合微界面機組內與空氣進行混合分散破碎。通過采用本發明的微界面強化氧化系統能夠提高氧氣的利用率，占地面積小操作簡便。

技術領域

本發明涉及雙氧水制備領域，具體而言，涉及一種制備雙氧水的微界面強化氧化系統以及氧化方法。

背景技術

雙氧水為過氧化氫(H₂O₂)的水溶液，是一種重要的無機過氧化物，具有氧化性、漂白性和使用過程綠色環保等特點，可應用于織物、紙漿脫色、化工合成、廢水處理、醫療、冶金、軍工、食品加工等領域，充當氧化劑、漂白劑、消毒劑、聚合物引發劑和交聯劑、推進劑等。隨著環保法規的日益嚴格，過氧化氫直接氧化法(HPPO法)生產環氧丙烷、綠色己內酰胺等產品產能增加，導致H₂O₂的市場需求旺盛。

過氧化氫的生產方法有蒽醌法、電解法、異丙醇氧化法，無機反應法、氫氧直接合成法等。其中，蒽醌法是目前國內外生產過氧化氫的主流方法。

蒽醌法過氧化氫生產工藝是以2-乙基蒽醌(EAQ)為載體，重芳烴(AR)及磷酸三辛酯(TOP)為混合溶劑，配制成具有一定組成的溶液(工作液)，在鈀或鎳催化劑的催化作用下，交替進行烷基蒽醌的催化加氫和空氣氧化，氧化生成的過氧化氫用水萃取出來成粗品雙氧水，烷基蒽醌可以循環使用。但是目前的工藝中，氧化過程中的氧氣利用率比較低，導致制備得到的雙氧水收率比較低。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種制備雙氧水的微界面強化氧化系統，該微界面強化氧化系統通過在氧化反應塔內部設置混合微界面機組，使得在空氣與氫化蒽醌進行氧化反應之前將空氣破碎為微氣泡，提高空氣與氫化蒽醌之間的相界傳質面積，從而解決了現有技術中由于空氣與氫化蒽醌在氧化反應塔內部無法得到充分混合，導致氧氣利用率低，產品收率低的問題。

本發明的第二目的在于提供一種采用微界面強化氧化系統制備雙氧水的反應方法，反應得到的雙氧水純度高，應用廣泛，提高了雙氧水本身的適用面，值得廣泛推廣應用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供了一種制備雙氧水的微界面強化氧化系統，包括：氧化反應塔；所述氧化反應塔的側面頂部設置有用于輸送氫化蒽醌的液相管道，所述氧化反應塔的側面底部設置有用于輸送空氣的氣相管道；

所述氧化反應塔內由上至下依次設置有液體分布器、填料段、受液盤以及混合微界面機組，其中所述混合微界面機組包括上下連通的上置式微界面發生器以及下置式微界面發生器；輸送進來氫化蒽醌經過液體分布器分布后依次向下直到在所述混合微界面機組內與空氣進行混合分散破碎；

所述氧化反應塔內設置有混合微界面機組，混合微界面機組包括上下連通的上置式微界面發生器以及下置式微界面發生器。

其中液體分布器可以起到良好的布液作用。

優選地，所述上置式微界面發生器以及所述下置式微界面發生器之間設置有狹長的氣液乳化物通道，所述氣液乳化物通道連接有氣液乳化物出口，所述氣液乳化物出口緊貼于所述下置式微界面發生器的上側壁。