35％濃度過氧化氫萃取塔裝置的製作方法
2023-12-05 18:34:31
專利名稱：35％濃度過氧化氫萃取塔裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用原生產27.5％濃度過氧化氫萃取塔裝置改造後直接生產35％濃度的過氧化氫。
目前，生產35％的過氧化氫是經過兩個步驟完成的首先是用27.5％的裝置生產27.5％濃度的過氧化氫(專業生產術語稱作稀品)。然後再由濃縮裝置進行濃縮為35％濃度的過氧化氫。滄洲化肥廠雙氧水分廠、嶽陽洞庭氮肥廠化工分廠都是這樣生產的。這種生產過程物料消耗高，生產流程長，能耗也高，人工費用也高。
為了解決成本高、生產銷售都很困難的問題，通常都是調整工藝指標、加強操作、提高產量，以達到降低消耗和降低成本的目的。但效果總是不明顯。
本實用新型目的是提供一種可省去濃縮裝置和濃縮過程，降低成本，直接生產35％濃度的過氧化氫萃取塔裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的用於直接生產35％濃度過氧化氫萃取塔裝置，包括由篩板和降液管組成的塔體，塔底和由進水管、工作液出料管組成的分離器，其特徵在於塔體中各層篩板篩孔直逕自下向上依次由φ2mm呈線性、梯度增加至φ3.5mm；35％與27.5％濃度過氧化氫萃取塔裝置的分離器容積比為1.251。萃取塔裝置分離器的進水管和工作液出料管的距離可以是1600mm。
生產35％濃度的過氧化氫關鍵裝置是萃取塔，而萃取塔的關鍵部位是在篩板數滿足的前提下，篩板篩孔的直徑和孔數以及沉降分離時間又是關鍵。由於在整體萃取塔中從上到下過氧化氫濃度是不同的，最上一塊篩板過氧化氫的濃度為0.03％，而最下一塊篩板下過氧化氫的濃度為35％。0.03％濃度的過氧化氫重度近似於1，而35％濃度過氧化氫的重度為1.13。在整體塔中由上到下過氧化氫的濃度梯度是逐漸增加的；濃度梯度曲線近似直線。在萃取過程中過氧化氫的水溶液為連續相，工作液為分散相。工作液由下向上飄浮的推動力是重度差。工作液的重度是0.91，下端的重度差是0.22，上端的重度差是0.09。由此可知下部推動力大，向上部運動推動力逐漸減小，過孔速度也逐漸減小。若裝置中萃取塔的篩板篩孔從上到下全部是同一孔徑的，這樣就使萃取塔的生產能力和萃取效果均受到限制，相對減小。根據這種情況，本實用新型是將塔體中各層篩板篩孔直逕自下向上依次由φ2mm呈線性、梯度增加至φ3.5mm。這樣既增加了流通量，又提高了上部分篩板的過孔速度，克服了推動力逐漸減小的不足。
因為直接生產35％的過氧化氫，就有一個很重要的問題是控制萃餘這個工藝指標小於0.3g／l，這樣除了上述採用的擴孔措施以解決過孔速度，提高傳質速度問題外，還需要加強工作液和過氧化氫在出口處的分離能力。這樣就需要延長工作液出篩板塔的最後一塊塔板後到出口這一段的停留時間。為解決這個問題，可以採取兩個辦法，一是加大出最後一塊篩板到出口這段靜止分離區的直徑，以延長停留靜止時間。二是提高分離區的高度，分離區的高度為1600mm。這樣就使工作液可在分離區停留540秒。經實驗證明完全可以滿足萃餘小於0.3g／l這個工藝指標。
本實用新型與已有技術比較具有以下優點可省去濃縮裝置和濃縮過程，節省了物料消耗、蒸汽消耗、電耗及化工原料的消耗，人工費用，降低了成本。
實用新型的具體結構由以下的實施例及附圖給出。
圖1是根據本實用新型提出的直接生產35％濃度的過氧化氫萃取塔裝置的整體視圖。
圖2是篩板篩孔的剖視圖。
以下結合
依據本實用新型提出的具體裝置的細節及工作情況。
該裝置系一個篩板萃取塔系統從下到上共有等距離的44塊篩板(在客觀條件允許的情況下，篩板數增加中則萃取效果更好。本次指現有裝置塔板數)。圖中只畫出一塊篩板，其餘均未畫出。篩板是由厚3mm、孔中心距為7mm的帶有降液管的1Cr18Ni9Ti不鏽鋼板所組成。塔體直徑為φ1400mm。該裝置由篩板(11)和降液管(12)組成的塔體 (1)，由過氧化氫出料管(21)、存料器(22)和工作液進料管(23)組成的塔底(2)，由進水管(31)、工作液出料管(32)組成的分離器。
首先含有6.5g／l以上的過氧化氫的工作液由進料口(23)進入萃取塔。此時萃取塔內已全部充滿純水(只在上部留有工作液靜止分離部分)。由於工作液同過氧化氫的水溶液存在一個重度差，且下部重度差比上部重度差大，故篩孔(11)的孔徑不同且逐漸增大。在重度差的作用下，含有過氧化氫的工作液依次通過各塊篩板的篩孔向上漂浮，在漂浮過程中，過氧化氫在水中的溶解度遠大於在工作液中的溶解度。因此就完成了液相傳質的過程，在漂浮出最後一塊篩板(11)後進行靜止分離。由於過氧化氫的重度大於水和工作液，所以逐漸由降液管向下沉降，形成整個萃取塔內從上到下過氧化氫的濃度逐漸增加。由於工作液出料口和進水管(31)的距離為1600mm，致使工作液和過氧化氫的靜止分離時間為540秒，就實現了工作液中殘餘的過氧化氫(技術術語稱為萃餘)小於0.3g／l，達到了工藝技術指標的要求。又由於將第1塊篩板至第44塊篩板的孔徑由φ2mm呈線性或梯度依次增加至φ3mm，使工作液的過孔速度和傳質效果都增強了，故實現了在出料口(21)處過氧化氫的濃度大於35％，因而實現直接生產35％濃度過氧化氫的目的。
權利要求1.一種用於直接生產35%濃度過氧化氫萃取塔裝置，包括由篩板(11)和降液管(12)組成的塔體(1)、塔底(2)和由進水管(31)、工作液出料管(32)組成的分離器(3)，其特徵在於a、塔體(1)中各層篩板(11)篩孔直逕自下向上依次由φ2mm呈線性、梯度增加至φ3.5mm，b、35%與27.5%濃度過氧化氫萃取塔裝置的分離器(3)容積比為1.25∶1。
2.如權利要求1所述的萃取塔裝置，其特徵在於分離器(3)的進水管(31)和工作液出料管(32)的距離為1600mm。
專利摘要本實用新型涉及一種用原生產27.5％濃度過氧化氫萃取塔裝置改造後直接生產35％濃度的過氧化氫，包括由篩板和降液管組成的塔體、塔底和由進水管、工作液出料管組成的分離器，其特徵是塔體中各層篩板篩孔直逕自下向上依次由Φ2mm呈線性、梯度增加至Φ3.5mm； 35％與27.5％濃度過氧化氫萃取塔裝置的分離器容積比為1.25∶1。
本實用新型具有可省去濃縮裝置和濃縮過程，節省物料消耗、蒸汽消耗、電耗及化工原料消耗，人工費，降低了成本等優點。
文檔編號C01B15/013GK2210889SQ9424600
公開日1995年10月25日 申請日期1994年11月17日 優先權日1994年11月17日
發明者楊洪正, 張玉石 申請人:黑龍江化工廠