[实用新型]一种制备过氧化氢的氢化反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备过氧化氢的氢化反应系统，属于过氧化氢制造设备技术领域。

背景技术

过氧化氢是一种重要的无机化工原料，广泛应用于造纸、纺织、医药、化工、电子、环保等领域。过氧化氢分解后产生水和氧气，对环境没有二次污染，符合绿色产品生产的理念。

现有技术中，通常通过蒽醌法来制取过氧化氢，蒽醌法是以2-乙基蒽醌为载体，钯为触媒，由氢气和氧气直接化合成过氧化氢，依次要经过氢化、氧化、萃取和后处理等工序。其中氢化反应一般在固定床中进行，蒽醌工作液在一定的压力、温度和钯触媒的作用下，与氢气发生氢化反应，生产氢蒽醌。

固定床蒽醌法的生产效率低、单位产品的生产消耗高、设备笨重、占地面积大，且制造成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种制备过氧化氢的氢化反应系统，设备紧凑，可实现连续生产，单位产品的生产消耗低，生产效率高，制造成本低。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种制备过氧化氢的氢化反应系统，包括立式的氢化反应釜，所述氢化反应釜的底部设有氢气分配装置，所述氢气分配装置的总入口与氢气供给管连接，所述氢气分配装置的下方设有工作液分配装置，所述工作液分配装置与氢化反应釜圆周上的工作液入口相连；所述氢化反应釜的中上部设有将液相空间分隔开的触媒过滤器，所述触媒过滤器滤后液相空间的底部连接有氢化液出口；所述氢化反应釜的顶部插接有竖直向下延伸的触媒添加管，所述触媒添加管的下端插入至所述触媒过滤器的下方，所述触媒添加管的上端通过触媒添加阀与触媒添加罐的出口连接；所述氢化反应釜的顶部中心设有反应釜气相出口。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：打开触媒添加阀将适量的触媒投入氢化反应釜，同时新鲜的工作液从工作液入口进入工作液分配装置，经工作液分配装置分配后向氢化反应釜的底部均匀喷出，氢气从氢气供给管进入氢气分配装置，氢气分配装置均匀释放出多个细小的氢气气泡，从新鲜工作液的上方向下喷出，与新鲜的工作液充分混合并搅拌，然后氢气气泡搅动工作液向上浮起；工作液中的蒽醌和氢气在粉状钯触媒的作用下，反应生成氢蒽醌，剩余未反应的氢气从氢化反应釜顶部的反应釜气相出口排出。氢化液经触媒过滤器过滤后，从氢化液出口流出，氢化液中的触媒被触媒过滤器的滤芯截留，最终落回反应空间继续发挥作用。本实用新型使用的触媒得以全部回收利用，有利于降低单位产品的生产消耗，提高氢化效率，降低生产成本。

作为本实用新型的改进，所述反应釜气相出口处安装有氢冷凝器，所述氢冷凝器的上部设有捕集装置，所述氢冷凝器的顶部出口连接有反应釜氢气回收管，所述反应釜氢气回收管的出口与氢气循环压缩机的入口连接，所述氢气循环压缩机的出口与氢气循环管连接，所述氢气循环管的出口与所述氢气供给管连接。氢化反应釜剩余未反应的氢气从反应釜气相出口排出后，经氢冷凝器冷凝降低温度，提高密度，减轻氢气循环压缩机的负荷，捕集装置将少量的液滴捕集掉，防止损坏氢气循环压缩机，氢气循环压缩机将回收的氢气压缩后，经氢气循环管回到氢化反应釜中循环，实现了氢气的全部回收利用，有利于降低产品单耗，降低生产成本，提高氢化效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述氢气循环压缩机的出口与气液分离罐的中部入口连接，所述气液分离罐的中部出口与所述氢气循环管连接，所述气液分离罐底部的排液口通过分离罐回流管与所述氢化反应釜的顶部回流口相连。气液分离罐分离出的极少量液体从分离罐回流管回到氢化反应釜中，避免液相物质进入氢气循环管。

作为本实用新型的进一步改进，所述触媒过滤器各滤芯的开口端向下，且各滤芯的内腔分别插接有冲洗支管，各冲洗支管的下端分别连接在冲洗干管上，所述氢化反应釜的圆周壁上设有工作液冲洗口与所述冲洗干管相连。当触媒过滤器的滤芯上堆积过多的触媒时，一方面导致触媒过滤器的过滤能力下降，另一方面会降低反应空间中触媒的浓度，影响氢化反应的进行，此时从工作液冲洗口注入冲洗工作液，冲洗工作液经冲洗干管进入各冲洗支管，再从各冲洗支管的上端流出，将堆积在滤芯表面的触媒冲洗下来，落回反应空间中，实现循环利用。