[发明专利]蒽醌法生产双氧水工艺中萃余液的再生系统

说明书

蒽醌法生产双氧水工艺中萃余液的再生系统，涉及以蒽醌法工业化生产双氧水的技术领域，包括萃余液管线、白土床和再生液储槽，按照进液至出液的方向，在萃余液管线的出液口依次连接聚结器、一级闪蒸器、二级闪蒸器、白土床给料泵，白土床给料泵的出液口连接热交换器的管程进液口，热交换器的管程出液口连接加热器，加热器的出液口连接白土床的进液口，白土床的出液口与热交换器的壳程进液口相连接，热交换器的壳程出液口与再生液储槽相连接；一级闪蒸器还连接一级冷凝器，一级冷凝器连接第一真空机组；二级闪蒸器还连接二级冷凝器，二级冷凝器连接第二真空机组；一级闪蒸器的出液口与再生液储槽相连接。既能节约生产成本，又能保障绿色生产要求。

技术领域

本发明涉及以蒽醌法工业化生产双氧水的技术领域，具体涉及在氢化工序中产生的氢化蒽醌降解物（如蒽酮等）还原成2-乙基蒽醌再生技术，以及除去萃余液中大部分水分保持触媒活性的工艺技术。

背景技术

工业规模化生产过氧化氢（H₂O₂）的传统方法是蒽醌法，主要有氢化反应工序、氧化反应工序、萃取和净化工序、再生工序（也称后处理工序）。

氢化反应机理是：在钯（Pd）催化作用下，2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌分别与氢气反应生成2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌。这个过程中生成的工作液我们称为氢化液。

氧化还原反应机理是：将2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌与空气中氧气发生氧化反应，生成过氧化氢，同时2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌还原成2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌，这个过程生成的工作液我们称为氧化液。

萃取的机理是：以水为连续相，氧化液为分散相，纯水从塔顶流向塔底的过程中过氧化氢含量逐渐增高，最后从萃取塔的塔底流出的萃取液也称粗双氧水（也成为了萃取液），再将粗双氧水再依次经净化、去除重芳烃后，再添加稳定剂，然后进入双氧水成品包装工序。氧化液从萃取塔塔底向上与纯水逆流萃取的过程中，双氧水浓度逐渐降低，最后从萃取塔塔顶流出，这种液体我们称为萃余液。

而经过以上萃取后的萃余液含有重芳烃、磷酸三辛酯、2-乙基蒽醌、2-乙基四氢蒽醌以外，还含有游离态的水及双氧水、溶解态的水及双氧水、氢化蒽醌降解物和环氧蒽醌降解物。为了保持工作液的性质（降解物的含量太多，工作液性质发生变化）及触媒的活性（进入氢化工序带水多，影响触媒活性）；通过物理或者化学除水并把部分氢化蒽醌降解物再生还原成蒽醌的过程，以上处理工艺业内称为再生工序。

传统的再生工艺过程是：来自于萃取塔的萃余液先通过萃余分离器中碳酸钾把萃余液中大部分游离态的水分离下来，再采用浓碱吸附大部分的水分，同时分解大部分的双氧水，再经碱分离器除去夹带的碱液，然后通过白土床中活性氧化铝将蒽酮还原成2-蒽醌。

在传统的再生工艺过程中，虽然经浓碱吸附和碱分离器除吸除了大部分水分及分解了大部分双氧水，但是还有大量碱液夹带在蒽酮中进入了白土床，致使白土床中的活性氧化铝与碱发生了反应，并产生粉化现象，会直接影响活性氧化铝的使用寿命。其次在白土床中工作液温度一直在50℃左右时，活性氧化铝在这个温度下对蒽醌降解物的再生效果不佳。

由上可见传统的再生工艺存在以下缺陷：

1、除水（萃余分离器、碱塔）和除碱（碱分离器）设备需要较大的体积，初始装填使用的工作液量较多，辅助设备较多（须配合蒸碱系统），设备投资成本大，占地大。

2、工作液全部经过活性氧化铝处理，单位双氧水的活性氧化铝消耗高，需要安置活性氧化铝的白土床体积较大（10万吨/年装置大约130m3左右，三个床），装填的活性氧化铝量较多（一共装150t左右）。

3、活性氧化铝由于在碱性环境下，使用寿命大约只有1～2个月，主要原因是在白土床床底部的活性氧化铝粉化现象严重，极易发生活性氧化铝消流失。

4、传统工艺再生流程中除水除碱设备及再生设备体积较大，初始装填使用的工作液量较多。