[实用新型]一种气体分布器及蒽醌加氢浆态床反应器

说明书

本申请公开了一种气体分布器及应用该气体分布器的蒽醌加氢浆态床反应器。其中气体分布器包括第一分布器，第一分布器包括管板及多个分布板；管板上开设多个管孔，每个管孔内设置一个或多个分布板；每个分布板上均开设多个第一气孔，第一气孔的孔径为微米级孔径。本实用新型通过分布板上设置的多个微米级孔径，实现对气体的精细分流，使得气体分布更为均匀。本实用新型公开的应用该气体分布器的蒽醌加氢浆态床反应器，具有气液固三相物料混合均匀，接触面积大，单位体积产能高，反应器传热良好等优点；强化相间传质，使反应物与催化剂接触更加充分、均匀，具有更高的氢效和加氢选择性。

技术领域

本申请涉及一种气体分布器及蒽醌加氢浆态床反应器，属于化工技术领域。

背景技术

过氧化氢是一种绿色化工产品，其生产和使用过程几乎没有污染，故被称为“清洁”的化工产品。过氧化氢最初仅用于医药和军工领域，后来逐步应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等领域，市场需求日益扩大。

过氧化氢的生产方法有多种，其中蒽醌法是最为成熟的生产方法。该方法的生产工艺为：蒽醌加氢、氢化蒽醌氧化、过氧化氢萃取以及工作液钝化循环。蒽醌加氢是整个生产过程的关键步骤，直接影响过氧化氢的浓度和质量。

目前蒽醌加氢反应的操作单元主要为滴流床和浆态床两大类。

滴流床氢化工艺虽操作简单、催化剂不用分离，但滴流床床层传热性能较差，蒽醌加氢反应是放热过程，内部易形成飞温和局部过热，造成反应不均，整体选择性低、产品质量差，在三相反应中，液体和气体分布不均匀极易造成流体的沟流和短路，降低催化剂的利用率，蒽氢醌会过度加氢产生大量副产物，提高了能耗及生产成本。

相对滴流床反应器来说，浆态床具有物料混合均匀，不易产生局部热点，反应器传热良好，加氢效率高、生产能力大等优点，尤其是浆态床具有更高的收率和加氢选择性。对于催化剂易失活的反应，可使反应过程和催化剂再生过程连续化，可在线更换拆卸催化剂，保持工作液氢化效率稳定。因此，蒽醌法生产过氧化氢采用浆态床工艺可以提高装置的生产效率，降低催化剂和循环工作液用量，降低生产成本，而且由于浆态床工艺使蒽醌加氢反应均匀，避免反应过程局部热点形成而导致工作液降解，有利于提高过氧化氢的产品质量。

蒽醌加氢的浆态床反应器是指催化剂悬浮于液相中，气体以鼓泡的形式通入到反应器中，带动固相悬浮于液相中，催化剂颗粒与流体处于剧烈搅动状态，气固相界面不断更新，传质系数大，催化剂粒度小，单位体积催化剂具有很大的表面积，使传质速度加快；那么合理的气体分布器就是整个反应器的关键元件，一个合理的分布器既能够控制反应器内的气泡尺度大小，使气体分布更加均匀，同时能够使反应器的气液固三相循环流化，同时应避免气体分布器堵塞，浆液倒流，催化剂底部沉积等常见问题。

现有技术中常见的气体分布器，多采用多孔板、列管式、盘管式等结构，该种结构的气体分布器，工作液和氢气之间的传质系数小，传质速度慢。

实用新型内容

本申请的目的在于，提供一种气体分布器，以解决现有浆态床反应器中的气体分布器存在的使用过程中工作液和氢气之间的传质系数小，传质速度慢的技术问题。同时，本实用新型还提供了一种使用上述气体分布器的蒽醌加氢浆态床反应器。

本实用新型的气体分布器，包括第一分布器，所述第一分布器包括管板及多个分布板；

所述管板上开设多个管孔，每个管孔内设置一个或多个分布板；

每个所述分布板上开设多个第一气孔，所述第一气孔的孔径为微米级孔径。

优选地，每个所述管孔包括第一管口及第二管口；所述第一管口的内径小于所述第二管口的内径，气体经由所述第一管口流向所述第二管口。

优选地，还包括第二分布器；

所述第二分布器与所述第一分布器同轴设置，所述第二分布器上开设多个第二气孔。