[实用新型]35％浓度过氧化氢萃取塔装置

说明书

本实用新型涉及用原生产27.5％浓度过氧化氢萃取塔装置改造后直接生产35％浓度的过氧化氢。

目前，生产35％的过氧化氢是经过两个步骤完成的：首先是用27.5％的装置生产27.5％浓度的过氧化氢（专业生产术语称作稀品）。然后再由浓缩装置进行浓缩为35％浓度的过氧化氢。沧洲化肥厂双氧水分厂、岳阳洞庭氮肥厂化工分厂都是这样生产的。这种生产过程物料消耗高，生产流程长，能耗也高，人工费用也高。

为了解决成本高、生产销售都很困难的问题，通常都是调整工艺指标、加强操作、提高产量，以达到降低消耗和降低成本的目的。但效果总是不明显。

本实用新型目的是提供一种可省去浓缩装置和浓缩过程，降低成本，直接生产35％浓度的过氧化氢萃取塔装置。

本实用新型的目的是这样实现的：用于直接生产35％浓度过氧化氢萃取塔装置，包括由筛板和降液管组成的塔体，塔底和由进水管、工作液出料管组成的分离器，其特征在于：塔体中各层筛板筛孔直径自下向上依次由φ2mm呈线性、梯度增加至φ3.5mm；35％与27.5％浓度过氧化氢萃取塔装置的分离器容积比为1.25：1。萃取塔装置分离器的进水管和工作液出料管的距离可以是1600mm。

生产35％浓度的过氧化氢关键装置是萃取塔，而萃取塔的关键部位是在筛板数满足的前提下，筛板筛孔的直径和孔数以及沉降分离时间又是关键。由于在整体萃取塔中从上到下过氧化氢浓度是不同的，最上一块筛板过氧化氢的浓度为0.03％，而最下一块筛板下过氧化氢的浓度为35％。0.03％浓度的过氧化氢重度近似于1，而35％浓度过氧化氢的重度为1.13。在整体塔中由上到下过氧化氢的浓度梯度是逐渐增加的；浓度梯度曲线近似直线。在萃取过程中过氧化氢的水溶液为连续相，工作液为分散相。工作液由下向上飘浮的推动力是重度差。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。由此可知下部推动力大，向上部运动推动力逐渐减小，过孔速度也逐渐减小。若装置中萃取塔的筛板筛孔从上到下全部是同一孔径的，这样就使萃取塔的生产能力和萃取效果均受到限制，相对减小。根据这种情况，本实用新型是将塔体中各层筛板筛孔直径自下向上依次由φ2mm呈线性、梯度增加至φ3.5mm。这样既增加了流通量，又提高了上部分筛板的过孔速度，克服了推动力逐渐减小的不足。

因为直接生产35％的过氧化氢，就有一个很重要的问题是控制萃余这个工艺指标小于0.3g／l，这样除了上述采用的扩孔措施以解决过孔速度，提高传质速度问题外，还需要加强工作液和过氧化氢在出口处的分离能力。这样就需要延长工作液出筛板塔的最后一块塔板后到出口这一段的停留时间。为解决这个问题，可以采取两个办法，一是加大出最后一块筛板到出口这段静止分离区的直径，以延长停留静止时间。二是提高分离区的高度，分离区的高度为1600mm。这样就使工作液可在分离区停留540秒。经实验证明完全可以满足萃余小于0.3g／l这个工艺指标。

本实用新型与已有技术比较具有以下优点：可省去浓缩装置和浓缩过程，节省了物料消耗、蒸汽消耗、电耗及化工原料的消耗，人工费用，降低了成本。

实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1是根据本实用新型提出的直接生产35％浓度的过氧化氢萃取塔装置的整体视图。

图2是筛板筛孔的剖视图。

下面结合附图说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置系一个筛板萃取塔系统从下到上共有等距离的44块筛板（在客观条件允许的情况下，筛板数增加中则萃取效果更好。本次指现有装置塔板数）。图中只画出一块筛板，其余均未画出。筛板是由厚3mm、孔中心距为7mm的带有降液管的1Cr18Ni9Ti不锈钢板所组成。塔体直径为φ1400mm。该装置由筛板（11）和降液管（12）组成的塔体 （1），由过氧化氢出料管（21）、存料器（22）和工作液进料管（23）组成的塔底（2），由进水管（31）、工作液出料管（32）组成的分离器。

首先含有6.5g／l以上的过氧化氢的工作液由进料口（23）进入萃取塔。此时萃取塔内已全部充满纯水（只在上部留有工作液静止分离部分）。由于工作液同过氧化氢的水溶液存在一个重度差，且下部重度差比上部重度差大，故筛孔（11）的孔径不同且逐渐增大。在重度差的作用下，含有过氧化氢的工作液依次通过各块筛板的筛孔向上漂浮，在漂浮过程中，过氧化氢在水中的溶解度远大于在工作液中的溶解度。因此就完成了液相传质的过程，在漂浮出最后一块筛板（11）后进行静止分离。由于过氧化氢的重度大于水和工作液，所以逐渐由降液管向下沉降，形成整个萃取塔内从上到下过氧化氢的浓度逐渐增加。由于工作液出料口和进水管（31）的距离为1600mm，致使工作液和过氧化氢的静止分离时间为540秒，就实现了工作液中残余的过氧化氢（技术术语称为萃余）小于0.3g／l，达到了工艺技术指标的要求。又由于将第1块筛板至第44块筛板的孔径由φ2mm呈线性或梯度依次增加至φ3mm，使工作液的过孔速度和传质效果都增强了，故实现了在出料口（21）处过氧化氢的浓度大于35％，因而实现直接生产35％浓度过氧化氢的目的。