蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

文 磊

（乳源東陽光電化廠，廣東韶關(guān) 512700）

蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

文 磊

（乳源東陽光電化廠，廣東韶關(guān) 512700）

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)一步發(fā)展，社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都在經(jīng)歷著快速的發(fā)展，工業(yè)、紡織、制藥、化工業(yè)等行業(yè)的發(fā)展給我們的生活帶來了極大的便利，不斷地提高著我們的生活質(zhì)量和精神文化水平。隨著科技和先進(jìn)工藝的不斷發(fā)展，各種各樣的產(chǎn)品的生產(chǎn)都在經(jīng)歷著更新和換代，其中，雙氧水就是重要的一種產(chǎn)品。雙氧水作為一種無機(jī)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各個(gè)重要的行業(yè)中。基于這樣的背景，探討了蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)和進(jìn)一步的優(yōu)化。

蒽醌法；雙氧水；設(shè)計(jì)；優(yōu)化；探討

隨著我國發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，各種化學(xué)產(chǎn)品被不斷地生產(chǎn)出來，以此來滿足人們的生活和生產(chǎn)的需要。雙氧水作為一種化工產(chǎn)品，在我們的生活中扮演著重要的角色。近年來，隨著雙氧水的制作工藝不斷得到改進(jìn)，雙氧水的需求也不斷地得到擴(kuò)大。而消費(fèi)拉動(dòng)生產(chǎn)，雙氧水的制作技術(shù)也一直在進(jìn)行著研發(fā)。蒽醌法是目前工業(yè)制作雙氧水比較普遍的方法，其主要的流程包括氫化、氧化、萃取以及后續(xù)的處理等。

1 蒽醌法雙氧水生產(chǎn)工藝

所謂的“蒽醌法”，主要是一種生產(chǎn)雙氧水的方法。主要的工藝流程就是將烷基蒽醌和有機(jī)的溶劑按照一定的比例制配成工作溶液，然后在一定的壓力（0.30MPa）、溫度（55～65℃）和一定的催化劑的共同作用下，將氫氣通入后，使其經(jīng)過一定的氫化，然后在40～44℃中和空氣進(jìn)行氧化，經(jīng)過萃取、再生等工序，獲得一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的雙氧水溶液。這樣的整個(gè)就是蒽醌法雙氧水的生產(chǎn)過程。雙氧水的生產(chǎn)自動(dòng)化程度較高，而且產(chǎn)品的成本較低，所以比較適合大規(guī)模的進(jìn)行生產(chǎn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，蒽醌法雙氧水的生產(chǎn)也在不斷改進(jìn)，下面，我們從其生產(chǎn)工序的一個(gè)方面對(duì)其生產(chǎn)裝置進(jìn)行優(yōu)化。

2 蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

2.1 氫化

在蒽醌法雙氧水的制作過程中，氫化工藝主要用到的裝置就是氫化塔。生產(chǎn)過程中通入的氫氣和工作液一起流入催化劑床層，工作液經(jīng)過氫化反應(yīng)后，這兩種物質(zhì)經(jīng)過氣液分流器進(jìn)行分流。

2.1.1 氫化工序中存在的問題

在這一工序中，主要的問題就是氫化反應(yīng)的效率較低，不能夠滿足要求。如果氫效高，表明一定的氫化液可生產(chǎn)的雙氧水就較多，因而經(jīng)過萃取后的雙氧水的濃度也就越高，所以，我們可以發(fā)現(xiàn)，氫效的高低對(duì)于萃取的雙氧水的濃度有直接的影響。分析表明，氫效較低主要是由于氫化塔這一裝置的液體分布器結(jié)構(gòu)不合理所造成的。液體分布器的結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，導(dǎo)致材料出現(xiàn)偏流的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)偏流的現(xiàn)象，就會(huì)有部分的催化劑無法發(fā)生氫化反應(yīng)，但是另一部分的催化劑的氫化反應(yīng)過度，容易使催化劑出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象，影響氫效。

2.1.2 氫化工序的改造

由于氫化塔的液體分布器出現(xiàn)了一些問題，所以，在對(duì)其進(jìn)行改造的過程中，將原液體分布器進(jìn)行拆除，變?yōu)閺椥缘囊后w分布器。這樣的液體分布器是材料無論處在什么樣的條件下都呈現(xiàn)出均勻分布的狀態(tài)，材料不會(huì)發(fā)生偏流，氧化劑也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象。彈性液體分布器的主要特點(diǎn)就是在原有的篩板的基礎(chǔ)上，在其每一個(gè)篩孔生都加上一個(gè)垂直的管子作為小的分布器，同時(shí)每一個(gè)垂直管的側(cè)面都有圓孔。這樣可以防止液體出現(xiàn)偏流的情況。

2.2 氧化

在雙氧水的生產(chǎn)過程中，經(jīng)過氫化的氫化液進(jìn)入到氧化塔的上塔，與下塔中的空氣發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過氣液分離器之后，這些液體會(huì)流入到下塔，與空氣發(fā)生反應(yīng)，之后再次進(jìn)行氣液分離。

2.2.1 氧化工序中存在的問題

在氧化工序中，有一定的氧化收率，主要是氧化效率和氫化效率的比值。這一工序中，出現(xiàn)的問題就是氧化的收率較低。而當(dāng)氫化效率一定時(shí)，氧化效率直接影響到氧化收率。主要的原因就是氧化塔的結(jié)構(gòu)為空塔結(jié)構(gòu)物料在氧化塔中也容易發(fā)生偏流。在整個(gè)的氧化反應(yīng)的過程中，氧化氫的濃度會(huì)隨著氧化反應(yīng)的進(jìn)行而濃度不斷增加，而且越往塔的上部，濃度就會(huì)越高，這樣上下的液體產(chǎn)生了密度差，會(huì)發(fā)生對(duì)流，一旦出現(xiàn)對(duì)流，就會(huì)導(dǎo)致軸向的返混，也就是塔內(nèi)的氧化液和雙氧水中的氧化液進(jìn)行混合，這樣液體混合就會(huì)降低氧化收率。

2.2.2 氧化工序的改造

改造氧化工序，主要是提高氧化收率。在氧化塔的上下部分分別增加氣液傳質(zhì)的填料。這樣的填料特點(diǎn)主要是通量較大，有較強(qiáng)的分散流體的能力，而且阻力較低。使用這樣的填料并在其表面上設(shè)置了橫向的流道，使得液體與空氣的接觸面積和橫向的流通能力有所提高，從而液體的分散性就相應(yīng)的提高。這樣一來，就防止了物料的偏流和軸向的返混，提高氧化收率。

3 結(jié)語

綜合以上的討論，我們對(duì)蒽醌法雙氧水的概念有了初步的了解，同時(shí)對(duì)于其生產(chǎn)過程中的氫化工序和氧化工序裝置中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，然后對(duì)裝置進(jìn)行了具有針對(duì)性的優(yōu)化。通過對(duì)蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置的改造和優(yōu)化，大大提高了雙氧水的濃度，而且對(duì)于裝置中存在的安全隱患進(jìn)行了排除，使得生產(chǎn)裝置能夠順利運(yùn)行。這樣一來，使得我國的蒽醌法雙氧水的生產(chǎn)自動(dòng)化以及生產(chǎn)放率得到大幅度的提高，為我國的化工以及醫(yī)藥軍工等行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力。

[1]陳冠群，周濤，曾平，等.蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的研究進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與工程，2006，（06）：550-555+561.

[2]王勝年，王樹東，吳迪鏞.蒽醌法雙氧水生產(chǎn)氫化催化劑研究進(jìn)展[J].工業(yè)催化，2000，（02）：11-14.

[3]陳韡.淺析蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工序[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2012，（04）：94-96.

Anthraquinone Hydrogen Peroxide Production Equipment Design and Optimization

Wen Lei

Along with our country economy and the further development of science and technology，the society are experiencing rapid growth，in every field of industry，textile，pharmacy，chemical industry and so on，these developments brought great convenience to our life，constantly improve the quality of our life and spiritual cultural level.With the continuous development of science and technology and advanced technology，all kinds of products are experiencing the updating and upgrading，among them，the hydrogen peroxide is one of the important products.Hydrogen peroxide，as a kind of inorganic chemical products，widely used in every major industry.Based on such background，discusses the method of anthraquinone hydrogen peroxide production device design and further optimization.

anthraquinone method；hydrogen peroxide；design；optimization；discuss

TQ123.6

A

1003–6490（2016）04–0116–02

2016–04–06

文磊（1983—），男，湖南衡陽人，初級(jí)化工工程師，主要研究方向?yàn)榛ぁ?/p>