CN211419576U - 一种新型生产过氧化氢氧化塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型生产过氧化氢氧化塔，包括塔体，所述塔体的顶部设有气体出口，所述塔体的底部设有产物出口，还包括，多层氧化塔盘A，沿塔体的高度方向自上而下设置于奇数层，所述氧化塔盘A上设有降液管A、位于塔体的轴线上，所述氧化塔盘A呈中心向下凸起的台阶状；多层氧化塔盘B，沿塔体的高度方向自上而下设置于偶数层，所述氧化塔盘B上设有降液管B、对称设置且靠近塔体的内壁；所述氧化塔盘A、氧化塔盘B均匀密布有多个透气孔。

Description

一种新型生产过氧化氢氧化塔

技术领域

本发明属于化工装备技术领域，尤其涉及一种新型生产过氧化氢氧化塔。

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、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，钯为催化剂，由氢气和氧气直接化合成过氧化氢，依次要经过氢化、氧化、提取工序，其中氢化反应为蒽醌工作液在一定的压力，温度和催化剂的作用下，与氢气发生氢化反应，生产氢蒽醌，接着将氢蒽醌液送入氧化塔进行氧化反应。

专利号为“201720696714.X”的专利，通过设置塔盘的方式有效的避免了现有技术中需要边搅拌边上行进行生产的方式，但是仍存在以下问题，

一、塔盘呈水平设置，反应面积小，且无法保证氢蒽醌液能够布满整个塔盘后再向下一层降液。

二、氢蒽醌液进液口向一侧进液，无法有效落满第一层塔盘，造成反应空间浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型生产过氧化氢氧化塔，通过设置V型塔盘，有效增加了反应液的反应面积，同时，设计氢蒽醌液进入装置使得氢蒽醌液能够更好布满塔盘，有效的利用反应面积。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种新型生产过氧化氢氧化塔，包括塔体，所述塔体的顶部设有气体出口，所述塔体的底部设有产物出口，还包括，多层氧化塔盘A，沿塔体的高度方向自上而下设置于奇数层，所述氧化塔盘A上设有降液管A、位于塔体的轴线上，所述氧化塔盘A呈中心向下凸起的台阶状；

多层氧化塔盘B，沿塔体的高度方向自上而下设置于偶数层，所述氧化塔盘B上设有降液管B、对称设置且靠近塔体的内壁；

所述氧化塔盘A、氧化塔盘B均匀密布有多个透气孔。

进一步地，还包括，挡边A，固接于所述氧化塔盘A上表面的水平台阶内边沿上；挡边B，固接于所述氧化塔盘B上表面的水平台阶外边沿上。

进一步地，所述氧化塔盘A位于上部水平台阶的内边沿直径大于与其相邻的下一阶水平台阶的外边沿直径，所述氧化塔盘B位于上部水平台阶的内边沿直径小于与其相邻的下一阶水平台阶的外边沿直径。

进一步地，位于氧化塔盘A下表面设置了螺旋向上直径增加的换热管A；位于氧化塔盘B下表面设置了螺旋向上直径减小的换热管B；所述换热管A、换热管B两端分别穿接固定于塔体上，所述换热管A采用高进低出进行换热，所述换热管B采用了低进高出进行换热。

进一步地，还包括，氢蒽醌液进入装置，固定连接于塔体上部，位于氢蒽醌液反应位置上方；所述氢蒽醌液进入装置包括，氢蒽醌液进入管、液体分布器以及导流筒；所述氢蒽醌液进入管一端穿接固定于塔体内壁，另一端插入液体分布器上，用于将氢蒽醌液导入液体分布器；所述液体分布器呈圆环状，截面径向呈V字型，其一侧边沿固定连接于塔体内壁，所述液体分布器靠近塔体内壁的侧面沿周面均匀设有多个分布孔；所述导流筒，上端固接于塔体上部，导流筒内部固定连接有一层气液过滤网，下端呈喇叭口状。

进一步地，所述氢蒽醌液进入管至少两根，均匀沿塔体内壁圆周分布。

进一步地，还包括，气体分布器，固接于塔体下部，位于最后一层氧化塔盘B下方；所述气体分布器包括，气体主干管以及气体支管，所述气体主干管沿塔体径向分布呈十字状通过支架固定连接于塔体内，一端连通塔体外部进气管上；所述气体支管呈圆盘状、端部连通于气体主干管；所述气体支管至少设有两道，俯视呈同心圆环状；所述气体支管径向截面下部呈半圆形，上部呈倒V字型；所述气体主干管上开设有至少三排沿长度方向均匀分布的气孔，所述气体支管上部倒V型表面两边沿圆周开设有垂直于V型面的气孔。

进一步地，所述气孔包括两段，气体进入处的一段直径小于气体喷出处的一段，两段直径之比为2:3，两段长度之比为1:1。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：通过台阶状的氧化塔盘A与氧化塔盘B，相对于现有技术反应面积有较大增加，通过设置挡边可以保证氢蒽醌液布满了第一层水平台阶后才能够流入下一层台阶，分别设置换热管A、换热管B符合氧化塔盘A、氧化塔盘B，能够更好的对反应热进行散发，设置氢蒽醌液进入装置后通过其液体分布器更好的将氢蒽醌液倒流至塔体内壁上滑下，更容易布满氧化塔盘，布置多根氢蒽醌液进入管可以使得氢蒽醌液进入更加均匀避免液体分布器受力不均损坏，通过设置气体分布器，将气体分布器设置为气体主干管，和气体支管，通过气体主干管保证气体上升，通过气体支管的斜面上设置的气孔避免了液体进入气体支管，更好的保证气液混合上升，设置气孔分为两段，气源进入段直径较大，喷出段直径较小，利用进入段的气体压强大于喷出段的气体压强进一步地避免液体进入气孔内。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为氧化塔盘A与氧化塔盘B结构示意图。

图3为加入换热管A与换热管B结合后的结构示意图。

图4为氢蒽醌液进入装置结构示意图。

图5为气体分布器俯视结构示意图。

图6为气孔结构示意图。

图7为气体支管固定结构示意图。

附图标记，

塔体-10、气体出口-101、产物出口-102、氧化塔盘-A103、降液管A-1031、氧化塔盘B-104、降液管B-1041、挡边A-1032、挡边B-1042、换热管A-105、换热管B-106、氢蒽醌液进入装置-107、氢蒽醌液进入管-1071、液体分布器-1072、导流筒-1073、气体分布器-108、气体主干管-1081、气体支管-1082、气液过滤网-10731。

具体实施方式

如图1~7所示，一种新型生产过氧化氢氧化塔，包括塔体10，所述塔体10的顶部设有气体出口101，所述塔体10的底部设有产物出口102，氢蒽醌液进入装置107，固定连接于塔体10上部，位于氢蒽醌液反应位置上方，气体分布器108，固接于塔体10下部，位于最后一层氧化塔盘B104下方；还包括，多层氧化塔盘A103，沿塔体10的高度方向自上而下设置于奇数层，所述氧化塔盘A103上设有降液管A1031、位于塔体10的轴线上，所述氧化塔盘A103呈中心向下凸起的台阶状；多层氧化塔盘B104，沿塔体10的高度方向自上而下设置于偶数层，所述氧化塔盘B104上设有降液管B1041、对称设置且靠近塔体10的内壁；所述氧化塔盘A103、氧化塔盘B104均匀密布有多个透气孔。

为了保证氢蒽醌液能够在氧化塔盘A103与氧化塔盘B104上进行充分反应，设置了挡边A1032，固接于所述氧化塔盘A103上表面的水平台阶内边沿上，还设置了挡边B1042，固接于所述氧化塔盘B104上表面的水平台阶外边沿上。

反应时，氢蒽醌液由第一层氧化塔盘A103周边向中心流动，且经过水平台阶时，在水平台阶的内边固定连接挡边A1032（高度2.5mm），氢蒽醌液就会停留在水平台阶直到液面高过挡边A1032流向下一个台阶，这样增加了氢蒽醌液在氧化塔盘A103上的停留时间，使氧气与氢蒽醌液由足够的反应时间，使反应更加充分；氢蒽醌液从氧化塔盘A103的中心位置的降液管A1031流向下一层的氧化塔盘B104的中心位置，氢蒽醌液由中心位置向四周流动，且经过水平台阶时，在水平台阶的外边设有挡边B1042（高度2.5mm），氢蒽醌液就会停留在水平台阶直到液面高过挡边B1042流向下一个台阶这样增加了氢蒽醌液在氧化塔盘B104上的停留时间，使氧气与氢蒽醌液由足够的反应时间，使反应更加充分，氢蒽醌液再从氧化塔盘B104的周边的降液管B1041流向下一层氧化塔盘A103且降液管B1041的出口面向塔壁，使氢蒽醌液充满整个氧化塔盘A103，如此的逐层的向下流动；在空气向上流动时，小气泡容易经过碰撞，相互结合成大气泡，在大气泡流向氧化塔盘下方时，大气泡就会被塔盘上的透气孔（大小一般2.5mm）分割成小气泡，然后与氧化塔盘上的氢蒽醌液进行反应，这样大大增加了气泡的表面积，从而增加了反应的接触面积，使反应更加充分。

进一步地，所述氧化塔盘A103位于上部水平台阶的内边沿直径大于与其相邻的下一阶水平台阶的外边沿直径，所述氧化塔盘B104位于上部水平台阶的内边沿直径小于与其相邻的下一阶水平台阶的外边沿直径。这样使得上下台阶之间的连接面呈斜面，可以使得氢蒽醌液可以沿连接面下滑，进一步与氧气反应，增加了反应面积。位于氧化塔盘A103下表面设置了螺旋向上直径增加的换热管A105；位于氧化塔盘B104下表面设置了螺旋向上直径减小的换热管B106；所述换热管A105、换热管B106两端分别穿接固定于塔体10上，所述换热管A105采用高进低出进行换热，所述换热管B106采用了低进高出进行换热。将换热管A与换热管B贴合氧化塔的形状设置，可以更为有效的移走反应热量。

进一步地，所述氢蒽醌液进入装置107包括，氢蒽醌液进入管1071、液体分布器1072以及导流筒1073；所述氢蒽醌液进入管1071一端穿接固定于塔体10内壁，另一端插入液体分布器1072上，用于将氢蒽醌液导入液体分布器1072；所述液体分布器1072呈圆环状，截面径向呈V字型，其一侧边沿固定连接于塔体10内壁，所述液体分布器1072靠近塔体10内壁的侧面沿周面均匀设有多个分布孔；

所述导流筒1073，上端焊接于塔体10上部，导流筒1073内部固定连接有一层气液过滤网，下端呈喇叭口状。所述氢蒽醌液进入管1071至少两根，均匀沿塔体10内壁圆周分布。反应时，氢蒽醌液从氢蒽醌液进入管1071进入，流入塔体10内部边缘设置的V字圆环型液体分布器1072，在液体分布器1072靠近塔内壁的一侧开多个分布孔，使液体均匀的沿着内壁流向第一层氧化塔盘A103的边缘处，这样就可以使氢蒽醌液完整的流过整个氧化塔盘A103第一层；在第一层氧化塔盘A103的上方设置了导流筒1073，其内径小于塔内径，在空气和液体通过导流筒10730内的气液过滤网时（气液过滤网焊接外沿支架焊接固定于导流筒内）时，气液就会分离，空气从气体出口101流出去，而液体则会从导流筒1073的部分沿着筒壁下流入第一层氧化塔盘A103周边。

进一步地，还包括，所述气体分布器108包括，气体主干管1081以及气体支管1082，所述气体主干管1081沿塔体10径向分布呈十字状通过支架固定连接于塔体10内，一端连通塔体10外部进气管上；

所述气体支管1082呈圆盘状、端部连通于气体主干管1081；所述气体支管1082至少设有两道，俯视呈同心圆环状；所述气体支管1082径向截面下部呈半圆形，上部呈倒V字型；所述气体主干管1081上开设有至少三排沿长度方向均匀分布的气孔，所述气体支管1082上部倒V型表面两边沿圆周开设有垂直于V型面的气孔，防止液体流入气体分布器108内。所述气孔包括两段（打孔时可将管体分割后大孔之后再进行焊接），气体进入段直径大于气体喷出段的直径，两段直径之比为3:2（大段直径6mm），两段长度之比为1:1。

Claims (8)

1.一种新型生产过氧化氢氧化塔，包括塔体（10），所述塔体（10）的顶部设有气体出口（101），所述塔体（10）的底部设有产物出口（102），其特征在于，还包括，

多层氧化塔盘A（103），沿塔体（10）的高度方向自上而下设置于奇数层，所述氧化塔盘A（103）上设有降液管A（1031）、位于塔体（10）的轴线上，所述氧化塔盘A（103）呈中心向下凸起的台阶状；

多层氧化塔盘B（104），沿塔体（10）的高度方向自上而下设置于偶数层，所述氧化塔盘B（104）上设有降液管B（1041）、对称设置且靠近塔体（10）的内壁；

所述氧化塔盘A（103）、氧化塔盘B（104）均匀密布有多个透气孔。

2.根据权利要求1所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，还包括，

挡边A（1032），固接于所述氧化塔盘A（103）上表面的水平台阶内边沿上；

挡边B（1042），固接于所述氧化塔盘B（104）上表面的水平台阶外边沿上。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，所述氧化塔盘A（103）位于上部水平台阶的内边沿直径大于与其相邻的下一阶水平台阶的外边沿直径，所述氧化塔盘B（104）位于上部水平台阶的内边沿直径小于与其相邻的下一阶水平台阶的外边沿直径。

4.根据权利要求1所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，位于氧化塔盘A（103）下表面设置了螺旋向上直径增加的换热管A（105）；位于氧化塔盘B（104）下表面设置了螺旋向上直径减小的换热管B（106）；所述换热管A（105）、换热管B（106）两端分别穿接固定于塔体（10）上，所述换热管A（105）采用高进低出进行换热，所述换热管B（106）采用了低进高出进行换热。

5.根据权利要求1所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，还包括，

氢蒽醌液进入装置（107），固定连接于塔体（10）上部，位于氢蒽醌液反应位置上方；

所述氢蒽醌液进入装置（107）包括，氢蒽醌液进入管（1071）、液体分布器（1072）以及导流筒（1073）；

所述氢蒽醌液进入管（1071）一端穿接固定于塔体（10）内壁，另一端插入液体分布器（1072）上，用于将氢蒽醌液导入液体分布器（1072）；

所述液体分布器（1072）呈圆环状，截面径向呈V字型，其一侧边沿固定连接于塔体（10）内壁，所述液体分布器（1072）靠近塔体（10）内壁的侧面沿周面均匀设有多个分布孔；

所述导流筒（1073），上端固接于塔体（10）上部，导流筒（1073）内部固定连接有一层气液过滤网，下端呈喇叭口状。

6.根据权利要求5所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，所述氢蒽醌液进入管（1071）至少两根，均匀沿塔体（10）内壁圆周分布。

7.根据权利要求1所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，还包括，气体分布器（108），固接于塔体（10）下部，位于最后一层氧化塔盘B（104）下方；

所述气体分布器（108）包括，气体主干管（1081）以及气体支管（1082），所述气体主干管（1081）沿塔体（10）径向分布呈十字状通过支架固定连接于塔体（10）内，一端连通塔体（10）外部进气管上；

所述气体支管（1082）呈圆盘状、端部连通于气体主干管（1081）；

所述气体支管（1082）至少设有两道，俯视呈同心圆环状；

所述气体支管（1082）径向截面下部呈半圆形，上部呈倒V字型；

所述气体主干管（1081）上开设有至少三排沿长度方向均匀分布的气孔，所述气体支管（1082）上部倒V型表面两边沿圆周开设有垂直于V型面的气孔。

8.根据权利要求7所述的一种新型生产过氧化氢氧化塔，其特征在于，所述气孔包括两段，气体进入段直径大于气体喷出段的直径，两段直径之比为3:2，两段长度之比为1:1。

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