雙氧水生產系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙氧水生產系統，包括由管道依次連接的白土床、氫化塔、氧化塔和萃取塔，從萃取塔出來分為兩路，其中一路經干燥再生及堿沉降系統，回收再生的工作液，通過管道又返回白土床，另一路連接凈化塔，氧化塔內的氣液分布器為一泡罩，在萃取塔塔身頂端以上、萃余液出口管以下的塔頂內設有不銹鋼填料層，雙氧水產品出口管通過輸送管道與凈化塔的頂部相連，在所述輸送管道上接有冷卻器，干燥再生及堿沉降系統包括工作液計量槽、干燥塔和堿沉降器，還設有用以連接工作液計量槽和堿沉降器的旁路管道。本實用新型體積縮小，投資降低，簡化了工藝流程，減少工作液的消耗，處理能力強，雙氧水的產能大大提高，確保了質量和安全。
【專利說明】雙氧水生產系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙氧水生產系統。
【背景技術】
[0002]現有的雙氧水生產系統，主要包括由管道依次連接的白土床、氫化塔、氧化塔和萃取塔，從萃取塔出來分為兩路，其中一路經干燥再生及堿沉降系統，回收再生的工作液，通過管道又返回白土床，另一路連接凈化塔(萃取塔和凈化塔構成萃取凈化系統)，由凈化塔凈化得到成品雙氧水。這種結構的雙氧水生產系統，主要存在以下缺陷:
[0003]1、所述氧化塔，在其反應段設置有用于氣液再分布的篩板，這種篩板結構存在的缺陷是:物料與氣體一起通過時不通暢，易堵塔，再分布效果差，氧化收率低，還由于反應段內的氣液流量較大，常常出現沖壞篩板的事故。
[0004]2、所述雙氧水萃取凈化系統，由萃取塔和凈化塔組成，氧化反應后的工作液體進入到萃取塔底部，萃取塔為多層多孔篩板塔，純水經預熱到45度左右并混入少量磷酸溶液將其PH值調整為3-3.6后進入萃取塔上部，在塔內向下流動，與向上漂浮的工作液體逆流萃取，將工作液體含的雙氧水萃取出來，至萃取塔底部時粗雙氧水溶液濃度達到42%左右靠位差流入凈化塔頂部，將重芳烴溶劑從凈化塔底部加入，重芳烴溶劑進入凈化塔后靠與雙氧水的密度差向上漂浮，與向下流動的粗雙氧水溶液進行逆流接觸，將粗雙氧水溶液中大部分有機碳萃取出來，凈化后的成品雙氧水溶液流入貯存罐。這種結構的雙氧水萃取凈化系統，由于粗雙氧水溶液溫度較高(40多度)，存在凈化困難的缺陷，而且，溫度較高，需要增大重芳烴溶劑的用量，因而加大凈化塔的工作負荷，引發安全事故。另一方面的缺陷來自萃取塔。所述萃取塔主要包括塔身和塔頂，在塔身的上部設有純水進口管，在塔身的下部設有氧化液進口管，在塔身的底部設有雙氧水產品出口管，在塔頂的上端部設有萃余液出口管，氧化液進入萃取塔的塔身后，靠管狀分布器和/或篩板進行液體分布，以增強萃取效果。這種傳統的萃取塔的缺陷是:體積龐大，工作液經萃取工段后，仍含有一定的雙氧水和水，雖經后處理工段碳酸鉀溶液處理除去了絕大部分的水分和殘余雙氧水，但工作液中仍夾帶有少量的堿液進入白土床。生產實踐證明，如進入活性氧化鋁床工作液夾帶超過指標的水分、堿液或雙氧水，會造成氧化鋁再生能力下降，甚至粉化。目前，在國內雙氧水裝置擴能改造時，對后處理工段的設備一般均采用放大或再并聯一只設備的方式，其既浪費工作液，投資又大，并且效果并不理想。
[0005]3、所述工作液的干燥再生及堿沉降系統，主要由工作液計量槽、干燥塔和堿沉降器組成。其中的工作液計量槽通過管路與干燥塔的底部連接，干燥塔的頂部通過管路與堿沉降器連接。這種結構的缺陷是:干燥塔的處理負荷較重，從干燥塔流入堿沉降器的工作液易帶堿，大量堿帶入后續工段增加了后續工段的處理負荷，而且也不安全。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種雙氧水生產系統，其氧化塔是具有新型分布器的氧化塔，其塔身反應段的通路更順暢，液氣分布更均勻，傳質效率更好，不會發生堵塔現象，氣液分布器不會被沖壞；其雙氧水的萃取凈化系統，能夠有效降低粗雙氧水溶液溫度，提高凈化效果，減小凈化塔的工作負荷，消除安全隱患，更有利于液滴的碰撞、聚結、和浮升(沉降)，可使萃取塔的體積大大縮小，投資大大降低，簡化工藝流程，減少工作液的消耗，處理能力強，生產更加穩定；其工作液的干燥再生及堿沉降系統，能提高單位時間工作液處理量，極大提高對工作液中堿處理的效果和對工作液的再生，確保工作液的質量和安全。
[0007]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]一種雙氧水生產系統，包括由管道依次連接的白土床、氫化塔、氧化塔和萃取塔，從萃取塔出來分為兩路，其中一路經干燥再生及堿沉降系統，回收再生的工作液，通過管道又返回白土床，另一路連接凈化塔，在所述氧化塔內的反應段自下而上依次設有第一冷卻器、氣液分布器和第二冷卻器，所述氣液分布器為一泡罩，該泡罩包括一水平設置的圓形隔板，和均布于該圓形隔板上的多個導流筒，每個導流筒的頂部設有圓沿兒；所述萃取塔包括塔身和塔頂，在塔身的上部設有純水進口管，在塔身的下部設有氧化液進口管，在塔身的底部設有雙氧水產品出口管，在塔頂的上端部設有萃余液出口管，所述雙氧水產品出口管通過輸送管道與凈化塔的頂部相連，在凈化塔的底部接有新鮮重芳烴溶劑進口管，在凈化塔的頂部接有重芳烴溶劑出口管，在凈化塔的底端接有成品雙氧水出口管，在所述輸送管道上接有冷卻器，該冷卻器具有一分流管道，所述分流管道上接有電控閥；在所述塔身頂端以上、萃余液出口管以下的塔頂內設有不銹鋼填料層，所述不銹鋼填料層由多塊長度不同的直立的不銹鋼波紋板沿水平方向疊置構成圓柱形，該圓柱形的不銹鋼填料層的外徑尺寸與塔頂的內徑相適配，該圓柱形的不銹鋼填料層的高度為塔頂高度的1/2至5/6，各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成30-60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成120-60度夾角；所述干燥再生及堿沉降系統，包括工作液計量槽、干燥塔和堿沉降器，其中工作液計量槽通過管路一與干燥塔的底部連接，干燥塔的頂部通過管路二與堿沉降器連接，還設有用以連接工作液計量槽和堿沉降器的旁路管道，所述旁路管道上設有氣動閥和流量計。
[0009]所述第一、第二冷卻器的散熱片均由扁平管道彎折疊置成圓形，相鄰兩扁平管道的間隙為3-10毫米，所述扁平管道的截面高度為20-50毫米。
[0010]各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成30度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成120度夾角。
[0011]各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成45度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成90度夾角。
[0012]各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成60度夾角。
[0013]與現有技術相比本實用新型的有益效果是:由于采用上述技術方案，所述氧化塔的氣液分布器為一泡罩，該泡罩包括一水平設置的圓形隔板，和均布于該圓形隔板上的多個導流筒，每個導流筒的頂部設有圓沿兒，這種結構的雙氧水生產系統，氧化塔，物料和氣體通過所述氣液分布器時，通路更順暢，液氣分布更均勻，傳質效率更好，能夠提高產能15%左右，不會發生堵塔現象，氣液分布器不會被沖壞；
[0014]由于采用上述技術方案，在所述輸送管道上接有冷卻器，該冷卻器具有一分流管道，所述分流管道上接有電控閥，這種結構構的雙氧水生產系統，其雙氧水的萃取凈化系統中由于設置了冷卻器，粗雙氧水溶液較高的溫度得到了降低，凈化效果大大提升，而且，由于溫度得到了控制，不需要增大重芳烴溶劑的用量，因而減輕了凈化塔的工作負荷，消除了安全隱患。分流管道和電控閥的設置，可以根據實時的溫度變化，靈活調節進入凈化塔的粗雙氧水溶液的溫度。在所述塔身頂端以上、萃余液出口管以下的塔頂內設有由多塊長度不同且直立的不銹鋼波紋板沿水平方向疊置構成的圓柱形的不銹鋼填料層，該圓柱形的不銹鋼填料層的外徑尺寸與塔頂的內徑相適配，該圓柱形的不銹鋼填料層的高度為塔頂高度的1/2至5/6，各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成30-60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成120-60度夾角，這種結構，不銹鋼填料層使得雙氧水的萃取凈化系統在萃取階段更有利于液滴的碰撞、聚結、和浮升(沉降)。油(為了敘述方便，以下把工作液稱為油)水(為了敘述方便，以下把水或堿溶液稱為水)混合物在通過不銹鋼填料層時只流動很短的距離就會與不銹鋼波紋板碰撞，流經整個不銹鋼填料層時則是多次發生碰撞，不銹鋼波紋板填料的表面積越大、不銹鋼填料層越厚，碰撞的次數就越多。在水滴(油滴)發生聚結后只需沉降(浮升)到鄰近的不銹鋼波紋板板面，并在不銹鋼波紋板板面上的溝槽中分層、匯聚并沿波紋的頂(峰谷)浮升(沉降)，縮短了浮升(沉降)的距離，提高了浮升(沉降)的速度。在實踐中，我們采用油水分離填料的表面積非常大(20(T400m2/m3)，在不太厚的填料層中水滴(油滴)有非常大的碰撞、聚結、匯聚的機會，因而具有非常高的分離效率。另外，相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋互相交叉，有利于液體經所述不銹鋼填料層時做向上或向下的運動，有助于分散相液滴的聚結。在雙氧水萃取塔塔頂設置所述不銹鋼填料層，大大提高了分離工作液、水和堿的精度，處理能力可提高2?4倍，可使設備的體積大大縮小，投資大大降低，簡化了工藝流程，減少了工作液的體積，消耗進一步得到降低，生產更加穩定。
[0015]進一步的有益效果是:所述第一、第二冷卻器的散熱片均由扁平管道彎折疊置成圓形，相鄰兩扁平管道的間隙為3-10毫米，這種結構構的雙氧水生產系統，其冷卻器在給物料降溫的同時，散熱片又兼有氣液分布器的作用，能夠進一步提高產能5%左右。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0017]圖2是圖1中氧化塔的局部放大圖；
[0018]圖3是圖2中泡罩的結構示意圖；
[0019]圖4是圖3的俯視圖；
[0020]圖5是圖2中冷卻器之散熱片的A-A向剖視圖；
[0021]圖6是圖1中萃取塔的不銹鋼填料層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1至6所示，本實用新型一種雙氧水生產系統，包括由管道依次連接的白土床、氫化塔、氧化塔1和萃取塔，從萃取塔出來分為兩路，其中一路經干燥再生及堿沉降系統，回收再生的工作液，通過管道又返回白土床，另一路連接凈化塔，萃取塔和凈化塔組成雙氧水的萃取凈化系統，
[0023]作為改進，在所述氧化塔1內的反應段自下而上依次設有第一冷卻器201、氣液分布器和第二冷卻器202,所述氣液分布器為一泡罩3,該泡罩3包括一水平設置的圓形隔板301，和均布于該圓形隔板301上的多個導流筒302，每個導流筒302的頂部設有圓沿兒303，作為優選，所述第一、第二冷卻器201、202的散熱片均由扁平管道彎折疊置成圓形，相鄰兩扁平管道的間隙為3-10毫米，所述扁平管道的截面高度為20-50毫米；
[0024]作為改進，所述雙氧水的萃取凈化系統中的萃取塔包括塔身01和塔頂02，在塔身01的上部設有純水進口管03，在塔身01的下部設有氧化液進口管04，在塔身01的底部設有雙氧水產品出口管05，在塔頂02的上端部設有萃余液出口管06，在所述塔身01頂端以上、萃余液出口管06以下的塔頂02內設有不銹鋼填料層07，所述不銹鋼填料層07由多塊直立的長度不同的矩形不銹鋼波紋板0701沿水平方向疊置構成圓柱形(為了簡單和清楚起見，圖2只畫出了最長的一塊不銹鋼波紋板0701)，該圓柱形的不銹鋼填料層07的外徑尺寸與塔頂02的內徑相適配，該圓柱形的不銹鋼填料層07的高度為塔頂02高度的1/2至5/6，各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成30-60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成120-60度夾角。當各塊不銹鋼波紋板0701的波紋方向均與水平面成30度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板0701的波紋方向成120度夾角。當各塊不銹鋼波紋板0701的波紋方向均與水平面成45度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板0701的波紋方向成90度夾角。當各塊不銹鋼波紋板0701的波紋方向均與水平面成60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板0701的波紋方向成60度夾角。所述雙氧水產品出口管05通過輸送管道08與凈化塔015的頂部相連，在凈化塔015的底部接有新鮮重芳烴溶劑進口管09，在凈化塔015的頂部接有重芳烴溶劑出口管010，在凈化塔的底端接有成品雙氧水出口管011，在所述輸送管道08上接有冷卻器012，該冷卻器012具有一分流管道013，所述分流管道013上接有電控閥014。這種結構的雙氧水的萃取凈化系統，由于設置了冷卻器，粗雙氧水溶液較高的溫度得到了降低，凈化效果大大提升，而且，由于溫度得到了控制，不需要增大重芳烴溶劑的用量，因而減輕了凈化塔的工作負荷，消除了安全隱患。分流管道和電控閥的設置，可以根據粗雙氧水溶液的實時溫度，通過調節電控閥014，來分流粗雙氧水溶液，減少進入冷卻器的粗雙氧水溶液的流量，防止流入凈化塔的粗雙氧水溶液的溫度低于凈化塔要求的溫度；
[0025]作為改進，所述干燥再生及堿沉降系統，包括工作液計量槽001、干燥塔002和堿沉降器003，其中工作液計量槽001通過管路一與干燥塔002的底部連接，干燥塔002的頂部通過管路二與堿沉降器003連接，還設有用以連接工作液計量槽001和堿沉降器003的旁路管道004，所述旁路管道004上設有氣動閥005和流量計006。
【權利要求】
1.一種雙氧水生產系統，包括由管道依次連接的白土床、氫化塔、氧化塔(I)和萃取塔，從萃取塔出來分為兩路，其中一路經干燥再生及堿沉降系統，回收再生的工作液，通過管道又返回白土床，另一路連接凈化塔，其特征在于: 在所述氧化塔(I)內的反應段自下而上依次設有第一冷卻器(201)、氣液分布器和第二冷卻器(202),所述氣液分布器為一泡罩(3),該泡罩(3)包括一水平設置的圓形隔板(301)，和均布于該圓形隔板(301)上的多個導流筒(302)，每個導流筒(302)的頂部設有圓沿兒(303)； 所述萃取塔包括塔身(01)和塔頂(02)，在塔身(01)的上部設有純水進口管(03)，在塔身(OI)的下部設有氧化液進口管(04 )，在塔身(01)的底部設有雙氧水產品出口管(05 )，在塔頂(02 )的上端部設有萃余液出口管(06 )，所述雙氧水產品出口管(05 )通過輸送管道(08)與凈化塔(015)的頂部相連，在凈化塔(015)的底部接有新鮮重芳烴溶劑進口管(09)，在凈化塔的頂部接有重芳烴溶劑出口管(010)，在凈化塔的底端接有成品雙氧水出口管(011)，在所述輸送管道(08)上接有冷卻器(012)，該冷卻器(012)具有一分流管道(013)，所述分流管道(013)上接有電控閥(014);在所述塔身(01)頂端以上、萃余液出口管(06)以下的塔頂(02)內設有不銹鋼填料層(07)，所述不銹鋼填料層(07)由多塊長度不同的直立的不銹鋼波紋板(0701)沿水平方向疊置構成圓柱形，該圓柱形的不銹鋼填料層(07)的外徑尺寸與塔頂(02)的內徑相適配，該圓柱形的不銹鋼填料層(07)的高度為塔頂(02)高度的1/2至5/6，各塊不銹鋼波紋板的波紋方向均與水平面成30-60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板的波紋方向成120-60度夾角； 所述干燥再生及堿沉降系統，包括工作液計量槽(001)、干燥塔(002)和堿沉降器(003)，其中工作液計量槽(001)通過管路一與干燥塔(002)的底部連接，干燥塔(002)的頂部通過管路二與堿沉降器(003)連接，還設有用以連接工作液計量槽(001)和堿沉降器(003 )的旁路管道(004)，所述旁路管道(004)上設有氣動閥(005 )和流量計(006 )。
2.根據權利要求1所述的雙氧水生產系統，其特征在于:所述第一、第二冷卻器(201、202)的散熱片均由扁平管道彎折疊置成圓形，相鄰兩扁平管道的間隙為3-10毫米，所述扁平管道的截面高度為20-50毫米。
3.根據權利要求1所述的雙氧水生產系統，其特征在于:各塊不銹鋼波紋板(0701)的波紋方向均與水平面成30度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板(0701)的波紋方向成120度夾角。
4.根據權利要求1所述的雙氧水生產系統，其特征在于:各塊不銹鋼波紋板(0701)的波紋方向均與水平面成45度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板(0701)的波紋方向成90度夾角。
5.根據權利要求1所述的雙氧水生產系統，其特征在于:各塊不銹鋼波紋板(0701)的波紋方向均與水平面成60度夾角，各相鄰兩不銹鋼波紋板(0701)的波紋方向成60度夾角。
【文檔編號】B01D11/04GK204211485SQ201420647984
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】胡衛平, 蔣岳芳, 吳海峰, 馬建永, 干舒晨, 劉清興, 留續平, 王祥偉 申請人:杭州名鑫雙氧水有限公司