一种用于双氧水安全萃取净化的系统及工艺的制作方法

本发明涉及一种用于双氧水安全萃取净化的系统及工艺。

背景技术：

目前，双氧水生产的主导工艺为钯催化剂--蒽醌法氢化工艺，该工艺分为氢化单元、氧化单元、萃取净化单元、后处理单元、碱蒸发等。该工艺萃取净化单元工艺流程如下：利用过氧化氢在水和工作液中的溶解度的不同及工作液与水的密度差，在萃取塔内用纯水萃取含有过氧化氢的工作液，得到过氧化氢的水溶液。过氧化氢的水溶液在净化塔内经重芳烃净化处理，即可得到浓度为27.5％的双氧水。萃取塔上部的萃余液经过管线溢流到萃余液分离器后，进入后处理单元。

萃取净化工序的危险来自外界不同物料的串混和杂质的引入。在萃取塔净化系统中存在双氧水，凡是能促使其分解的杂质(比如：金属离子、碱液、催化剂粉末、氧化铝粉末等)都能使其分解，产生活性氧，并放出热量，致使温度、压力迅速升高，物料从系统放空口或设备薄弱处喷出，发生燃烧、爆炸。

萃取净化单元为常压操作，传统工艺中如图1所示，萃取塔101、萃余液分离器102和工作液计量槽103的放空管线一起引入高位集料槽104后再集中放空。萃取塔101上部的萃余液出口至萃余液分离器102进口约有10米位差，萃余液溢流时，大量的空气从萃取塔101顶部放空口进入，伴随萃余液进入萃余液分离器102，极易产生静电。再者萃取塔101顶部为芳烃蒸气，若操作不当或其它原因致使萃取塔101内双氧水分解不可控时，很容易使萃取塔101顶部气相空间的重芳烃发生闪爆。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明公开了一种用于双氧水安全萃取净化的系统及工艺，解决了传统工艺中萃取塔顶部气相空间闪爆,并致使安全事故发生的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于双氧水安全萃取净化的萃取塔，所述萃取塔的上部分的离段填充不锈钢填料，所述萃取塔的上部分的气相空间内设有气体分布器，所述不锈钢填料与气体分布器之间的萃余液出口处设有萃余液出口截流器，所述萃取塔的顶部放空口处设有气液分离装置，其中，所述萃余液出口截流器为萃余液出口处向萃取塔内部伸入的管道，所述管道远离萃余液出口处的一端封堵，且封堵侧的管道为半管，所述半管为沿管道轴向截开的截面为“U”行的凹槽。

所述萃余液截流器能够截流萃余液，并使萃余液沿“U”行的凹槽溢流出萃取塔。

优选的，所述萃取塔的气相空间内设有氧含量在线分析仪。能够实时监测萃取塔气相空间的氧含量。

优选的，所述半管设置在所述气液分离装置的正下方。能够保证截流绝大部分萃余液。

优选的，所述凹槽两臂上边均设有若干圆角锯齿型结构。有利于破气，降低萃余液出口管线液带气问题。

优选的，所述气体分布器为开设若干孔的环管。

优选的，所述气液分离装置包括内筒和外筒，所述内筒设置在外筒内，所述内筒与外筒的轴向相同，且所述外筒与内筒之间设有间隙，所述内筒顶部设有挡板，所述内筒侧壁开设若干均匀长条孔，所述外筒与内筒之间的间隙下侧设有若干导流管。

进一步优选的，所述挡板的直径略大于内筒直径，且所述挡板的直径小于外筒直径。进一步保证高效进行气液分离。

优选的，所述萃余液出口管线由一气相管引到塔顶。有利于萃取塔顶部与萃余液出口管线平衡。

一种上述萃取塔在双氧水安全萃取净化系统或工艺中的应用。

一种用于双氧水安全萃取净化的系统，包括上述萃取塔。

一种用于双氧水安全萃取净化的系统，包括上述萃取塔、惰性气源，所述惰性气源的出口连接气体分布器。

一种用于双氧水安全萃取净化的系统，包括上述萃取塔、萃余液分离器、工作液计量槽及惰性气源，所述萃取塔的上部的萃余液进入萃余液分离器分离水后进入工作液计量槽，惰性气源将惰性气体分别冲入至萃取塔的气相空间、萃余液分离器的气相空间及工作液计量槽的气相空间，所述萃取塔顶部的放空管线单独设置，且不与其他放空管线合并，所述工作液计量槽的放空管线与萃余液分离器放空管线合并。

优选的，所述惰性气源与萃取塔之间的连接管道上设有充气调节阀。

一种利用上述系统的安全萃取净化的工艺，萃取塔上部的萃余液，经过不锈钢金属填料进行分离，通过萃余液出口截流器溢流入萃余液分离器，萃余液在萃余液分离器中分离水后进入工作液计量槽，萃余液分离器底部的水相进入酸性废工作液储槽；将惰性气体通入萃取塔、萃余液分离器、工作液计量槽的气相空间进行惰性气体保护；萃取塔单独放空，工作液计量槽与萃余液分离器放空管线合并后放空。

优选的，控制萃取塔塔顶保持微正压，同时控制萃取塔气相空间氧含量小于8％。

优选的，所述惰性气体为氮气，所述惰性气源为氮气源。采用氮气，降低成本。

与传统工艺相比，本发明的有益效果为：降低萃取塔、萃余液分离器及工作液计量槽顶部的气相空间，由35.9m³减少至24.3m³；萃取塔上部分离段设置了具有特种高效分离效果的不锈钢填料，保证了108％负荷下萃余液中萃余远低于正常工艺指标；萃取塔顶部放空口处设置了气液分离装置，降低了系统中重芳烃的消耗；萃取塔、萃余液分离器及工作液计量槽等顶部气相空间采取了冲氮保护措施，使整个气相空间氧含量小于8％，保证了双氧水装置长周期安全稳定运行。

附图说明

图1为传统萃取净化单元的工艺流程图；

图2为本发明的工艺流程图；

图3为本发明萃取塔上部的结构示意图；

其中，101.萃取塔，102.萃余液分离器，103.工作液计量槽，104.高位集料槽，1.萃取塔，2.萃余液分离器，3.工作液计量槽，4.氮气源，5.冲氮调节阀，21.萃余液出口截流器，22.不锈钢金属填料，23.氮气分布器，24.气液分离装置，25.导流管，v.连通口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种用于双氧水安全萃取净化的萃取塔，如图3所示，萃取塔的上部分的分离段填充不锈钢填料22，萃取塔的上部分的气相空间内设有氮气分布器23，不锈钢填料22与氮气分布器23之间的萃余液出口处设有萃余液出口截流器21，萃取塔的顶部放空口处设有气液分离装置24，其中，萃余液出口截流器21为萃余液出口处向萃取塔内部伸入的管道，管道远离萃余液出口处的一端封堵，且封堵侧的管道为半管，半管为沿管道轴向截开的截面为“U”行的凹槽。

半管设置在气液分离装置24的正下方，能够保证截流绝大部分萃余液。凹槽两臂上边均设有若干圆角锯齿型结构。有利于破气，降低萃余液出口管线液带气问题。萃余液出口管线由一气相管引到塔顶气相连通口v。有利于萃取塔顶部与萃余液出口管线平衡；同时保证出口管线中的部分气体返回萃取塔顶部，减少过多的气体进入萃余液分离器。

氮气分布器23为开设若干孔的环管。

气液分离装置24包括内筒和外筒，内筒设置在外筒内，内筒与外筒的轴向相同，且外筒与内筒之间设有间隙，内筒顶部设有挡板，挡板的直径略大于内筒直径，且挡板的直径小于外筒直径，内筒侧壁开设若干均匀长条孔，长条孔的长边与内筒的轴线平行，外筒与内筒之间的间隙下侧均匀设有4条导流管25。

萃取塔塔顶设置具两套远传液位计，与氧化液泵形成控制联锁，高限值停泵，系统停车。

萃取塔塔顶设置氧含量在线分析口，氧含量在线分析仪的探测器从氧含量在线分析口伸入至萃取塔的气相空间。

一种用于双氧水安全萃取净化的系统，如图2所示，包括上述萃取塔1、萃余液分离器2、工作液计量槽3及氮气源4，所述萃取塔1的上部的萃余液进入萃余液分离器2分离水后进入工作液计量槽3，氮气源4将惰性气体分别冲入至萃取塔1的气相空间、萃余液分离器2的气相空间及工作液计量槽3的气相空间，所述萃取塔1顶部的放空管线单独设置，且不与其他放空管线合并，所述工作液计量槽3的放空管线与萃余液分离器2放空管线合并，不再设置放空后的高位集料槽。氮气源4与萃取塔1之间的连接管道上设有冲氮调节阀5。

一种用于双氧水安全萃取净化的工艺，如图2-3所示，

(1)萃取塔1上部的萃余液，经过顶部高效不锈钢金属填料22进行分离，通过出口截流器21溢流入萃余液分离器2，萃余液在萃余液分离器2中分离水后进入工作液计量槽3；萃余液分离器2底部的水相进入酸性废工作液储槽。

(2)萃取塔1、萃余液分离器2、工作液计量槽3的气相空间进行冲氮保护。萃取塔1上部气相空间设置了的氧含量在线分析，与冲氮调节阀5形成控制回路，保证萃取塔1顶部微正压，气相空间氧含量控制在8％以下。

(3)萃取塔1单独放空，工作液计量槽3与萃余液分离器2放空管线合并后放空，不再设置放空后的高位集料槽。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。