一种氧化塔的制作方法

本实用新型涉及化工生产设备领域，特别涉及一种氧化塔。

背景技术：

目前，蒽醌法生产过氧化氢是目前主要的工业生产方式，具有能耗和生产成本相对较低，安全性高等特点，其一般采用塔式反应器，常采用多塔串联气液并流的氧化方式。

然而，常见的氧化塔体积巨大，塔内气-液分布不均、混合不匀，造成氧化速度慢、工作效率低，同时也增加了过氧化氢的生产成本。

由此目前需要一种提高效率的氧化塔。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提出了一种氧化塔，通过设置在塔体下端的氧气入口输入氧气、设置在塔体上部的氢化液入口来获取参加反应的液体，且分别连接有气体分布器与液体分布器，实现气体与液体的分散，且以气液逆流的方式，增加气-液之间的接触面积，加快氧化速度，提高反应效率，最终降低生产成本。

具体的，本实用新型实施例提出了以下具体的实施例：

本实用新型实施例提出了一种氧化塔，包括：用于提供氧化反应空间的密封塔体、设置在所述塔体下端的多个氧气入口、设置在所述塔体上部的氢化液入口、连接所述氢化液入口的用于分散液体的液体分布器；其中，各所述氧气入口分别连接有用于分散气体的气体分布器、各所述气体分布器的出气口设置在所述塔体内部。

在一个具体的实施例中，所述气体分布器上设置有用于进行气体分散的直径在0.1μm-5mm的孔洞。

在一个具体的实施例中，所述液体分布器上设置有用于进行液体分散的直径在0.1μm-25mm的孔洞。

在一个具体的实施例中，还包括：设置在所述塔体底部的气液分离器。

在一个具体的实施例中，还包括：设置在所述塔体底部的连接所述气液分离器的氧化液出口。

在一个具体的实施例中，还包括：设置在所述塔体顶部的用于控制所述塔体内部压力的安全排放阀。

在一个具体的实施例中，还包括：用于补充氮气的补氮线。

在一个具体的实施例中，还包括：设置在所述塔体顶部的气体回收装置；其中，所述气体回收装置包括连接在所述塔体顶部的导气管、连接所述导气管的气体循环压缩机；其中，所述气体循环压缩机的气体循环口设置在所述塔体的上部。

在一个具体的实施例中，还包括：设置在所述塔体内部的多个用于控制所述塔体内部温度的换热器；其中所述换热器与所述气体分布器一一对应设置。

在一个具体的实施例中，所述气体分布器的出气口的设置位置各不相同。

本实用新型实施例提出了一种氧化塔，包括：用于提供氧化反应空间的密封塔体、设置在所述塔体下端的多个氧气入口、设置在所述塔体上部的氢化液入口、连接所述氢化液入口的用于分散液体的液体分布器；其中，各所述氧气入口分别连接有用于分散气体的气体分布器、各所述气体分布器的出气口设置在所述塔体内部。通过设置在塔体下端的氧气入口输入氧气、设置在塔体上部的氢化液入口来获取参加反应的液体，且分别连接有气体分布器与液体分布器，实现气体与液体的分散，且以气液逆流的方式，增加气-液之间的接触面积，加快氧化速度，提高反应效率，最终降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提出的一种氧化塔的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提出的一种氧化塔的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提出的一种氧化塔的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提出的一种氧化塔的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提出的一种氧化塔的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提出的一种氧化塔的结构示意图。

图例说明：

1-塔体；

2-氧气入口；21-气体分布器；

3-氢化液入口；31-液体分布器；

4-气液分离器；41-氧化液出口；

5-安全排放阀；

6-补氮线；

7-气体回收装置；71-导气管；72-气体循环压缩机；

8-换热器。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

本实用新型实施例提出了一种氧化塔，如图1所示，包括：用于提供氧化反应空间的密封塔体1、设置在所述塔体1下端的多个氧气入口2、设置在所述塔体1上部的氢化液入口3、连接所述氢化液入口3的用于分散液体的液体分布器31；其中，各所述氧气入口2分别连接有用于分散气体的气体分布器21、各所述气体分布器21的出气口设置在所述塔体1内部。

以此，通过设置在塔体1下端的氧气入口2输入氧气、设置在塔体1上部的氢化液入口3来获取参加反应的液体，且分别连接有气体分布器21与液体分布器31，实现气体与液体的分散，且以气液逆流的方式，增加气-液之间的接触面积，加快氧化速度，提高反应效率，最终降低生产成本。具体的塔体1可以为管式氧化塔；所述气体分布器21上设置有用于进行气体分散的直径在0.1μm-5mm的孔洞。具体的直径可以为0.1μm、0.2μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、5μm、8μm、9μm、10μm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等等.

所述液体分布器31上设置有用于进行液体分散的直径在0.1mm-25mm的孔洞。具体的直径可以为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、5mm、8mm、9mm、10mm、15mm、12mm、13mm、14mm、15mm、20mm、24mm、25mm等等。

在此，以实际的工艺流程来进行说明，氧气可以从塔底的不同位置(或高度)进入氧化塔，且与相应的气体分布器21相连。气体分布器21是指：含有0.1μm～5mm微孔的管、盘、板或其它几何外形的气体分散装置。通过气体分布器21，氧气被分散成微小气泡并均匀分布在塔内，从而增加与氢化液入口3流入的烷基蒽氢醌的接触面积，改善了塔内气液混合状况，提高氧化塔的工作效率。

气体分布器21可以为1-10个(或组)，优先为2-6个(或组)。气体分布器21在氧化塔中的位置处决于氧化塔的大小、形状和结构等要素。气体分布器21是指，含有0.1μm-5mm的微孔，能使气体分散成微气泡的金属、非金属的管、盘、板等几何外形的气体分散装置。

此外，高效氧化塔还采用气液逆流设计，从而增加气-液之间的接触面积。气液逆流是指，液体(烷基蒽氢醌工作液)经位于塔顶的含有0.1mm-25mm微孔的分布器分散后，由塔顶自由落下；而气体则通过位于塔底含有0.1μm～5mm微孔的分布器分散后，由塔底往上与烷基蒽氢醌充分接触、氧化，生成过氧化氢和烷基蒽醌，完成氧化反应。反应后的氧化产物，经气液分离器4分离后，由塔底引出，进入过氧化氢的萃取工艺。

而在另一个实施例中，如图2所示，该氧化塔还包括：设置在所述塔体1底部的气液分离器4。

可选地，为提高对氧气的使用效率，在氧化塔的底部设置气液分离器4。氧化产物经气液分离器4后，分离出氧气。通过氧的低密度特性，氧气将从塔底向塔顶移动，继续与烷基蒽氢醌工作液接触和氧化，从而提高了氧气的利用率。

进一步的，如图2所示，该氧化塔还包括：设置在所述塔体1底部的连接所述气液分离器4的氧化液出口41。

通过氧化液出口41的设置，可以及时排除废液，保证氧化塔内的反应正常进行。

进一步的，如图3所示，还包括：设置在所述塔体1顶部的用于控制所述塔体1内部压力的安全排放阀5。

此外，为了保证安全，在氧化塔的塔顶设有安全排放阀5。安全排放阀5主要用于控制氧化塔的内压，例如在一个实际的例子当中，当塔顶的压力大于200KPa时，安全阀自动泄压，从而保障氧化塔处于安全的运行压力之下，以免造成安全事故。具体的压力可以根据不同的氧化塔的不同而有不同的设置，具体的可以根据需要选取对应不同的压力的安全排放阀5。

在一个具体的实施例中，如图4所示，还包括：用于补充氮气的补氮线6。

为了保障塔顶气中氧的含量保持在一定的范围内，例如在一个具体的实施例中为小于15％的安全范围，可以通过补氮线6(具体可以为补充氮气的管道)，增加氮的含量，从而降低了氧的浓度，使氧化塔处于安全运行之中。

在一个具体的实施例中，如图5所示，还包括：设置在所述塔体1顶部的气体回收装置7；其中，所述气体回收装置7包括连接在所述塔体1顶部的导气管71、连接所述导气管71的气体循环压缩机72；其中，所述气体循环压缩机72的气体循环口设置在所述塔体1的上部。

具体的，通过气体回收装置7的设置，氧化塔塔顶上的气体，可以经导气管71进入气体回收利用系统。塔顶气经气体循环压缩机72增压后，进入氧化塔上部的进气系统，实现氧气的最大化利用，同时也减少了挥发性烷基蒽醌工作液的损失，有利降低生产成本及对环境的污染。

具体的，气体回收装置7在气体循环压缩机72的气体循环口还可以连接气体分布器21，所收集的气体经过气体分布器21来进行分散后再导入到塔体1内。

在一个具体的实施例中，如图6所示，还包括：设置在所述塔体1内部的多个用于控制所述塔体1内部温度的换热器8；其中所述换热器8与所述气体分布器21一一对应设置。

为有效控制氧化塔内的温度，在氧化塔内设置高效冷却系统。高效冷却系统由1～20个(或组)的冷却器(即换热器8)组成，并相应地分布在气体分布器21周围(如图6中，换热器aa对应氧气入口a,换热器bb对应氧气入口b等)，用以控制塔内温度，防止工作液的过度降解。

在一个具体的实施例中，所述气体分布器21的出气口的设置位置各不相同。

具体的气体分布器21的出气口的设置可以根据需要设置在不同的位置。

本实用新型实施例提出了一种氧化塔，包括：用于提供氧化反应空间的密封塔体1、设置在所述塔体1下端的多个氧气入口2、设置在所述塔体1上部的氢化液入口3、连接所述氢化液入口3的用于分散液体的液体分布器31；其中，各所述氧气入口2分别连接有用于分散气体的气体分布器21、各所述气体分布器21的出气口设置在所述塔体1内部。通过设置在塔体1下端的氧气入口2输入氧气、设置在塔体1上部的氢化液入口3来获取参加反应的液体，且分别连接有气体分布器21与液体分布器31，实现气体与液体的分散，且以气液逆流的方式，增加气-液之间的接触面积，加快氧化速度，提高反应效率，最终降低生产成本。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。