一种双氧水氢化尾气处理装置的制作方法

本实用新型涉及双氧水尾气处理设备技术领域，尤其涉及一种双氧水氢化尾气处理装置。

背景技术：

过氧化氢，化学式h2o2，纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可任意比例与水混溶，是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。

双氧水的生产方法有：无机反应法、电解法、异丙醇氧化法、蒽醌法、氢氧直接合成法、阴极阳极还原法、真空富集法等，其中，蒽醌法是生产工业过氧化氢的主流方法，全球工业过氧化氢以产量计99％以上是由蒽醌法生产的。我国已建和在建的万吨级以上的过氧化氢装置均采用蒽醌法。

蒽醌法工艺是以2-乙基蒽醌(eaq)为载体、重芳烃和磷酸三辛酯为混合溶剂组成工作液，并以钯为催化剂，交替进行eaq的氢化和氧化，该生产工艺包括氢化反应、氧化反应、萃取和后处理等4个工序。其中，氢化反应是eaq在钯催化下，被氢气还原为2-乙基氢蒽醌。

其中，氢化反应工序中有尾气产生，发明人在实践中发现现有的氢化尾气处理还存在如下缺陷：现有的尾气处理只是将尾气简单的冷凝收集之后，将剩余的气体放空至大气中，在剩余的气体中夹杂有氢气、芳烃等可燃性气体，直接放空到大气中既造成能源浪费又污染环境，能源利用率低等问题。

因此，开发一种双氧水氢化尾气处理装置，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本实用新型得以完成的动力所在和基础。

技术实现要素：

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本实用新型人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本实用新型。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种双氧水氢化尾气处理装置，以解决现有的尾气处理只是将尾气简单的冷凝收集之后，将剩余的气体放空至大气中，既造成能源浪费又污染环境，能源利用率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种双氧水氢化尾气处理装置，包括尾气冷凝装置和尾气分离装置，所述尾气分离装置通过尾气放空管道连通所述尾气冷凝装置；

所述尾气冷凝装置包括尾气缓冲罐、冷凝器和液态收集器，所述尾气缓冲罐上安装有第一尾气管道和第二尾气管道，所述第一尾气管道连通氢化反应器，所述第二尾气管道连通所述冷凝器，且所述第二尾气管道上安装有气泵，所述冷凝器通过第一液态管道连通所述液态收集器，所述液态收集器通过第二液态管道连通所述氢化反应器；

所述尾气分离装置包括吸附塔、解析气缓冲罐、压缩机、加热炉和氢气存储罐，所述吸附塔通过所述尾气放空管道连通所述冷凝器，所述吸附塔上还安装有第一解析气管道和纯度检测管道，所述第一解析气管道连通所述解析气缓冲罐，所述纯度检测管道连通所述氢气存储罐，所述解析气缓冲罐通过第二解析气管道连通所述压缩机，所述压缩机通过燃气管道连通所述加热炉，所述氢气存储罐通过氢气输送管道连通所述氢化反应器。

作为一种改进的方案，所述第一尾气管道上安装有第一止回阀，所述第二尾气管道上安装有第二止回阀，且所述第二止回阀位于所述气泵与所述冷凝器之间。

作为一种改进的方案，所述冷凝器与所述液态收集器之间还安装有冷凝液计量槽，所述冷凝液计量槽通过所述第一液态管道分别连通所述冷凝器与所述液态收集器。

作为一种改进的方案，所述第二液态管道上安装有液压泵和第一手动阀门，所述第一手动阀门位于所述液压泵与所述氢化反应器之间。

作为一种改进的方案，所述尾气分离装置还包括气体回流管道，所述气体回流管道的一端连通所述纯度检测管道，另一端连通所述吸附塔。

作为一种改进的方案，所述纯度检测管道和所述气体回流管道上均安装有电动阀，所述纯度检测管道上安装的电动阀为第一电动阀，所述气体回流管道上安装的电动阀为第二电动阀。

作为一种改进的方案，所述纯度检测管道安装有用于检测氢气纯度的气体纯度分析仪，所述气体纯度分析仪位于所述第一电动阀与所述吸附塔之间，所述气体纯度分析仪分别与所述第一电动阀和所述第二电动阀线路连接。

作为一种改进的方案，所述吸附塔的内腔中填充有用于提纯氢气的分子筛。

作为一种改进的方案，所述第一解析气管道上安装有第三止回阀，所述燃气管道连安装有第四止回阀。

作为一种改进的方案，所述氢化反应器的底部还设有废液排出管道，所述废液排出管道上安装有第二手动阀门。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

通过尾气冷凝装置将尾气中的混合溶剂冷凝收集，并通过液压泵重新添加到氢化反应器中，实现充分利用，减少环境污染和资源浪费；通过尾气分离装置将尾气中的氢气提纯出来，并通过氢气输送管道重新添加到氢化反应器中，减少外部氢气的输入量，使尾气中的氢气得到有效利用，减少资源浪费，将尾气中剩余的其他杂质可燃性气体通过压缩机添加到加热炉中燃烧，实现了尾气中杂质可燃性气体的利用，实现节能降耗，减少了环境污染，使尾气得到充分的利用。

综上，本实用新型通过上述技术方案，解决了现有的尾气处理只是将尾气简单的冷凝收集之后，将剩余的气体放空至大气中，既污染环境又造成能源浪费，能源利用率低的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型的流程示意图；

其中，在图中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、尾气冷凝装置，101、尾气缓冲罐，1011、第一尾气管道，1012、第二尾气管道，1013、第一止回阀，1014、第二止回阀，102、冷凝器，103、液态收集器，104、气泵，105、第一液态管道，106、第二液态管道，107、冷凝液计量槽，108、液压泵，109、第一手动阀门，2、尾气分离装置，201、吸附塔，2011、分子筛，202、解析气缓冲罐，203、压缩机，204、加热炉，205、氢气存储罐，206、第一解析气管道，207、纯度检测管道，208、气体回流管道，209、第二解析气管道，210、燃气管道，211、氢气输送管道，212、第一电动阀，213、第二电动阀，214、气体纯度分析仪，215、第三止回阀，216、第四止回阀，3、尾气放空管道，4、氢化反应器，5、外部氢气添加管道，6、2-乙基蒽醌管道，7、催化剂管道，8、氧化反应器，9、氧气管道，10、废液排出管道，11、第二手动阀门。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

如图1所示，一种双氧水氢化尾气处理装置，包括尾气冷凝装置1和尾气分离装置2，尾气分离装置2通过尾气放空管道3连通尾气冷凝装置1；

尾气冷凝装置1包括尾气缓冲罐101、冷凝器102和液态收集器103，尾气缓冲罐101上安装有第一尾气管道1011和第二尾气管道1012，第一尾气管道1011连通氢化反应器4，第二尾气管道1012连通冷凝器102，且第二尾气管道1012上安装有气泵104，冷凝器102通过第一液态管道105连通液态收集器103，液态收集器103通过第二液态管道106连通氢化反应器4；

尾气分离装置2包括吸附塔201、解析气缓冲罐202、压缩机203、加热炉204和氢气存储罐205，吸附塔201通过尾气放空管道3连通冷凝器102，吸附塔201上还安装有第一解析气管道206和纯度检测管道207，第一解析气管道206连通解析气缓冲罐202，纯度检测管道207连通氢气存储罐205，解析气缓冲罐202通过第二解析气管道209连通压缩机203，压缩机203通过燃气管道210连通加热炉204，氢气存储罐205通过氢气输送管道211连通氢化反应器4。

本实施例中，结合图1所示，一种双氧水氢化尾气处理装置，包括尾气冷凝装置1和尾气分离装置2，尾气冷凝装置1的作用在于将尾气冷凝收集，并将冷凝的液相通过液压泵108重新添加到氢化反应器4中，实现循环利用，减少环境污染和资源浪费，尾气分离装置2的作用在于将尾气中的氢气提纯出来，并通过氢气输送管道211重新添加到氢化反应器4中，减少外部氢气的输入量，使尾气中的氢气得到有效利用，减少资源浪费，同时将尾气中剩余的其他杂质可燃性气体通过压缩机203添加到加热炉204中燃烧，实现了尾气中杂质可燃性气体的利用，节约了资源，减少了环境污染，尾气分离装置2通过尾气放空管道3连通尾气冷凝装置1，使冷凝之后的剩余气体可以进入到尾气分离装置2中进行处理，充分利用，避免直接放空到大气中，造成环境污染和资源浪费；

尾气冷凝装置1包括尾气缓冲罐101、冷凝器102和液态收集器103，尾气缓冲罐101上安装有第一尾气管道1011和第二尾气管道1012，第一尾气管道1011实现尾气缓冲罐101与氢化反应器4的连通，使氢化反应器4产生的尾气可以缓存在尾气缓冲罐101，尾气缓冲罐101的作用在于可以起到把尾气的压力平衡，其中的液滴进行静置的效果，第二尾气管道1012连通冷凝器102，并且在第二尾气管道1012上安装有气泵104，气泵104为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，气泵104的作用在于将尾气缓冲罐101中的尾气鼓入到冷凝器102中，通过冷凝器102将尾气进行冷凝处理，并将冷凝后的液相产物通过第一液态管道105输送到液态收集器103中，液态收集器103通过第二液态管道106与氢化反应器4连通，可以将混合溶剂重新添加到氢化反应器4中被充分利用，减少资源的浪费，避免环境污染；

尾气分离装置2包括吸附塔201、解析气缓冲罐202、压缩机203、加热炉204和氢气存储罐205，吸附塔201通过尾气放空管道3连通冷凝器102，使冷凝器102中的剩余气体进入到吸附塔201中，吸附塔201的作用在于对剩余的气体进行分离，将氢气和其他杂质可燃性气体分离，吸附塔201通过第一解析气管道206连通解析气缓冲罐202，解析气缓冲罐202的作用在于储存杂质可燃性气体，吸附塔201通过纯度检测管道207连通氢气存储罐205，可以将提纯的氢气通过纯度检测管道207存储到氢气存储罐205，用于重新添加到氢化反应器4中进行充分利用，减少资源消耗和浪费，提高能源的利用率，解析气缓冲罐202通过第二解析气管道209连通压缩机203，本实施例中压缩机203采用的是空气压缩机203，空气压缩机203为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，空气压缩机203通过燃气管道210连通加热炉204，空气压缩机203的作用在于将解析气缓冲罐202中的杂质可燃性气体供给加热炉204使用，使尾气中的可燃性气体实现充分的利用，同时降低能源消耗，减少环境污染，提高能源的利用率，氢气存储罐205通过氢气输送管道211连通氢化反应器4，使尾气中的氢气被重新利用，提高氢气的利用率，减少氢气的投入，避免资源浪费，在氢气输送管道211上也安装有气泵104和止回阀，将氢气存储罐205中氢气输送到氢化反应器4，同时避免逆向回流,氢化反应器4还连通外部氢气添加管道5、2-乙基蒽醌管道62和催化剂管道7，在氢化反应下生成2-乙基氢蒽醌，并排出尾气，2-乙基氢蒽醌通过管道连通氧化反应器8，氧化反应器8上安装有氧气管道9，2-乙基氢蒽醌与氧气在氧化反应器8中发生氧化反应，生成双氧水，基于上述结构，解决了现有的尾气处理只是将尾气简单的冷凝收集之后，将剩余的气体放空至大气中，既污染环境又造成能源浪费，能源利用率低的技术问题。

本实施例中，结合图1所示，第一尾气管道1011上安装有第一止回阀1013，第二尾气管道1012上安装有第二止回阀1014，且第二止回阀1014位于气泵104与冷凝器102之间，在使用时，第一尾气管道1011上安装有第一止回阀1013，第一止回阀1013使氢化反应产生的尾气只能由氢化反应器4进入到尾气缓冲罐101中，不能逆向流动，第二尾气管道1012上安装有第二止回阀1014，且第二止回阀1014位于气泵104与冷凝器102之间，第二止回阀1014的作用在于使尾气只能从气泵104流向冷凝器102，避免冷凝器102中气体回流，影响处理效率。

本实施例中，结合图1所示，冷凝器102与液态收集器103之间还安装有冷凝液计量槽107，冷凝液计量槽107通过第一液态管道105分别连通冷凝器102与液态收集器103，在使用时，冷凝液计量槽107位于冷凝器102与液态收集器103之间，通过第一液态管道105分别连通冷凝器102与液态收集器103，冷凝液计量槽107的作用在于使冷凝下来的液相存留然后回收储存到液态收集器103中，通过液态收集器103被重新添加到氢化反应器4中充分利用，提高能源利用率。

本实施例中，结合图1所示，第二液态管道106上安装有液压泵108和第一手动阀门109，第一手动阀门109位于液压泵108与氢化反应器4之间，在使用时，第二液态管道106上安装有液压泵108，液压泵108为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，液压泵108的作用在于将液态收集器103中的液相重新添加到氢化反应器4中进行充分的利用，减少资源的消耗，提高能源利用率，液压泵108与氢化反应器4之间安装有第一手动阀门109，第一手动阀门109的作用在于当液态收集器103中的液相存储的较多时，打开第一手动阀门109并通过液压泵108将液相输送到氢化反应器4中，平时不使用时，关闭第一手动阀门109，避免氢化反应器4中的液体或者气体进入到第二液态管道106中。

本实施例中，结合图1所示，尾气分离装置2还包括气体回流管道208，气体回流管道208的一端连通纯度检测管道207，另一端连通吸附塔201，在使用时，气体回流管道208的一端通过三通接口连通纯度检测管道207，另一端通过接口连通吸附塔201的顶部接口，气体回流管道208的作用在于将纯度难以达标的气体重新输送到吸附塔201中进行提纯。

本实施例中，结合图1所示，纯度检测管道207和气体回流管道208上均安装有电动阀，纯度检测管道207上安装的电动阀为第一电动阀212，气体回流管道208上安装的电动阀为第二电动阀213，在使用时，纯度检测管道207和气体回流管道208上均安装有电动阀，电动阀为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，电动阀的作用在于可以利用电能作为动力，并通过电动执行机构来驱动阀门，实现阀门的开关动作，从而实现对管道介质的开关控制，无需人工操作，省时省力，使用方便，纯度检测管道207上安装的电动阀为第一电动阀212，气体回流管道208上安装的电动阀为第二电动阀213，通过安装第一电动阀212和第二电动阀213，在气体纯度分析仪214的控制下实现氢气的流动，无需人工干预。

本实施例中，结合图1所示，纯度检测管道207安装有用于检测氢气纯度的气体纯度分析仪214，气体纯度分析仪214位于第一电动阀212与吸附塔201之间，气体纯度分析仪214分别与第一电动阀212和第二电动阀213线路连接，在使用时，纯度检测管道207上通过三通接头连接有气体纯度分析仪214，气体纯度分析仪214为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，本实施例中采用的是氢气纯度分析仪，氢气纯度分析仪可以对纯度检测管道207内的氢气检测纯度，气体纯度分析仪214位于第一电动阀212与吸附塔201之间，气体纯度分析仪214分别与第一电动阀212和第二电动阀213线路连接，气体纯度分析仪214的作用在于当氢气的纯度低于设定值时，开启第二电动阀213，使气体沿着气体回流管道208重新进入到吸附塔201中进行提纯，当氢气的纯度高于设定值时，开启第一电动阀212，使氢气输送到氢气存储罐205中存储，氢气是氢化反应的基本原料，生产中对氢气的质量要求较高，其中氢气的体积分数：氢气》98％，因此，本实施例中，气体纯度分析仪214中氢气纯度的设定值为98％，当检测到的纯度大于设定值时，开启第一电动阀212，小于设定值时，开启第二电动阀213。

在本实施例中，结合图1所示，吸附塔201的内腔中填充有用于提纯氢气的分子筛2011，在使用时，吸附塔201的内腔中填充有分子筛2011，分子筛2011为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，通过分子筛2011的吸附作用从尾气中提纯氢气，使氢气可以重新添加到氢化反应器4中使用，提高资源的利用率，减少资源浪费，起到节能降耗的作用。

在本实施例中，结合图1所示，第一解析气管道206上安装有第三止回阀215，燃气管道210连安装有第四止回阀216，在使用时，第一解析气管道206上安装有第三止回阀215，第三止回阀215的作用在于防止解析气缓冲罐202中的气体逆流回吸附塔201中，燃气管道210连安装有第四止回阀216，第四止回阀216的作用在于防止加热炉204中的气体进入到压缩机203中，避免发生危险。

在本实施例中，结合图1所示，氢化反应器4的底部还设有废液排出管道10，废液排出管道10上安装有第二手动阀门11，在使用时，废液排出管道10的作用在于将氢化反应器4中的无用的废液排出来，避免使催化剂“中毒”，影响反应效率，废液排出管道10上安装的第二手动阀门11的作用在于控制废液的排出，平日不需要排出废液时，处于关闭状态，需要排出废液时，操作人员只需打开阀门即可，使用方便。

为了便于理解，下述给出本实施例的工作过程：

在使用时，如图1所示，氢化反应器4产生的尾气通过第一尾气管道1011流通到尾气缓冲罐101中，尾气缓冲罐101中的尾气在气泵104的驱动下通过第二尾气管道1012到达冷凝器102，冷凝器102将尾气冷凝收集，冷凝之后的液相通过第一液态管道105流到冷凝液计量槽107中，静置一段时间之后流动到液态收集器103中存储，液态收集器103中的液相在液压泵108的驱动下通过第二液态管道106重新添加到氢化反应器4，实现尾气中液相的充分利用；

尾气经冷凝器102冷凝之后的剩余气体通过放空管道汇集到吸附塔201中，吸附塔201对剩余气体进行解析并提纯气体中的氢气，提纯的氢气通过纯度检测管道207，纯度检测管道207上安装的气体纯度分析仪214对氢气的纯度进行实时检测，当检测的氢气纯度大于设定值时，气体纯度分析仪214控制第一电动阀212开启，使氢气储存到氢气存储罐205中，当检测的氢气纯度小于设定值时，气体纯度分析仪214控制第二电动阀213开启，通过气体回流管道208流回吸附塔201中重新提纯，氢气存储罐205中的氢气通过氢气输送管道211流通到氢化反应器4中；

提纯之后的剩余杂质可燃性气体通过第一解析气管道206流通到解析气缓冲罐202，解析气缓冲罐202中的杂质可燃性气体通过第二解析气管道209流通到压缩机203，压缩机203将杂质可燃性气体通过燃气管道210输送到加热炉204中燃烧，由此实现了氢化尾气的处理和高效利用，避免资源浪费。

综上可得，本实用新型通过上述实施例，解决了现有的尾气处理只是将尾气简单的冷凝收集之后，将剩余的气体放空至大气中，既污染环境又造成能源浪费，能源利用率低的技术问题。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。