一种具有降温功能的过氧化氢生产用节能氢化反应器的制作方法

1.本发明涉及氢化反应器技术领域，具体为一种具有降温功能的过氧化氢生产用节能氢化反应器。


背景技术：

2.过氧化氢的生产工艺主要是钯触媒蒽醌法，国内钯触媒蒽醌法过氧化氢的生产工艺分为氢化、氧化、萃取、净化、后处理五个工序，过氧化氢在生产时，需要对催化剂和气液混合相流体进行加热，使其处于恒温的环境中，可减少降解物的产生。
3.对此，中国申请专利号：cn222132243.1，公开了一种生产过氧化氢的氢化塔管式反应器，包括氢化塔，所述氢化塔的顶端固定连接有进液管，氢化塔的底端固定连接有出液管，氢化塔的内部靠近底端与靠近顶端位置分别固定安装有孔板，两个孔板之间套装有多根管式反应器，管式反应器内部装有催化剂，催化剂的顶端与底端均铺设有瓷球，瓷球与催化剂之间以及瓷球远离催化剂的一侧均设有丝网，位于下方的孔板与丝网之间设有格栅，氢化塔的内部位于管式反应器的上方安装有气液分布器。本实用新型结构合理，在氢化塔内安装管式反应器，使工作液、氢气在小直径管道内与催化剂接触，防止偏流；管式反应器外可通循环水或蒸汽直接换热，更高效，恒温的反应条件可减少降解物的产生。
4.但是刚生产出的氢蒽醌溶液因经过加热，所以温度较高，而在后续生产过程中，需要与空气进行氧化反应，反应时需要放热，而高温的氢蒽醌溶液无疑增加了与空气进行氧化反应的时长，使得生产效率变低。
5.因此，为了解决上述问题，提出一种具有降温功能的过氧化氢生产用节能氢化反应器。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种具有降温功能的过氧化氢生产用节能氢化反应器，以解决上述背景技术中提出的刚生产出的氢蒽醌溶液温度较高，而在后续生产过程中，需要与空气进行氧化反应，反应时需要放热，而高温的氢蒽醌溶液无疑增加了与空气进行氧化反应的时长，使得生产效率变低的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有降温功能的过氧化氢生产用节能氢化反应器，包括：反应釜，所述反应釜的内部固定安装有气液分布器，所述气液分布器的下侧固定安装有第一网笼，所述第一网笼的下侧固定安装有管式反应器，所述管式反应器的下侧固定安装有第二网笼，所述反应釜的内部开设有储液腔，所述反应釜的底面设置有出料口，所述反应釜的内部安装有换热结构，所述换热结构包括导管，所述导管的顶端固定连接在反应釜的底面，所述导管的中部连接有泵体，所述反应釜的侧壁上设置有进液口，所述进液口的上侧设置有进气口，所述进气口的端部固定连接有换热管，所述换热管的尾端固定连接有出气口，所述反应釜的内部安装有搅拌结构，所述搅拌结构包括双头电机，所述双头电机通过固定架安装在反应釜的内部，所述双头电机共有两组输出端，且两组
输出端分别位于双头电机的上下两侧，上侧的一组输出端固定连接有漏筒，所述漏筒的内部活动安装有漏板，所述漏板的底面固定连接有弹簧。
8.优选的，下侧的一组输出端固定连接有连接轴，所述连接轴的中部铰接有棘爪，所述棘爪的一侧安装有簧片，所述连接轴的中部通过轴承活动安装有棘盘，所述棘盘的外壁上焊接有搅拌杆，所述棘盘的内壁上开设有棘槽，所述连接轴的底端焊接有刮板。
9.优选的，所述第一网笼和第二网笼的内部皆装有瓷球，所述管式反应器的内部装有催化剂，所述反应釜内部的底面为斜面，所述出料口上安装有电磁阀。
10.优选的，所述导管与储液腔的内部相通，所述导管的尾端贯穿反应釜的顶面，所述泵体固定安装在反应釜的顶面。
11.优选的，所述进液口、进气口和出气口皆贯穿反应釜的侧壁，且与储液腔的内部相通，所述换热管呈螺旋形，所述换热管位于管式反应器的内壁中。
12.优选的，所述双头电机位于气液分布器的上侧，所述漏筒位于第一网笼的尾端的正下侧，所述弹簧的一端与双头电机的内壁固定连接。
13.优选的，所述连接轴通过轴承与第一网笼、管式反应器和第二网笼活动连接，所述棘爪的端部卡在棘槽的内部，所述簧片固定安装在连接轴上，所述簧片的端部与棘爪贴合。
14.优选的，所述搅拌杆位于管式反应器的内侧，所述刮板的底面与反应釜内部的底面贴合。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的氢化反应器通过将低温的气液混合相流体与高温的氢蒽醌溶液发生换热反应，可降低氧化反应时氢蒽醌溶液的初始温度，减小放热量，提高了氧化反应的效率，同时可提升气液混合相流体氢化反应前的温度，使气液混合相流体与催化剂的温差变小，减小吸热量，使其处于恒温的环境中，可减少降解物的产生，结构简单，功能性强，使用效果好。
16.设置有反应釜、换热结构和搅拌结构，通过进气口可对换热管的内部注入蒸汽，可对管式反应器内部的催化剂和气液混合相流体进行加热，使反应处于恒温的环境中，可减少降解物的产生，且氢化反应后，得到的氢蒽醌溶液聚集在反应釜的底部，且氢蒽醌溶液的温度较高，通过进液口对储液腔内部注入气液混合相流体，储液腔内部的低温气液混合相流体与反应釜内部的高温氢蒽醌溶液发生换热反应，可提升气液混合相流体氢化反应前的温度，使气液混合相流体与催化剂的温差变小，减小吸热量，更加节能，使其处于恒温的环境中，可减少降解物的产生，且可降低氧化反应时氢蒽醌溶液的初始温度，减小放热量，提高了氧化反应的效率。
17.且气液混合相流体从反应釜顶端进入反应釜内部时，会冲刷在漏板顶面，并经由漏筒和漏板上的孔向下流出，可减缓气液混合相流体对气液分布器的冲击力，同时通过棘爪配合连接轴，可实现对反应釜底部的氢蒽醌溶液的持续搅拌，避免其粘底，同时可实现对管式反应器内部催化剂的间接搅拌，提高催化剂对气液混合相流体的催化效果，结构简单，功能性强，使用效果好。
附图说明
18.图1为本发明反应釜的结构正视示意图；
19.图2为本发明反应釜的结构正视剖面示意图；
20.图3为本发明储液腔的结构正视剖面示意图；
21.图4为本发明搅拌结构的结构正视示意图；
22.图5为本发明换热管的结构爆炸示意图；
23.图6为本发明漏筒的结构正视剖面示意图；
24.图7为本发明棘爪的结构俯视示意图。
25.图中：1、反应釜；11、气液分布器；12、第一网笼；13、管式反应器；14、第二网笼；15、储液腔；16、出料口；2、换热结构；21、导管；22、泵体；23、进液口；24、进气口；25、换热管；26、出气口；3、搅拌结构；31、双头电机；32、漏筒；33、漏板；34、弹簧；35、连接轴；36、棘爪；37、簧片；38、棘盘；39、搅拌杆；310、棘槽；311、刮板。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：
28.本技术中使用的电磁阀、气液分布器11、管式反应器13、泵体22、换热管25和双头电机31为市场上可直接购买到的产品，其原理和连接方式均为本领域技术人员熟知的现有技术，故在此不再赘述。
29.一种具有降温功能的过氧化氢生产用节能氢化反应器，包括：反应釜1，反应釜1的内部固定安装有气液分布器11，气液分布器11的下侧固定安装有第一网笼12，第一网笼12的下侧固定安装有管式反应器13，管式反应器13的下侧固定安装有第二网笼14，反应釜1的内部开设有储液腔15，反应釜1的底面设置有出料口16，反应釜1的内部安装有换热结构2，换热结构2包括导管21，导管21的顶端固定连接在反应釜1的底面，导管21的中部连接有泵体22，反应釜1的侧壁上设置有进液口23，进液口23的上侧设置有进气口24，进气口24的端部固定连接有换热管25，换热管25的尾端固定连接有出气口26，反应釜1的内部安装有搅拌结构3，搅拌结构3包括双头电机31，双头电机31通过固定架安装在反应釜1的内部，双头电机31共有两组输出端，且两组输出端分别位于双头电机31的上下两侧，上侧的一组输出端固定连接有漏筒32，漏筒32的内部活动安装有漏板33，漏板33的底面固定连接有弹簧34，通过将低温的气液混合相流体与高温的氢蒽醌溶液发生换热反应，可降低氧化反应时氢蒽醌溶液的初始温度，减小放热量，提高了氧化反应的效率，同时可提升气液混合相流体氢化反应前的温度，使气液混合相流体与催化剂的温差变小，减小吸热量，使其处于恒温的环境中，可减少降解物的产生，结构简单，功能性强，使用效果好。
30.进一步的，下侧的一组输出端固定连接有连接轴35，连接轴35的中部铰接有棘爪36，棘爪36的一侧安装有簧片37，连接轴35的中部通过轴承活动安装有棘盘38，棘盘38的外壁上焊接有搅拌杆39，棘盘38的内壁上开设有棘槽310，连接轴35的底端焊接有刮板311，通过搅拌杆39可搅拌催化剂，提高催化剂对气液混合相流体的催化效果，结构简单，功能性强，使用效果好，通过刮板311可刮动反应釜1底部的氢蒽醌溶液，避免其粘底。
31.进一步的，第一网笼12和第二网笼14的内部皆装有瓷球，管式反应器13的内部装
有催化剂，反应釜1内部的底面为斜面，出料口16上安装有电磁阀，电磁阀可控制反应釜1内部氢蒽醌溶液的流出。
32.进一步的，导管21与储液腔15的内部相通，导管21的尾端贯穿反应釜1的顶面，泵体22固定安装在反应釜1的顶面，储液腔15内部的气液混合相流体可经由导管21到达反应釜1顶端的内部，泵体22为气液混合相流体的流动提供动力。
33.进一步的，进液口23、进气口24和出气口26皆贯穿反应釜1的侧壁，且与储液腔15的内部相通，换热管25呈螺旋形，换热管25位于管式反应器13的内壁中，螺旋形的换热管25可增大与管式反应器13的接触面积，提高对管式反应器13的加热效果。
34.进一步的，双头电机31位于气液分布器11的上侧，漏筒32位于第一网笼12的尾端的正下侧，弹簧34的一端与双头电机31的内壁固定连接，漏筒32可承载从泵体22进入反应釜1内部的气液混合相流体，避免其直接冲击在气液分布器11的顶面，弹簧34为漏板33的复位提供动力。
35.进一步的，连接轴35通过轴承与第一网笼12、管式反应器13和第二网笼14活动连接，棘爪36的端部卡在棘槽310的内部，簧片37固定安装在连接轴35上，簧片37的端部与棘爪36贴合，连接轴35可在第一网笼12、管式反应器13和第二网笼14内部旋转，棘爪36卡在棘槽310内部，且棘槽310的形状，使得连接轴35顺时针旋转时，可带动搅拌杆39和刮板311的同时旋转，且在连接轴35逆时针旋转时，只会带动刮板311旋转，避免持续搅拌催化剂，影响催化剂对氢化反应的催化效果。
36.进一步的，搅拌杆39位于管式反应器13的内侧，刮板311的底面与反应釜1内部的底面贴合，搅拌杆39的旋转可搅动管式反应器13内部的催化剂，刮板311的旋转可刮动反应釜1底部的氢蒽醌溶液，避免其粘底。
37.工作原理：使用前，通过进气口24可对换热管25的内部注入蒸汽，可对管式反应器13内部的催化剂和气液混合相流体进行加热，气液混合相流体为工作液和氢气的混合体，使反应处于恒温的环境中，可减少降解物的产生，以便于氢化反应后，得到高温的氢蒽醌溶液，且氢蒽醌溶液聚集在反应釜1的底部。
38.通过进液口23对储液腔15内部注入气液混合相流体，储液腔15内部的低温气液混合相流体与反应釜1内部的高温氢蒽醌溶液发生换热反应，可提升气液混合相流体氢化反应前的温度，使气液混合相流体与催化剂的温差变小，减小吸热量，更加节能，使其处于恒温的环境中，可减少降解物的产生，且可降低氧化反应时氢蒽醌溶液的初始温度，减小放热量，提高了氧化反应的效率。
39.气液混合相流体从反应釜1顶端进入反应釜1内部时，会冲刷在漏板33顶面，并经由漏筒32和漏板33上的孔向下流出，可减缓气液混合相流体对气液分布器11的冲击力，同时通过棘爪36配合连接轴35，使得连接轴35顺时针旋转时，可带动搅拌杆39和刮板311的同时旋转，刮板311可刮动反应釜1底部的氢蒽醌溶液，避免其粘底，且在连接轴35逆时针旋转时，只会带动刮板311旋转，避免持续搅拌催化剂，影响催化剂对氢化反应的催化效果，提高催化剂对气液混合相流体的催化效果，结构简单，功能性强，使用效果好。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。