蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的氧化-萃取耦合工藝研究及裝備開發(fā).pdf

1、本文系統(tǒng)研究了噴霧塔中氫蒽醌料液氧化生成雙氧水的氧化過程以及金屬絲網(wǎng)球形填料塔中的雙氧水并流萃取過程。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氧化和萃取過程耦合的創(chuàng)新技術(shù)方案，即:反應(yīng)氣體（空氣）、反應(yīng)料液以及萃取劑以噴霧方式從塔頂進(jìn)入，在塔內(nèi)以并流方式向塔下部流動(dòng)，經(jīng)過空塔氧化段和填料層萃取段，從塔底流出。證明了噴霧氧化過程和填料萃取過程可以耦合在一個(gè)塔設(shè)備中，作為葸醌法生產(chǎn)雙氧水的反應(yīng)-分離集成耦合過程的高效節(jié)能裝備系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)。<

2、br>　　本論文結(jié)合雙氧水實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)工藝，在噴霧氧化塔中對(duì)噴霧氧化過程進(jìn)行了研究。詳細(xì)考察了氣體擾動(dòng)反應(yīng)液體霧化過程中操作溫度、氣相表觀流量、液相表觀流量、噴霧反應(yīng)容積對(duì)氧化過程的影響。在裝填球形金屬絲網(wǎng)填料(SMMP)的填料氧化塔中對(duì)填料氧化過程進(jìn)行了研究，考察了填料直徑、填料層高度和填料塔直徑對(duì)氧化過程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在噴霧塔中，氫蒽醌氧化效率隨著氣體表觀流量的增加而提高，隨液體表觀流量的增加而降低，在蒽醌氫化液表觀流量為5

3、0 mL/min、空氣表觀氣量為20.0 L/min時(shí)，氫蒽醌單次氧化效率最高可達(dá)1.85 g/L;在填料塔中，大直徑球形填料對(duì)氧化過程促進(jìn)作用優(yōu)于小直徑球形填料。
　　球形填料萃取實(shí)驗(yàn)證明了球形填料塔并流萃取適用于蒽醌工作液-雙氧水-水萃取體系。利用球形填料進(jìn)行并流膜膜萃取，可顯著提高液-液接觸面積和萃取效率。填料萃取塔萃取效率遠(yuǎn)高于同等條件下的噴霧萃取塔，在油水相比50:1的條件下，球形填料塔萃取效率是噴霧塔萃取效率的5倍。<

4、br>　　在蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氧化-萃取耦合過程的研究中，考察了萃取劑分散程度、不同填料以及填料層高度對(duì)氫葸醌氧化反應(yīng)和雙氧水萃取的影響。結(jié)果表明:雙氧水萃取劑在塔內(nèi)霧化分散不利于氫葸醌氧化過程，但可以提高雙氧水萃取效率;基于大直徑球形填料加工成本低，對(duì)氧化過程促進(jìn)優(yōu)于小直徑填料，在蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氧化和萃取集成工業(yè)放大實(shí)驗(yàn)中，優(yōu)選直徑40 mm的球形填料。
　　本論文成果為進(jìn)一步利用高效霧化及球形填料表面并流萃取新技術(shù)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)和分