雙氧水后處理系統(tǒng)分離技術設計和裝置改造
成果與項目的背景及主要用途: 雙氧水是重要的無機化工產(chǎn)品,廣泛應用于國民經(jīng)濟各個領域。目前國內(nèi)雙 氧水生產(chǎn)主要采用蒽醌法,蒽醌法生產(chǎn)雙氧水較電解法具有能耗少、成本低和易 于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。蒽醌法雙氧水生產(chǎn)工藝一般包括氫化工序、氧化工序、 萃取凈化工序和后處理工序及其他輔助工序,由于蒽醌法生產(chǎn)工作液系統(tǒng)循環(huán)工 作的特殊性,對后處理工序的要求很高。它除脫除工作液的水分、調(diào)節(jié) pH 值、 分解萃余雙氧水外,更有對工作液進行洗滌、清除其中雜質(zhì)、再生降解物的作用, 是雙氧水生產(chǎn)中的一個關鍵工序。 技術原理與工藝流程簡介: 9天津大學科技成果選編 10 在雙氧水生產(chǎn)過程中分離操作是非常重要的過程,主要設備有萃取分離塔、 干燥器和堿分離器。若萃取塔的萃余液中雙氧水分離不好,將增加干燥塔中堿的 消耗,若堿沉降器分離不好,將使白土床氧化鋁失效快,增加氧化鋁消耗和影響 蒽醌降解物再生效果,并且易使整個工作液系統(tǒng)呈現(xiàn)惡性循環(huán),給安全生產(chǎn)帶來 隱患。 針對上述情況,天津大學對雙氧水后處理系統(tǒng)采用先進的塑料聚集板技術, 這樣大大提高分離效率,且可以減小分離器容積。這種結(jié)構(gòu)油水分離器的優(yōu)點是: 1、塑料波紋板是正反交錯疊置放入分離器內(nèi),作為一個多層板油水分離器, 不需內(nèi)部固定支撐部件的條件下,盡可能縮小板距,提高脫油效率,且安裝、檢 修方便。 2、液流在波紋板組通道內(nèi)的流動路程呈“之”字形,流動方向和流動截面均 在不斷變化,這就為油滴在波紋板表面的粘附聚結(jié)和油滴之間的碰撞聚結(jié),提供 了更多的機會,油滴在浮升過程中聚結(jié),在聚結(jié)過程中浮升,從而有效地提高了 脫油效率。 3、可以采用波峰高度較低的波紋板,板組的當量直徑小,能在較大處理量、 較短停留時間下,保持層流狀態(tài);且板組內(nèi)液流分布比較均勻,避免了由于短路 和死角等造成的不良影響。 4、對于臥式分離器,在原料進入端加裝一段垂直放置的波紋板,既有利于 液流分布均勻,又對固體懸浮物也有一定脫除作用。 技術水平及專利與獲獎情況: 國際先進水平;獲國家發(fā)明專利一項;獲天津市科技獎。 本成果采用先進的分離技術和裝置對雙氧水后處理系統(tǒng)進行設計和改造,可 以使原裝置擴產(chǎn) 40%~120%的條件下,干燥塔出口處堿含量低于 8 毫克/升,沉 降器出口處堿含量低于 4 毫克/升,萃取塔的萃余液中雙氧水的含量低于 0.15 克/ 升。 應用前景分析及效益預測: 國內(nèi)已有數(shù)十家企業(yè)采用蒽醌法生產(chǎn)雙氧水,普遍存在后處理系統(tǒng)落后的缺 點。因此,采用先進的分離技術和裝置對雙氧水企業(yè)進行改造將具有廣闊的應用天津大學科技成果選編 前景。如:某雙氧水廠原來從堿沉降器排出的碳酸鉀溶液量為 0.5m3 /h,有時萃 余液含雙氧水高時,排出的碳酸鉀溶液每小時高達幾個立方米,碳酸鉀消耗量為 3.0 公斤/噸雙氧水,后續(xù)處理過程活性氧化鋁消耗量為 11.5 公斤/噸雙氧水。對 干燥塔和堿沉降器進行改造后,經(jīng)過安裝試運行,六個月來生產(chǎn)穩(wěn)定,物料夾帶 碳酸鉀溶液量極少,每日從堿沉降器排出的碳酸鉀溶液量為 0.08 立方米。碳酸 鉀消耗量為 0.6 公斤/噸雙氧水,活性氧化鋁消耗量為 5.2 公斤/噸雙氧水;全年節(jié) 省各項消耗達 132 萬元。 應用領域: 現(xiàn)有雙氧水生產(chǎn)企業(yè)和新建雙氧水企業(yè)。 技術轉(zhuǎn)化條件(包括:原料、設備、廠房面積的要求及投資規(guī)模): 現(xiàn)有雙氧水生產(chǎn)裝置或新建雙氧水裝置設計及提供設備。 合作方式及條件: 技術服務和裝置內(nèi)件供貨。
天津大學
2021-04-11