蒽醌法生產雙氧水的氧化-萃取耦合工藝研究及裝備開發.pdf

1、本文系統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球形填料塔中的雙氧水并流萃取過程。在此基礎上，開發了一種蒽醌法生產雙氧水氧化和萃取過程耦合的創新技術方案，即:反應氣體（空氣）、反應料液以及萃取劑以噴霧方式從塔頂進入，在塔內以并流方式向塔下部流動，經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塔設備中，作為葸醌法生產雙氧水的反應-分離集成耦合過程的高效節能裝備系統應用于生產。<

2、br>　　本論文結合雙氧水實際工業生產工藝，在噴霧氧化塔中對噴霧氧化過程進行了研究。詳細考察了氣體擾動反應液體霧化過程中操作溫度、氣相表觀流量、液相表觀流量、噴霧反應容積對氧化過程的影響。在裝填球形金屬絲網填料(SMMP)的填料氧化塔中對填料氧化過程進行了研究，考察了填料直徑、填料層高度和填料塔直徑對氧化過程的影響。實驗結果表明: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，氫蒽醌單次氧化效率最高可達1.85 g/L;在填料塔中，大直徑球形填料對氧化過程促進作用優于小直徑球形填料。
　　球形填料萃取實驗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氫葸醌氧化反應和雙氧水萃取的影響。結果表明:雙氧水萃取劑在塔內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，對氧化過程促進優于小直徑填料，在蒽醌法生產雙氧水氧化和萃取集成工業放大實驗中，優選直徑40 mm的球形填料。
　　本論文成果為進一步利用高效霧化及球形填料表面并流萃取新技術實現反應和分