云上高博会

双氧水后处理系统分离技术设计和装置改造

成果与项目的背景及主要用途：双氧水是重要的无机化工产品，广泛应用于国民经济各个领域。目前国内双氧水生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水较电解法具有能耗少、成本低和易于实现大规模生产等优点。蒽醌法双氧水生产工艺一般包括氢化工序、氧化工序、萃取净化工序和后处理工序及其他辅助工序，由于蒽醌法生产工作液系统循环工作的特殊性，对后处理工序的要求很高。它除脱除工作液的水分、调节 pH 值、分解萃余双氧水外,更有对工作液进行洗涤、清除其中杂质、再生降解物的作用，是双氧水生产中的一个关键工序。技术原理与工艺流程简介： 9天津大学科技成果选编 10 在双氧水生产过程中分离操作是非常重要的过程，主要设备有萃取分离塔、干燥器和碱分离器。若萃取塔的萃余液中双氧水分离不好，将增加干燥塔中碱的消耗，若碱沉降器分离不好，将使白土床氧化铝失效快，增加氧化铝消耗和影响蒽醌降解物再生效果，并且易使整个工作液系统呈现恶性循环，给安全生产带来隐患。针对上述情况，天津大学对双氧水后处理系统采用先进的塑料聚集板技术，这样大大提高分离效率，且可以减小分离器容积。这种结构油水分离器的优点是： 1、塑料波纹板是正反交错叠置放入分离器内，作为一个多层板油水分离器，不需内部固定支撑部件的条件下，尽可能缩小板距，提高脱油效率，且安装、检修方便。 2、液流在波纹板组通道内的流动路程呈“之”字形，流动方向和流动截面均在不断变化，这就为油滴在波纹板表面的粘附聚结和油滴之间的碰撞聚结，提供了更多的机会，油滴在浮升过程中聚结，在聚结过程中浮升，从而有效地提高了脱油效率。 3、可以采用波峰高度较低的波纹板，板组的当量直径小，能在较大处理量、较短停留时间下，保持层流状态；且板组内液流分布比较均匀，避免了由于短路和死角等造成的不良影响。 4、对于卧式分离器，在原料进入端加装一段垂直放置的波纹板，既有利于液流分布均匀，又对固体悬浮物也有一定脱除作用。技术水平及专利与获奖情况：国际先进水平；获国家发明专利一项；获天津市科技奖。本成果采用先进的分离技术和装置对双氧水后处理系统进行设计和改造，可以使原装置扩产 40%～120%的条件下，干燥塔出口处碱含量低于 8 毫克/升，沉降器出口处碱含量低于 4 毫克/升，萃取塔的萃余液中双氧水的含量低于 0.15 克/ 升。应用前景分析及效益预测：国内已有数十家企业采用蒽醌法生产双氧水，普遍存在后处理系统落后的缺点。因此，采用先进的分离技术和装置对双氧水企业进行改造将具有广阔的应用天津大学科技成果选编前景。如：某双氧水厂原来从碱沉降器排出的碳酸钾溶液量为 0.5m3 /h，有时萃余液含双氧水高时，排出的碳酸钾溶液每小时高达几个立方米，碳酸钾消耗量为 3.0 公斤/吨双氧水，后续处理过程活性氧化铝消耗量为 11.5 公斤/吨双氧水。对干燥塔和碱沉降器进行改造后，经过安装试运行，六个月来生产稳定，物料夹带碳酸钾溶液量极少，每日从碱沉降器排出的碳酸钾溶液量为 0.08 立方米。碳酸钾消耗量为 0.6 公斤/吨双氧水，活性氧化铝消耗量为 5.2 公斤/吨双氧水；全年节省各项消耗达 132 万元。应用领域：现有双氧水生产企业和新建双氧水企业。技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：现有双氧水生产装置或新建双氧水装置设计及提供设备。合作方式及条件：技术服务和装置内件供货。

天津大学 2021-04-11