[发明专利]一种微型无尾气排放过氧化氢合成装置及方法

权利要求书

1.一种微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，包括顺次连接的加氢微分散器（1）、微型填充床（2）、氧化微反应器（3）、微萃取器（4）、分相罐（5）；

所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置的合成方法，包括：

在加氢微分散器（1）中，将氢气分散到含蒽醌衍生物的工作液中形成含微小气泡的气-液混合流体A；气-液混合流体A进入微型填充床（2）加氢，得到液相产物B；加氢微分散器（1）中氢气摩尔流量为蒽醌衍生物摩尔流量的5% ~ 60%；

在氧化微反应器（3）中，将氧气分散到液相产物B中形成含微小气泡的气-液混合流体C，并在延迟管道（Ⅰ）中氧化，得到液相产物D；氧气摩尔流量为氢气摩尔流量的0.95~1倍；

在微萃取器（4）中，利用酸性水溶液萃取液相产物D，并在分相罐（5）中进行相分离，得到过氧化氢水溶液和有机工作液；

氢气和氧气的转化率均达到100％，含蒽醌衍生物的催化加氢过程和氢化含蒽醌衍生物工作液的氧化过程结束后无需气-液相分离过程。

2.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，所述加氢微分散器（1）、氧化微反应器（3）、微萃取器（4）为膜分散微混合器、筛孔微混合器或T型微混合器。

3.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，所述微型填充床（2）中装填平均直径为100~1000微米的加氢催化剂，氧化微反应器（3）、微萃取器（4）之间设置延迟管道（Ⅰ）。

4.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，所述蒽醌衍生物为2-烷基蒽醌和/或四氢2-烷基蒽醌；

所述含蒽醌衍生物的工作液中溶剂包括蒽醌溶剂和氢蒽醌溶剂，其中蒽醌溶剂为C₉～C₁₁混合芳烃、甲基萘，氢蒽醌溶剂为磷酸三辛酯、二异丁基甲醇；

所述含蒽醌衍生物的工作液中蒽醌衍生物浓度为0.01 mol/L~1 mol/L。

5.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，所述加氢微分散器（1）、微型填充床（2）、氧化微反应器（3）、延迟管道（Ⅰ）中的操作压力为0~1 MPa，操作温度为30～80 ℃；延迟管道（Ⅰ）中的接触时间为1秒～3分钟。

6.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，所述含微小气泡的气-液混合流体A、含微小气泡的气-液混合流体C中微小气泡的平均直径为10微米~500微米。

7.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，酸性水溶液与含蒽醌衍生物的工作液的体积比为1:100~1:1。

8.根据权利要求1所述的微型无尾气排放过氧化氢合成装置，其特征在于，得到的过氧化氢溶液中过氧化氢质量分数为1%~30%。