[发明专利]一种蒽醌法生产双氧水的氧化尾气处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种蒽醌法生产双氧水的氧化尾气处理装置及方法，包括氧化塔、萃取塔、换热器、热泵机组、汽水换热器、分离器、涡轮膨胀机、碳纤维吸附装置、空气压缩机；氧化塔侧壁通过管道与萃取塔连接，氧化塔的尾气排出口与换热器连接，换热器与分离器、涡轮膨胀机、碳纤维吸附装置、空气压缩机依次连接，空气压缩机与氧化塔连接；换热器中冷却液出口与蒸发器入口连接，冷却液入口与热泵机组的蒸发器出口连接；热泵机组冷凝器出水口连通汽水换热器进水口，汽水换热器出水口连通保温水层。本发明可使氧化尾气中的内能和氧气得到充分利用，提高氧化尾气安全性能，减少环境污染。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种蒽醌法生产双氧水的氧化尾气处理装置及方法。

背景技术

蒽醌法生产双氧水的工序分为氢化、氧化、萃取、净化、后处理。氧化工序的反应原理为，在一定温度和压力条件下，氢化液进入氧化塔后，在一定的压力和温度条件下被空气氧化，工作液中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌，同时生成过氧化氢，该工艺同时会产生氧化尾气。

由于氧化反应中的温度一般维持在50多摄氏度，而重芳烃的的闪点为45℃，将氧化工艺中产生的大量氧化尾气排入空气中时会夹带芳烃气体出来，造成环境污染同时会存在较大的安全隐患。氧化工序排出的氧化尾气温度一般在45～55℃之间。现有的氧化尾气处理系统中，需先用水对氧气尾气换热冷却后，再利用涡轮膨胀制冷，再采用碳纤维吸附尾气中的芳烃，回收芳烃处理后的尾气可通过空气压缩机加压后通入氧化塔中循环加以利用，也可直接排进环境中。现有技术中除了对氧化尾气回收芳烃后加以循环利用外，也有对氧化尾气中的内能加以利用，如专利号公布的CN201711391462.0一种从蒽醌法制备过氧化氢的氧化尾气中回收芳烃的系统，其利用发电机将内能转化为电能加以利用。然而，蒽醌法制备双氧水工艺中，经氧化得到的双氧水需要进行萃取提纯，而萃取工艺维持在一定的高温条件下进行，现有技术主要在萃取塔外侧壁增设保温层保温，减少萃取塔加热耗能。若能将氧化尾气中的内能循化利用至萃取工艺中，可提高资源利用率，同时将大大减少耗能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术氧化尾气处理工艺尾气利用不充分的技术问题，提供一种蒽醌法生产双氧水的氧化尾气处理装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种蒽醌法生产双氧水的氧化尾气处理装置，包括氧化塔、萃取塔、换热器、热泵机组、汽水换热器、分离器、涡轮膨胀机、碳纤维吸附装置、空气压缩机；

所述换热器包括尾气进口，尾气出口、冷却液入口和冷却液出口；

所述热泵机组包括形成回路连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀；

所述氧化塔侧壁通过管道与所述萃取塔连接，所述氧化塔顶部设有尾气排出口，所述尾气排出口与所述尾气进口连接，所述尾气出口与所述分离器的入口连接，所述分离器的出口与所述涡轮膨胀机的入口连接，所述涡轮膨胀机的出口与所述碳纤维吸附装置连接，所述碳纤维吸附装置与空气压缩机连接，所述空气压缩机与氧化塔通过管道连接；

所述冷却液出口与所述蒸发器入口连接，所述冷却液入口与所述蒸发器出口连接；

所述冷凝器的出水口连通所述汽水换热器的进水口，所述萃取塔外侧壁设有保温水层；所述汽水换热器的出水口连通所述保温水层。

进一步的，所述碳纤维吸附装置与所述空气压缩机连接的管道上还设置有缓冲罐，所述缓冲罐与所述空气压缩机连接的管道上还设置有鼓风机。

进一步的，所述萃取塔塔壁由内到外依次为第一混凝土层、保温水层、第二混凝土层、石棉层和铝层，所述汽水换热器的出水口穿过所述铝层、石棉层、第二混凝土层与所述保温水层连通。

进一步的，所述空气压缩机与氧化塔连接的管道上设有空气流量调节阀。

进一步的，所述换热器为直接式换热器。