一种催化剂罐的制作方法

allin2023-03-19  59


1.本实用新型涉及催化剂回收设备技术领域,特别涉及一种催化剂罐。


背景技术:

2.过氧化氢又名双氧水,是一种重要的无机化工原料,主要应用在纺织品和纸浆的漂白、化学品的合成和环保领域,在电子、食品和冶金工业也有广泛的应用。目前,双氧水的生产方法主要有电解法、异丙醇法、氧阴极还原法、氢氧直接化合法、真空富集法和蒽醌法等。其中,蒽醌法是工业过氧化氢生产的主流方法,全球工业过氧化氢以产量计99%以上是由蒽醌法生产的。蒽醌法包括氢化、氧化、萃取及循环工作液后处理等工艺。将烷基蒽醌溶解于有机溶剂中组成工作液,以烷基蒽醌为工作载体,在钯催化剂的作用下加氢,使烷基蒽醌还原为氢蒽醌,然后用压缩空气中的氧气氧化,得到原来的烷基蒽醌,同时生成过氧化氢,再经萃取、精制和浓缩得到各种规格的过氧化氢水溶液产品。而氢化反应采用固定床氢化工艺和流化床加氢工艺,固定床氢化工艺虽然操作简单、催化剂不用分离,但也存在明显缺陷,诸如各部分反应不均匀,造成局部热点,容易产生工作液降解,导致催化剂易失活,必须再生或更换。采用流化床加氢工艺能大大提高装置生产效率,降低催化剂与循环工作液用量,降低生产成本,提高氢效,并可通过连续引入和抽出催化剂来抵消催化剂活性的下降。同时,由于流化床工艺使蒽醌氢化反应均匀,避免反应过程局部热点形成而导致工作液降解。中国专利cn 104418309 a公开了一种过氧化氢的制备方法,通过设置导流筒对罐体内的液体进行引流,通过催化剂颗粒在扩径段的沉降,实现液固分离,但是,此种流化床氢化装置易造成催化剂流失,降低反应转化率。


技术实现要素:

3.针对以上缺陷,本实用新型的目的是提供一种催化剂罐,此催化剂罐不容易造成催化剂的流失,而且可以提高反应转化率。
4.为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
5.一种催化剂罐,包括筒体,所述筒体包括上封头和下封头,所述上封头上设置有排气口,所述下封头上设置有催化剂出口,所述下封头为锥形封头,所述催化剂出口位于所述锥形封头的最底处,所述筒体底部设置有进液口,所述进液口上设置有进液管,所述进液管延伸到催化剂出口的上方,所述筒体上还设置有排液口,所述排液口位于所述筒体顶部,所述进液口与所述排液口之间设置有三相分离器。
6.其中,所述进液口与所述排液口之间设置有隔板,所述隔板的中部设置有过液口,所述过液口上安装有所述三相分离器。
7.其中,所述上封头上设置有压力表接口。
8.其中,所述上封头上设置有钯催化剂加入口,所述钯催化剂加入口上设置有加料管,所述加料管延伸入所述筒体内部。
9.其中,所述隔板下方吊装有安装柱,所述安装柱上固定有向下弯曲的弧形挡板,所
述挡板位于所述筒体中心轴线上,所述挡板与所述筒体周边设置有过流通道。
10.其中,所述筒体侧壁设置有检修口,所述检修口上设置有检修门。
11.其中,所述锥形封头的锥度为60
°

12.其中,所述筒体侧壁上设置有若干视镜,所述视镜分别对应设置在筒体不同高度的位置。
13.采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:
14.由于本实用新型催化剂罐包括筒体,筒体包括上封头和下封头,上封头上设置有排气口,下封头上设置有催化剂出口,下封头为锥形封头,催化剂出口位于锥形封头的最底处,筒体底部设置有进液口,进液口上设置有进液管,进液管延伸到催化剂出口的上方,筒体上还设置有排液口,排液口位于筒体顶部,进液口与排液口之间设置有三相分离器。本实用新型通过在进液口上设置进液管,进液管延伸到催化剂出口的上方,通过将工作液与氢气的混合液从进液管喷入,在锥形封头的阻挡下,液体向上折流,喷射的液体将锥形封头底部的钯催化剂吹起,折流的液体携带催化剂上涌,从而保证催化剂与液体充分接触,从而实现了氢化反应,液体在经过三相分离器的分离后,催化剂颗粒被挡回到筒体内部,重新进行反应,而气体从排气口收集进储气罐,可以在储气罐中补充适当的氢气,循环重复利用,反应的液体从排液口排出,通过设置三相分离器,从而防止催化剂进入到三相分离器上部,降低了催化剂的流失,通过三相分离器的阻挡,使催化剂返回到筒体内部继续参与反应,从而提高了反应的转化效率。
15.综上所述,本实用新型催化剂罐解决了现有技术中流化床氢化装置易造成催化剂流失,降低了反应转化率的技术问题,本实用新型降低了催化剂的流失,提高了反应的转化效率。
附图说明
16.图1是本实用新型一种催化剂罐的结构示意图;
17.图2是图1的俯视图;
18.图中:1、筒体,101、进液口,102、进液管,103、排液口,104、检修口,11、上封头,110、排气口,12、下封头,13、支座,121、催化剂出口,2、隔板,21、过液口,22、安装柱,221、挡板,3、三相分离器,112、压力表接口,113、钯催化剂加入口。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。
20.本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准,仅代表相对的位置关系,不代表绝对的位置关系。
21.如图1和图2共同所示,一种催化剂罐,包括筒体1,筒体1上设置有上封头11和下封头12。筒体1为立式筒体,筒体1的侧壁上设置有支座13,支座13上设置有安装孔,支座13可以将筒体1固定安装在任意高度支架上。支座13上还设置有接地板,用来对罐体表面产生的静电进行放除。上封头11位于筒体1上方,并且与筒体1顶部固定焊合在一起,上封头11顶部设置有排气口110,排气口110用来排出筒体1内的多余氢气,排气口110上连接有储气罐(图中未示出),储气罐用来存储多余的氢气,储气罐上设置有补气口,可以向储气罐中补充氢
气。以上所说的氢气可以是纯氢气,也可以是氢气和氮气的混合气体,而储气罐中的氢气用来循环使用。下封头12上设置有催化剂出口121,催化剂出口121用来排出钯催化剂,当催化剂失效后,可以通过催化剂出口121将筒体1内的失活催化剂排出。下封头12与筒体1底部焊合。下封头12为锥形封头,催化剂出口121位于下封头12最底处,筒体1底部设置有进液口101,进液口101上设置有进液管102,进液管102弯曲向下,延伸到催化剂出口121的上方。本实施例优选下封头12的锥度为60
°
,进液管102的出水位置正对离催化剂出口121的方向,通过力学原理,锥度60
°
,可以保证液体的最大折射动能,实际应用中,可根据实际需要对锥度进行适当调整,本实施例对此不作限制。筒体1上还设置有排液口103,排液口103位于筒体1顶部,排液口103用来排出反应后的液体。
22.如图1和图2共同所示,进液口101与排液口103之间设置有隔板2,隔板2的中部设置有过液口21,过液口21上安装有三相分离器3。通过在进液口101与排液口103之间设置隔板2,隔板2下方吊装有安装柱22,安装柱22向下延伸,安装柱22上固定有向下弯曲的弧形挡板221,挡板221位于筒体1中心轴线上,弧形挡板221与筒体1周边设置有过流通道,本实施例挡板221设置有两个,实际应用中可根据筒体1的高度设置若干个,本实用新型对此不作限制。通过液流折流原理(如图中箭头所指方向),当液体冲击在下封头12的底部时,液流在锥形挡板的折射下向上反弹,从而使靠近筒体1侧壁的液体流速高,所以向上和向内部扩散,液体携带的催化剂向内部集中,从而造成筒体1中部的催化剂浓度较高,并从筒体1内部向下沉降,通过设置挡板221,催化剂沉降在挡板221上,然后沿着挡板221向四周滑动,然后从挡板221周边进入到液流上升的过流通道,在液流作用下,继续上升,参与混合反应。通过设置隔板2,隔板2的中间部位过流,通过减小过流直径,增加液体流速,从而可以保证液体的流动性强,从而有利于催化剂的混合。
23.如图1和图2共同所示,上封头11上设置有压力表接口112,压力表接口112内设置有压力表,从而监控筒体1内的压力。上封头11上设置有钯催化剂加入口113,钯催化剂加入口113上设置有加料管,加料管延伸入筒体1内部。筒体1侧壁设置有检修口104,检修口104上设置有检修门。筒体1侧壁上设置有若干视镜,视镜分别对应设置在筒体1不同高度的位置。上封头11上还设置有备用口。
24.如图1和图2共同所示,本实用新型催化剂罐的工作流程如下:
25.将工作液与氢气的混合液从进液口101灌入到下封头12,在折流作用下,液体携带筒体1底部的催化剂向上流,液体到达筒体1内部后,一部分液体向筒体1内部扩散,另一部分液体继续向上升,扩散到筒体1中部的液体,因中部压力小,所以催化剂向中部扩散,中部的催化剂落到挡板221上,并沿着挡板221向下滑动,直至继续落入压力高的筒体1周边区域,在上升液流的作用下,继续混入液流上升,液流经过三相分离器3的作用催化剂落下,未反应的气体从排气口110排出,液体从排液口103排出。
26.本实用新型一种催化剂罐催化剂流失率降低,而且提高反应转换率。
27.本实用新型不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:
1.一种催化剂罐,包括筒体,其特征在于,所述筒体上设置有上封头和下封头,所述上封头上设置有排气口,所述下封头上设置有催化剂出口,所述下封头为锥形封头,所述催化剂出口位于所述锥形封头的最底处,所述筒体底部设置有进液口,所述进液口上设置有进液管,所述进液管延伸到催化剂出口的上方,所述筒体上还设置有排液口,所述排液口位于所述筒体顶部,所述进液口与所述排液口之间设置有三相分离器。2.根据权利要求1所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述进液口与所述排液口之间设置有隔板,所述隔板的中部设置有过液口,所述过液口上安装有所述三相分离器。3.根据权利要求1所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述上封头上设置有压力表接口。4.根据权利要求1所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述上封头上设置有钯催化剂加入口,所述钯催化剂加入口上设置有加料管,所述加料管延伸入所述筒体内部。5.根据权利要求2所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述隔板下方吊装有安装柱,所述安装柱上固定有向下弯曲的弧形挡板,所述挡板位于所述筒体中心轴线上,所述挡板与所述筒体周边设置有过流通道。6.根据权利要求1所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述筒体侧壁设置有检修口,所述检修口上设置有检修门。7.根据权利要求1所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述锥形封头的锥度为60
°
。8.根据权利要求1所述的一种催化剂罐,其特征在于,所述筒体侧壁上设置有若干视镜,所述视镜分别对应设置在筒体不同高度的位置。

技术总结
一种催化剂罐,涉及催化剂回收设备技术领域,包括筒体,筒体包括上封头和下封头,上封头上设置有排气口,下封头上设置有催化剂出口,下封头为锥形封头,催化剂出口位于锥形封头的最底处,筒体底部设置有进液口,进液口上设置有进液管,进液管延伸到催化剂出口的上方,筒体上还设置有排液口,排液口位于筒体顶部,进液口与排液口之间设置有三相分离器。本实用新型通过设置三相分离器,从而防止催化剂进入到三相分离器上部,降低了催化剂的流失,通过三相分离器的阻挡,使催化剂返回到筒体内部继续参与反应,从而提高了反应的转化效率。从而提高了反应的转化效率。从而提高了反应的转化效率。


技术研发人员:王世明 魏守胜 高鑫 夏鹏翔 董文生
受保护的技术使用者:山东梓源特种设备有限公司
技术研发日:2022.01.17
技术公布日:2022/7/5
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