过氧化氢装置中萃取塔结构的优化改造

    在蒽醌法生产过氧化氢（双氧水）的装置中萃取塔是关键的设备，其运行状况直接关系到过氧化氢的产量和质量。黑化集团公司双氧水厂于1990年投产，生产过氧化氢（27.5%）3500 t/a，后因市场需要，公司于1995年、2002年对装置进行了改造。改造后，过氧化氢（27.5%）的产量达到7000 t/a以上，且过氧化氢浓度由27.5%提高到35%。装置改造中的萃取塔只是在原塔的基础上进行了改造，其改造技术已申请了国家专利。

       原萃取塔规格为Φ1400 mm ×23800 mm，不锈钢筛板塔，内有45块筛板，板间距为400 mm，每块板开孔28000个，孔间距为7 mm，孔径为2 mm，每块板由4小块板拼接而成，降液管为Φ60 mm ×300 mm。

该萃取塔存在以下问题：

       1.塔板开孔孔径小，开孔率低，造成筛板下有机层厚，积料严重，影响生产，同时生产能力低，产品浓度低；

       2.有些筛板不平整，塔板拼接处密封不好，造成漏液，使一部分工作液直接从间隙中穿过到达塔顶，其中的过氧化氢未能被充分萃取而使萃余液超标；

       3.塔顶分离段容积小，致使塔内分层不清，界面不稳，萃余液中过氧化氢含量高，产品收率低，后处理负荷大；

       4.萃余液分离器容积小，当系统流量增大时，其分离能力明显不够，致使萃余液带水多，同时也限制了生产能力的提高。

       针对以上状况，公司采取了如下改造措施。

       1.扩大筛孔径。将原塔板筛孔由Φ2 mm自下向上呈线性梯度增至Φ2.5 mm ～Φ3.5 mm，开孔率由5.71%增至12.86% ，有利于板下有机层顺利上升，减少积料，同时使过氧化氢的浓度呈线性逐级增高，达到理想浓度。

       2.扩大塔顶分离器容积。在原塔高、塔径、塔帽不变的情况下，拆除最上面1块塔板，因板间距为400 mm，则分离段容积增大了0.62 m3，有利于两相分离。

       3.重新密封。更换不平整塔板，将塔板拼接处重新密封，以避免接缝处漏料而造成萃取效果不佳，萃余液偏高。

       4.扩大萃余液分离器容积。将原萃余液分离器的容积由原来4.24 m3 扩大至5.3 m3 ，以减少萃余液带水量，同时处理量有较大增加，提高了生产能力。

       改造后的萃取塔投入运行后，效果较为理想。

       1.过氧化氢的浓度由原来的27.5%提高到35%；省去了浓缩装置和浓缩过程，节省了化工原料消耗、蒸汽消耗、电耗及人工费等，降低了成本；工作液流量由改造前的24 m3/h提高到40 m3/h，过氧化氢（27.5%）的产量由3500 t/a提高到7000 t/a，最高达到7400 t/a，生产能力在全国同规格塔中处于领先水平。

       2.改造后，塔内筛板下有机层增厚现象消除，原塔积料现象得到改善，且板下有机层适中，板间相界面明显，分散相液滴上升稳定，颗粒均匀，萃取效果良好。

       3.塔顶分离段界面稳定，分层清晰，萃余液中过氧化氢含量明显降低（由0.2～0.48 g/L降至0.09～0.23 g/L），后处理负荷减轻，其中浓碱消耗由原来1 m3/d降至现在的0.6 m3/d，白土床中的氧化铝使用周期由原来的2个月延长至3个月。