[发明专利]制备浓缩溶液的方法

说明书

本发明涉及一种在安全经济的条件下制备浓缩溶液的方法，它是采用一种易于拆除和运输的装置进行的。本发明还涉及本发明方法生产浓缩过氧化氢溶液的用途，并涉及这些浓缩的过氧化氢溶液。

业已知道，某些浓缩溶液如浓缩过氧化氢溶液，可用于引发爆炸分解。已知的制备这类浓缩溶液的方法，大都是由稀溶液开始，并采用蒸发和／或蒸馏技术。在浓缩过程中，由于当温度和／或浓度增加时，爆炸所需要的能量降低，所以，随着温度和／或浓度的增加，爆炸分解的可能性也增加，因此，它是很关键的。而且，这类可能爆炸的程度取决于浓缩溶液的累积，因此，它是用于浓缩过程装置的关键。

采用这类方法所得到的最终浓度，通常是有限的，这不仅是由于已经提及的安全性因素，而且是由于这类方法所受的热力学限制，其压力和温度条件依赖于装置的设计，特别是依赖于蒸馏塔的设计。

此外，这类已知方法在投资和／或能耗方面的成本也是很高的。

最后，用于这类方法的已知装置，通常是在真空条件下进行操作的。其结果是，如果该需要拆除和／或运输，它们的装配和紧密性是很重要的，并可能成为一个问题。例如，对于浓缩的过氧化氢，为了避免运输这种浓缩的溶液，使浓缩装置位于过氧化氢的使用地点附近，是非常方便的。

某些已知的方法解决了上述提及问题中的一个或多个，但是它们都不能解决所有这些问题。

GB668874涉及一种制备高浓缩过氧化氢溶液的方法，是通过蒸馏稀溶液而制备的，其中，来自蒸馏的高沸点馏分在两个重叠盘中进行蒸发。这种方法的缺点在于，它是采用至少两个水平液层进行操作的。这些液层引起的压降会提高该液体的沸点温度，从而会增加爆炸分解的可能性。而且，这水平液层会在溶液浓度高的区域引起液体累积。GB668874方法的另一个缺点是汽化器的高热量消耗。

EP835680涉及一种由位于同一纵轴上的至少一个填充区和一个蒸发器组成的蒸馏柱，它包括至少两个蒸发器和／或两个冷凝器。这类装置中采用两个蒸发器和／或冷凝器，较为复杂且成本较贵。而且，它不能提供用来防止浓缩溶液聚集的元件。因此，它优选用来制备浓度低于70％的溶液。还有，它是非常难于拆除和／或运输的。

本发明的目的是为了克服已知方法中的不足，提供一种在安全经济的条件下制备浓缩溶液的方法，采用一种易于拆除和运输到浓缩溶液所使用的地点附近的装置而实现。

为此目的，本发明涉及一种从稀溶液制备浓缩溶液的方法，其中，蒸馏和蒸发是在一个蒸馏柱和一个蒸发器中进行的，它们组成两个截然不同的装置部件，可容易地拆除和运输。

这两个装置部件是截然不同的事实，意味着它们都含有一个底层和顶层，流体可以从中流过，且它们可独自起作用。

采用两个截然不同的装置部件蒸馏柱和蒸发器，其主要优点是整个装置较所用的单一柱更加易于拆除和运输。使用两个截然不同部件的装置，令人惊奇地，将不会导致由液体聚集而引起的问题，而它们在联合部件中预计是会发生的，特别是当它们含有降低的面积时。

在本发明的一个优选实施例中，所述的蒸馏柱和蒸发器间的连接，是通过一个分配器实现的，在其最窄处的横截面积小于所述蒸馏柱的横截面积。

所述蒸馏柱的横截面，是根据该柱的有效填充区的水平区域的平均横截面积计算的，不包括上述的底部和顶部。

本发明的分配器，可为任意已知种类的液体分配器，它可沿着降膜式蒸发器的壁形成一层薄膜，条件是它具有上述需要的几何形状。采用一端具有较大横截面而另一端具有较小横截面的分配器，能够获得很好的结果。在这种情形中，最大的横截面是与所述的蒸馏柱相连接，而最小的横截面与所述的降膜式蒸发器相连接。

优选地，该蒸馏柱和蒸发器是采有这样的方式装配的，它可允许液体，仅在重力作用下，就可从该蒸馏柱流到所述的蒸发器中。

更为优选地，所述的蒸馏柱是安装在该蒸发器的顶层上，两个装置部件的轴成一直线。

本发明的方法，优选地是采用一种进料装置，它位于蒸馏柱的某一位置或多个位置处。这种进料装置例如是位于该柱的上面的2／3处。

该蒸馏柱可填充有合适数目的分馏装置或填料。这些装置可选自蒸馏柱技术人员公知的多种分馏装置，例如多孔塔板、浮阀塔板、泡罩塔板和多种填料例如，拉西环、鲍尔环和编织垫。规整填料如规整填料-SULZERBX型是优选的。

蒸馏柱之内优选是垂直面，以防止液体累积。蒸馏柱的底层优选也是设计成可防止任何液体累积。