[发明专利]一种有效保护触媒的设备、基于该设备的净化方法

说明书

本申请涉及一种有效保护触媒的设备、基于该设备的净化方法，涉及蒽醌法制备过氧化氢的技术领域，其包括一级装置和二级装置；一级装置包括一级外壳和一级滤芯，一级滤芯的过滤层包括内层和外层，内层为聚酯层、玻璃纤维层中的一种或两种组成的复合层，外层为阳离子交换树脂层；二级装置包括二级外壳和二级滤芯，二级滤芯的过滤层为含氟材料层。串联的一级装置和二级装置对再生液进行净化，通过系统性净化方法去除再生液中的粉尘颗粒及金属离子等，改善白土床引入再生液中的粉尘颗粒和金属离子对催化剂触媒以及成品的影响，改善过氧化氢生产过程中导致氢化塔床层压降高、活性下降快、副反应增多、过氧化氢生产不稳定等一系列问题。

技术领域

本申请涉及蒽醌法制备过氧化氢的技术领域，尤其是涉及一种有效保护触媒的设备、基于该设备的净化方法。

背景技术

蒽醌法生产过氧化氢是目前世界上生产过氧化氢最成熟的生产方法之一，蒽醌法生产过氧化氢是指利用醌类物质可以被氢化还原再重新恢复成醌类物质的性质，以烷基醌衍生物为载体，在催化剂钯触媒的催化下被氢化，而后氧化合成过氧化氢。其过程是通过蒽醌加氢反应、氧化反应、萃取分离以及再生等。再生后蒽醌回到氢化装置，重复上述过程。由此可见，过氧化氢的生产过程是一个循环过程。

钯触媒加氢反应中，影响催化失活的主要因素有：1）中毒失活；2）堵塞失活；3）烧结失活（热力学烧结/化学烧结）；4）热失活。而蒽醌法双氧水装置的再生液再生过程通常是通过白土床来实现，而白土床中装填的白土颗粒会给系统带来大量的细微粉尘以及微量的金属离子（如Cr、Fe、Ni、Co、Cu等），其中细微的粉尘会沉积在催化剂表面，甚至把催化剂包裹起来，使催化剂活性比表面积减小或活性组分被隔离，导致钯触媒的活性下降或失活，影响催化剂的使用周期。而微量的金属离子会导致钯触媒活性组分缓慢的化学烧结现象，导致活性微晶钯含量的降低，影响催化剂活性。

传统蒽醌法双氧水装置生产中，通过白土床的再生液，经过滤袋式过滤器过滤后进入氢化装置中（氢化装置中装填催化剂钯触媒），进入氢化装置内的再生液中存在较多粉尘颗粒以及微量的金属离子，粉尘颗粒及金属离子的存在一方面会降低钯触媒的活性，影响触媒使用周期和选择性；另一方面导致成品质量下降。

发明内容

为了改善再生液中的粉尘颗粒杂质及微量金属离子对生产设备以及成品的影响，本申请提供一种有效保护触媒的设备、基于该设备的净化方法。

本申请提供的一种有效保护触媒设备、基于该设备的净化方法，采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种有效保护触媒的设备，采用如下技术方案：

一种有效保护触媒的设备，包括一级装置以及与一级装置串联连接的二级装置；

所述一级装置包括一级外壳和一级滤芯，所述一级滤芯的过滤层包括内层和外层，内层为聚酯层、玻璃纤维层中的一种或两种组成的复合层，外层为阳离子交换树脂层；

所述二级装置包括与一级外壳相连通的二级外壳和二级滤芯，所述二级滤芯的过滤层为含氟材料层。

通过采用上述技术方案，串联含有不同滤材的一级装置和二级装置，对待加入氢化装置的再生液进行净化处理。其中，一级滤芯用于完全净化粒径10μm以上的物料颗粒物，并对粒径1μm的物料颗粒物净化效率达到99.91%；二级滤芯用于完全净化粒径2μm以上的物料颗粒物，对粒径1μm的物料颗粒物净化效率达到99.99%，采用一级装置和二级装置依次对再生液进行净化的系统性方法，有效去除液体物料中的粉尘颗粒物和金属阳离子，改善过氧化氢生产过程中的再生液颗粒物导致氢化塔床层压降高、活性下降快、副反应增多、过氧化氢生产不稳定等一系列问题。

可选的，所述一级滤芯的过滤层包括至少两层内层，所述二级滤芯的过滤层设置为一层或两层。

通过采用上述技术方案，通过将一级滤芯的过滤层设置为多层、二级滤芯的过滤层设置为一层以上，多层逐级对再生液进行净化，提高一级滤芯和二级滤芯对再生液的净化效果。