[发明专利]一种双氧水生产装置中氢氮气循环及自清洁系统

说明书

本发明公开了一种双氧水生产装置中氢氮气循环及自清洁系统，其包括氢化塔、氢化尾气冷却器、氢化尾气冷凝液计量罐、氢氮气循环压缩机、氢氮气过滤器和芳烃回收装置，通过将氮气以及反应未完全的氢气暂存至氢化尾气冷凝液计量罐，并通过氢氮气循环压缩机压缩，使循环的氢氮气经氢氮气过滤器过滤后，与原料氢气混合一同进入氢化塔，该系统不仅能使氢氮气得到循环回收利用，避免大量氢气排空造成资源浪费，还可利用循环的氮气将覆盖在氢化塔内催化剂表面的副产降解物冲洗，有效恢复催化剂的表面活性，从而起到连续自洁作用，以提高催化效率，延长催化剂使用寿命。

技术领域

本发明涉及化工工艺设备技术领域，特别是涉及一种双氧水生产装置中氢氮气循环及自清洁系统。

背景技术

目前现有双氧水生产装置中对于未反应完的过量氢气多直接放空处理，将会导致氢气资源的浪费，并且对空气污染较为严重。此外现有双氧水生产过程中常用方法为蒽醌法，此方法中氢化用催化剂是生产双氧水的关键技术之一。催化剂的寿命是衡量其质量的重要标志也是影响双氧水装置运行成本的重要因素。现有双氧水生产装置中氢化塔在使用一段时间后，随着系统中的副反应的进行，蒽醌降解物逐渐增多，产生的降解物覆盖在催化剂表面并发生堵塞，减少催化剂参与反应的活性点位，从而会降低氢化效率。为此需要针对双氧水装置通过停氢改氮运行，利用氮气冲洗掉部分覆盖在催化剂表面的副产降解物、氧化铝粉尘，增加催化剂表面活性，从而提高氢化效率。但目前常规冲洗方法需停掉氢气通入，外接氮气对装置进行冲洗后再次使用，该维护过程十分影响氢化效率。因此亟需设计一种可实现氢气高利用率、催化效率高、高使用寿命的系统，以应用至双氧水生产装置，提高氢气利用效率，同时可保证装置具有高寿命、高效率特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双氧水生产装置中氢氮气循环及自清洁系统，其解决了现有双氧水生产装置中氢气利用率低、催化剂寿命短的问题，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明公开有一种双氧水生产装置中氢氮气循环及自清洁系统，其包括：

氢化塔，所述氢化塔的进口连通至制氢系统的氢气出口，所述氢化塔的出口连通至氢化尾气冷却器的进口；

氢化尾气冷却器，所述氢化尾气冷却器的出口连通至氢化尾气冷凝液计量罐的第一进口；

氢化尾气冷凝液计量罐，所述氢化尾气冷凝液计量罐上设有第一出口、氮气进口、废液排污出口以及尾气排放出口，所述第一出口连通至氢氮气循环压缩机的进口，所述氮气进口连通制氮系统的氮气出口，所述废液排污出口连通至污水处理系统，所述尾气排放出口则连通至尾气处理系统；

氢氮气循环压缩机，所述氢氮气循环压缩机的出口连通至氢氮气过滤器的进口；

氢氮气过滤器，所述氢氮气过滤器的出口连通至氢化塔进口与制氢系统氢气出口之间的管路上。

作为本发明的一种改进，所述氢化塔进口与制氢系统出口之间的管路上设置有第一流量计和第一调节阀，所述第一流量计用于计量制氢系统通入氢化塔的氢气流量，所述第一调节阀用于控制制氢系统通入氢化塔的氢气流量；所述第一调节阀与所述第一流量计联锁，通过第一流量计的输出值来调节第一调节阀的开度，以控制进入氢化塔的氢气流量。

作为本发明的进一步改进，所述氢化塔上设有第一压力变送器，所述氢化塔出口所连通的管道上设有第二调节阀，所述第二调节阀用于控制调节氢化塔内部压力，所述第一压力变送器与第二调节阀联锁，通过第一压力变送器监测氢化塔内部压力变化来控制第二调节阀的开度。

作为本发明的进一步改进，所述氢化尾气冷凝液计量罐中氮气进口所连通的管道上设有第二流量计和第三调节阀，所述第二流量用于计量制氮系统通入氢化尾气冷凝液计量罐中氮气流量，所述第三调节阀用于控制通入氢化尾气冷凝液计量罐中氮气流量；所述氢化尾气冷凝液计量罐上设有第二压力变送器，所述第二压力变送器与第三调节阀联锁，通过第二压力变送器监测氢化尾气冷凝液计量罐内部压力变化来控制第三调节阀的开度。