Аппарат для разложения перекиси водорода Советский патент 1983 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к технологии переработки сред, содержащих перекисные соединения, а именно к конструкциям аппаратов, используемых для проведения процессов разложения перекиси водорода в воднь1х растворах на твердом катализаторе, и может быть использовано во всех отраслях промышленности как для получения кислорода .разложением перекиси водорода, так и для очистки сточных вод от нее. Известны несколько коуструк-ций аппа ратов, предложенных для осуществления процессов разложения перекиси водорода в водных растворах на твердых катализаторах. Как правило, эти аппараты пред ставляют собой либо сравнительно простые устройства, в которых разлагаемый раствор перекиси водорода поступает в сосуд или камеру, где размещен катализатор разложения, и из этохх)-сосуда отбирается кислород, а сам раствор с остатками перекиси накапливается в сосуде, или смесь раствора с выделившимс кислородом, пройдя камеру, в которой размещен катализатор, поступает в другую кa Iepy, где происходит разделение кислорода и раствора с остатками неразложившейся перекиси водорода С ОНедостатками конструкций таких аппа ратов являются малая производительность по разлагаемой перекИсн водорода, в силу однократности контакта раствора перекиси водорода с катализатором, неполное разложение перекиси водорода в исходном водном растворе, для большей части ашшратов периодичность осуществляемого в них процесса разложения, сложность управления процессом разложения. Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту является аппарат для разложения перекиси водорода в водных растворах, содержащий соосно установленные друг над другом камеры разложения с псилещенным в них катализатором, патрубок ввода раствора перекиси водорода, соединенный с шок ней камерой, и патрубки вывода газа и слива воды, соединенные с верхней камерой. Перекись водорода разлагают, пропуская ее через камеру-разлагатель, с последующим охлаждением получаемого парогаза и сбросом его в водоотделитель, где отделяется кислород и остаточная вода, содержащая остатки перекиси водорода и продукты разрушения катализатора 2. Характерным для этого устройства является использование тепла разложения перекиси водорода для тггенси4«катп1 работы катализатора разложения, что достигается за счет значительного усложнения камеры разложения. Кроме того, устройство обладает практической недостижимостью полного разложения перекиси водорода, реакционная вода не может быть использована для других целей без предварительной очистки, причем необходтшо вводить дополнительный узел разложения перекиси водорода в конденсате до значений О,1 мас.% {1г/л)1 При этом устройство практически неработоспособно на растворах, содержащих пониженные концентрации перекиси водорода, и неуниверсально, т.е. невозможно с одинаковой эффективностью испсльзовать аппарат как для получения кислорода КЗ водных растворов с широким диапазоном концентраций перекиси водорода, так и для глубокой очистки сточных вод от перекиси водорода. Целыо изобретения является повышение производительности и обеспечение полноты разложения перекиси водорода путем сепарации газожидкостной смеси между камерами разложения и рециркуляции исходного раствора. Поставленная цель достигается тем, что аппарат для разложения перекиси водорода в водных растворах, содержащий установленные соосно одна с другой камеры разложения с помещенным в них катализатором, патрубок ввода раствора перекиси водорода, соединенный с нижней камерой, и патрубки вывода газа и слива воды, соединенные с верхней камерой, снабжен расширителем, размещенным снаружи верхнего торца нижней камеры и соединяющим его с нижним торцом верхней камеры, и циркуляционной трубкой, с соединяющей нижнюю часть расширителя с нижней частью нижней камеры. На чертеже изображен аппарат, продольный разрез. Аппарат для разложения- перекиси водорода представляет собой расположенные по вертикали одно над другим камер 1 разложения, заполненную твердым катализатором, имеющую подкатализаторное пространство 2 в надкатализаторное пространство 3, расширитель 4, камеру 5 разложения, заполненную твердым катализатором, расширитель 6, снабженный трубкой 7 дли отвода газа и трубкой 8 для слива воды, расположенной ниже верхней границы надкатализаторного пространства 9. Ввод в аппарат разлагаемого водного раствора перекиси водорода производится

310dS8644

по трубке 10 в подкатапизаторное про-ной смеси через пространство поступают

странство 2 в точку, расположенную нав расширитель 4. В расширителе 4 осуполовине высоты этого пространства. От-ществляется сепарация этой смеси, и

личительной особенностью аппарата явля-часть жидкости, состоящей из иеразложив

ется наличие расширителя 4 и то, что jшейся перекиси водорода и воды, iro труб-

расширитель 4 соединен с подкатализа-ке 11 возвращается на разложение в нижторным пространством 2 трубкой 11, принюю часть камеры 1. этом вход в трубку 11 из {Расширителя

4 расположен ниже верхней границы над-В камере 5 осуществляется окончакатализаторного пространства 3, а вход toтельное разложение перекиси водорода ва

в трубку 11 вз подкатализаторного про-кислород и воду, кото{йле отводятся по

странства 2 расположен ниже точки вво-патрубкам 7 и 8 соответственно., да в подкатализаторное пространство раз-Предлагаемый аппарат для разложенвя

лагаемого раствора перекиси водорода.водных растворов перекиси водорода по

Аппарат работает следующим образ л1. 15сравнению с известным обеспечивает бо-

Водный раствор перекиси водородалее высокую производительность по развводится по трубке 10 в подкатализатор-лагаемой перекиси , хорошую

ное пространство 2 камеры 1, проходитработоспособность в широком диапазоне

слой катализатора, где осуществляетсясодержаний перекиси водорода в разлагавразлсикение перекиси водорода на кисло- растворе, т.е. универсальность, и

род и воду, которые в виде газожидкост-полное разложение перекиси водороде

АППАРАТ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА в водных растворах, схщержапшй уставовпен{1ые соосно одна с другой камеры разложения с помещенным в них каталвзаторсм, патрубок ввода раствора перекиси водорода соеяк1ЮННЫЙ с шокней камерой, в патрубки вывода газа и слива воды-, соешгаенвые с верхней камерой, отпнчающийс я тем, что, с целью шявышения производительности и обеспечения попноты разложения перекиси водорода путем сепарации газожвдкостной смеси между камерами разтюжеиия и рециркуляции исходного раствора, ои снабжен расширителем, размещенным снаружи верхнего торца нижней камеры и соединяющим его с нижним то{щом верхней камеры, и циркуляционной трубкой, соединяющей нижнюю часть раоширителя с нижней частью нижней камеры. О ел эо эо 4iik