蒋岳芳，吴海峰，朱 旻

（杭州名鑫双氧水有限公司，浙江 杭州311000）

杭州名鑫双氧水有限公司拥有1 套年产10 万t/a（浓度27.5%）的双氧水装置，正常生产情况下，系统流量为600～620 m3/h，日产双氧水330 t。但是在生产过程中经常会出现萃取塔液泛，系统流量被迫下降，最低时400 m3/h，更有严重时全线停车处理，严重影响双氧水产量和质量。

1 萃取塔的工艺原理

萃取工艺原理：含有H2O2的氧化液从萃取塔底部进入后，借助浮力从塔底向上漂浮，经过每层筛板的筛孔而被分散成小球升到上一层，筛板之下合并积聚成轻液层，界面不断更新，氧化液不断分散凝聚，最终至塔顶积聚。同时将含有一定量磷酸的纯水用泵送至塔顶，从每层塔板的降液管与从塔底穿漂浮上来的氧化液逆流接触萃取。在此过程中，水为连续相，氧化液为分散相，水从塔顶流向塔底的过程中，其过氧化氢浓度逐渐升高，并从塔底流出到净化塔，而氧化液在多次分散聚合向上漂浮的过程中，其H2O2含量逐渐降低，最后从塔顶流向萃余分离器。

液泛萃取塔液泛又叫萃取塔积料，即萃取塔塔顶水位不下降，纯水加不进去，筛板下工作液增厚，淹没降液管，使工作液在塔内积聚，造成系统流量低，严重影响产品产量和质量甚至会造成安全事故。

2 萃取塔液泛的原因

（1）氢化反应过程中氢化效率控制过高。由于氢效控制过高，四氢蒽醌的生产速度加快，在主反应速度增快的同时，副反应也加快，副反应产物增多，当工作液中四氢蒽醌的含量大于40%时容易在氧化工序发生降解氧化反应过程中降解物多，直接影响系统溶液的洁净度，易使氧化液通过筛孔的速度降低，导致萃取塔积料；

（2）氧化反应过程中降解物多。氧化反应产生降解物的原因是酸度不够，主要是生成四氢环氧化物、蒽酮等副产物，这些副产物同样影响氧化液通过筛孔的速度，工作液混浊，密度、粘度发生变化，在通过筛板时速度慢，引起萃取塔液泛；

（3）工作液组份比例失调。由于芳烃含量低，工作液配比不平衡，工作液密度增高，即工作液与纯水的密度差减小，而密度差是工作液上浮的动力，动力不足上升速度慢，造成萃取塔液泛。工作液中三辛酯含量低，不能完全溶解氢蒽醌，工作液粘度下降，形成泡沫状物质，阻挡工作液的上浮速度，萃取塔液泛；

（4）纯水中的酸加入量偏低。由于萃取塔中酸度过低，设备被腐蚀或双氧水分解，造成萃取塔内水相浑浊，发生乳化，塔内氧化液杂质增多，影响水相与氧化液的分层效果，造成萃取塔积料；

（5）萃取塔内温度偏低或偏高。塔内温度低时，工作液黏度增大，不利于工作液分散和通过筛孔，易造成积料。塔内温度过高，则可能造成双氧水分解，产生的气泡使两相流速加快，也会造成积料；

（6）氢化液和后处理白土床活性氧化铝失效。由于氢化液和后处理白土床活性氧化铝失效，再化与净化能力下降，降解物在系统内积聚，使工作液杂质增多，氧化铝失去作用不能有效再生降解物，且氧铝粉易被带入工作液，造成工作液浑浊，发生萃取塔液泛；

（7）工作液、氢化液过滤器管理。工作液、氢化液过滤器垫片泄漏或滤袋破损会导致大量杂质和降解物无法过滤，带入萃取塔，造成筛板堵塞，引起液泛；

（8）操作过程存在的问题。操作人员操作不稳定，如突然加大进入萃取塔氧化液流量，萃取液出量过大，萃取塔降液管堵塞，筛孔堵塞等都可能造成萃取塔积料。

另外萃取塔设计时的直径高度、塔板数、板间距、筛板孔径、降液管长度等存在缺陷都可能影响萃取塔积料，氢化塔触媒再生不干净；在补加和回收工作液时若清洗不好，工作液中杂质增多，会使黏度增大，也可能造成萃取塔的积料。

3 解决方法与注意事项

为解决萃取塔液泛，主要采取以下措施。

（1）降低氢化效率。将氢化效率由原来的7.3 g/L左右降至6.5 g/L 左右，氢化温度不超过75 ℃，降低工作液预热温度，缓解固定床压力等；

（2）控制氧化过程的降解。氧化液酸度从0.002～0.003 g/L 提高到0.003～0.006 g/L，保持氧化液呈酸性，有效抑制环氧降解物生成；

（3）工作液组分比例控制在正常范围内。工作液中芳烃含量从650 mL/L 提高至700 mL/L，增加芳烃含量可以降低工作液的比重，增大工作液与水之间的密度差，工作液上浮速度加快。三辛酯含量控制在200 mL/L，从萃取塔中观察工作液，要求颜色成亮黄色，液珠大小一致匀速上升，避免在工作液中形成泡沫状物质，从而消除萃取塔液泛；

（4）提高纯水中酸含量。提高萃取塔内的酸度，避免萃取塔水相的浑浊及乳化现象发生，同时可避免塔内双氧水分解。原来酸含量0.2 g/L，处理积料时可增加至0.4 g/L；

（5）合理控制萃取塔温度。萃取塔温度保持在50～55 ℃，长时间停车可通过纯水加热、工作液预热器加热提高温度；

（6）及时更换氧化铝。由于降解物增多，氧化铝易失效，将不能起到再生和吸附作用，需及时更换，这样能加大对系统排污力度与配制清洗量，保证工作液的洁净度；

（7）及时对氢化液过滤器和再生液过滤器的垫片和滤袋进行更换，确保过滤效果。特别是触煤再生后及新白土床使用时；

（8）当积料发生时，应降低进入萃取塔氧化液流量和萃取液出水量，这样可降低萃取塔负荷，适当提高过氧化氢的含量增加其比重差，有利于萃取塔正常运转。待系统情况好转时，再逐步提高各流量，对萃取塔进行技改情况见表1。

表1 萃取塔改造前后对比表

另外，在触煤再生时增加纯水的浸泡时间与用水量，再生后用芳烃进行循环，然后投入使用，确保再生触煤的干净，保证工作液的净度。

通过上述改进与实施，目前萃取塔已连续运行1 年无严重液泛产生，生产系统稳定，成本下降。

［1］刘煜鲜.高师理科学刊.2008，06.

［2］张国臣.过氧化氢生产技术.北京：化学工业出版社，2012.