TW302410B - - Google Patents

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30, 4i〇 Α7 Β7 五、發明説明（I ) 本發明係關於供應過氧化氫至現場製程單元之工場。 //名特別是關於货應過氧化氫至製紙現場用於漂白紙漿之 ’ \ .------ * _ **" ** _ ,·' ....... ' ' * *** ~ w***-*"* ~ .....· _ 圓··圓·· i·*· 單元 〇 J ..一一 一. ..一 〆/ 許多現場均消耗大量之過氧化氫，特別是紙漿製$現 場。fLf上，使用之過氧化氫通常以ϋϊ容器，依濃縮 ,. .— 水溶液之形式送至製程單元。此供應過氧化氫之方法有許 多缺點，特別是與排放濃縮過氧化氫溶液之許多操作有關 之安全問題，及與運送及在製程單元中稀釋至使用濃度結 合之成本。 申請案之公司曾面臨在其自身現場之製程單元，依更弱 濃縮之水溶液製造過氧化氫。然而，現場操作之主體全年 事實上係連續地，每年通常至少360天，且無法中斷過氧 化氫之供應。此中斷容易發生，例如，過氧化氫製造工場 之維修操作過程中。 本發明之目的係使得對製程提供過氧化氫不中斷之操作 爲可能，同時允許供應工場經常之維修操作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，本發明之目的爲供應過氧化氫於現場製程單元之 工％，特點爲包括位於製程單元相同位置，在使用濃度下 製造過氧化氫之主工場，及在主要工場關閉時用於供應製 程單之後援工場。後援工場含有儲存濃度大於使用濃度 之過氧化氫儲槽，及同時稀釋儲存之過氧化氫，連接儲槽 及製程單元間之設備，其使降低過氧化氫之儲存濃度至使 用之濃度爲可能。 依據本發明之其他特點： 本紙張尺度)峨格（ 五 '發明説明（ A7 B7 經濟部中央榡準局員工消費合作杜印製 〜後援工場額外地包含用於安定劑注射於稀釋之過氧化氫 中之設備； 〜使用之過氧化氫之濃度在5至15 wt%之間； 〜儲存之過氧化氫之濃度在50至70 wt%之間； 〜儲存之過氧化氫之重量在1〇〇至2〇〇噸之間； 〜主要之製造工場爲使用含蔥醌之過氧化氫製造製程之類 型； ~製程單元爲在製紙現場漂白紙漿之單元。 本發明特研讀下列主要爲實例之敘述進一步地了解，其 參考之了解應藉由附圖了解，其中： -圖1爲依本發明供應過氧化氫工場之方塊圖； -圖2爲依較佳具體例，加於圖1之工場中之過氧化氫製 造之主工場之簡圖。 供應過氧化氫於現場製程單元12之工場1〇示於圖1中。 此製程單元12爲，例如，製紙之工場或現場之漂白紙漿 之單元。 工場10包括位於與製程單元12相同現場之製造過氧化氫 之主工場14。 王工場14特在相對使用之低濃度下（較好在5至15 wt% 間）製造過氧化氫。 供應過氧化氫之工場10亦含有在主工場14關閉時，用於 供應製程單元12之後援工場16。 後援工場16含有後援過氧化氫儲槽18及已知類型之稀釋 儲存之過氧化氫之設備20。此等稀釋設備20係經由向上流 本紙張尺度適财國國家榡準（⑽）錢格（2數⑼公着） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五'發明説明（ 動管22及向下流動管24連接於儲槽及製程單元12間。 儲存於儲槽18〈過氧化氣爲市售之類型。儲存之過氧化 氣濃度大於使用之濃度，較好爲5〇至7〇wt%間，且依重量 較好在100至200噸間之量存在，以利於供應，例如，—般 之紙漿漂白單元約—週。 主工場14係經管26連接製程單元12。 *儲槽18 (管24下游及王場14之管％下游係連接於相同之 管28，用於供應製程單元12。 閥30、32使主工場14及後援工場18分別與製程單元η分 離爲可能。 流體流動之一般方向以圖1之箭頭表示。 依本發明供應過氧化氫之工場可依下述方式操作。 使用所需濃度之過氧化氫經常藉主製造工場14直接供應 於製程單元。此時，後續工場係藉使閥打開連接於製程單 元12，因此儲槽18藉閥32之關閉與製程單元12分隔。 當主工場14關閉時，特別是進行維修時，此工場藉關閉 閥30與製程單元12分隔，單元12將在閥32打開後藉儲槽18 供應過氧化氫。 儲存之過氧化氫濃度係藉稀釋設備2()降低，直到達到通 常由主工場14供應之使用濃度爲主。 後援工場16較好含有用於將已知類型之安定劑注射於稀 釋之過氧化氫中之設備34，安定劑係選自例如，羧酸，胺 基亞甲基羧酸’磷酸及胺基亞甲基磷酸化合物，特別是伸 乙基二胺四醋酸（EDTA)或其鹽，二伸乙基三胺五醋酸 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 30 Γ. 410 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) (DTP A)或其鹽，聚丙缔酸，二伸乙基三胺五亞甲基蹲酸或 其鹽’ 1，2-二胺基_>^，1^’,：^’-四亞甲基鱗酸或其鹽，或經基 乙基雙亞甲基磷酸或其鹽。 此安定劑使防止過氧化氫在相對低濃度下分解，直到過 氧化氫注入製程單元12中爲可能。 過氧化氫製造之主工場14較好爲使用包含蒽醌製程之類 型。此類型之工場示於圖2中。 圖2中表示之工場14包括三個塔狀形式之主要設備：催 化氫化器101，逆向流動氧化器1〇2及水萃取器1〇3。其亦含 有多項與此三設備結合之儀器，但僅表示一部份：用於使 含氫之氣態混合物再循環之推進器-冷凝器組件1〇4與氫化 器結合。過濾器106，泵浦1〇7，熱交換器108，與氧化器結 合之頭冷卻器110及空壓機in ;連接氧化器〗〇2之基底及萃 取器103基底儘可能短之導管丨12 ;及使加工溶液再循環之 接合器114及泵浦115。 導管116用於供應氫化器外來之氫，導管117供應壓縮機 111空氣，導管118供應萃取器1〇3軟水，導管119用於產生 過氧化氫，其起自萃取器103之基底，終於製程單元12， 在相同濃度下消耗過氧化氫，且導管121用於使亦於圖2中 表示之加工溶液再循環。導管119連接管26。 過氧化氫製造工場包括許多其他項目之設備，其係技術 中習知者，且並未説明，如用於使來自加工溶液之劣化產 物再生，使用催化劑，回收溶劑等等之設備。 當操作時，由至少一蒽醌衍生物及至少一有機溶劑組成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 ·裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 五 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（5 ) 之氧化加工溶液，經過連接泵浦115排放端之再循環導管 121導入氫化器1〇1之基部，且含氫之氣體流亦於氫化器之 基部處導入。此氣體流一方面係由氫化器頂部抽出之氣體 流（其係由增壓機-冷凝器組件104再循環）組成，另一方面 由經導管116送達之額外氫組成。 加工溶液因此部份還原。以泵浦107經過濾器106自氫化 器底部抽出之還原溶液因此含氫賊衍生物（例如，8〇0/〇之四 氫蒽醌及20%之蒽醌）。 加工溶液構成之蒽醌衍生物較好選自2_烷基_91〇_慈g昆， 其中烷基取代物包括1至5個碳原子，如甲基，乙基，第 一丁基’特丁基’特戊基及異戊基’及相當之5,6,7,8-四氫 衍生物，或選自二烷基·9，10-蒽醌，其中烷基取代物（其可 相同或不同）包括，至5個碳原子者，如甲基，乙基及特丁 基，如1,3-二甲基，1，4-二曱基，2,3-二甲基，2,7_二甲基， 1，3-二乙基，2.7-二特丁基，或2-乙基-6-特丁基，及相當之 5,6,7,8·四氫衍生物。構成加工溶液之有機溶劑較好爲非極 性化合物及極性化合物之混合物。非極性化合物較好選自 沸點大於140°C之石油分餾物，大部份含有至少含9個碳原 子之芳香系經，如.二甲基私之異構物，四甲基苯之異構 物’特丁基苯、甲基茶之異構物或二甲基莕之異構物i極 性化合物較好選自較好含7至11個碳原子之飽和醇，如二 異丁基卡必醇’ 3,5,5-三甲基已醇或異庚醇，幾酸醋，如 甲基環己基醋酸酯（購自商品名"Sextate")，醋酸庚醋，苯 甲酸丁酯或庚酸酯類，如磷酸三丁酯，三（2_乙基丁基鱗

(請先闖讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 訂 五 、發明説明（ 酸酯，三（2-乙基己基）磷酸酯，或三（正辛基）磷酸酯，或 四取代之尿素，如四（正-丁基）尿素。 過氧化氫當量"意指以克表示之過氧化氫之量，其爲若 氧化器102中此階段產率爲100%，氧化階段終點，一升加 工溶液可提供者。此可能之過氧化物質量濃度相當於莫耳 濃度，其係等於加工溶液中形成之結合可再氧化氫醌之 莫耳濃度。其一方方面係依起始加工溶液中形成之蒽醌濃 度而定’另一方面係依氫化器101中氫化條件而定。 9 訂 本情況中，對於給定之蒽醌形式之濃度氫化係在5〇至7〇〇 °C之溫度下進行，氫化器之氣體壓力艙中之壓力（控制氫 流動之壓力）約爲〇.8至1.5 bar，且氫化器1之出口 12處之過 氧化氫當量係調整至約8至15 g/丨之間之値，且較好約7至 g/l之値（藉由調整氫化器中之駐留時間）。 自氫化器抽出之還原加工溶液在106中過濾移除任何微 量之催化劑，再於108中冷卻，且再於1〇9中冷部至35至4〇 °C之溫度。氧化器之氣體加壓艙中之壓力維持在2至* <俊。還原之加工溶液因此於1〇2中氧化，來自氧化器之 頂部流體在110中部份冷凝。 由氧化反應形成矣過氧化氫依每單位體積之氧化加工溶 液之量等於氧化器之入口處過氧化氫當量與氧化器產量之 乘積，自氧化器之基底抽出。此液體係藉由強制壓力差， 經導管112直接輸送至萃取器103之底部，其係在稍高於大 氣壓上操作。液-液萃取係藉由在萃取器頂部處導入之軟 水在萃取器中發生。 -9- 本紙張尺度適用中國國家鱗（CNS ) A4規格（21GX297公釐） 五、發明説明（7 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 水-過氧化氫溶液係自此萃取器之底部抽出，溶液中過 氧化氫之濃度係調整至可直接用於製程單元12之値。 與過氧化氫分離之加工溶液自萃取器1〇3之頂部抽出， 且夹帶I水性相液滴在接合器U4中移除。再以泵浦115輸 送至熱交換器1〇8，於其中再加熱，且自其再循環至氫化 器101之底部。 氧化器102包括含有構造之充填，或簡單之打洞板或蒸 餾板型之板，亦即各個具有其上孔口之液體高度，用於使 氣體經過此罩物起泡上升者，及用於使此液體自一板下降 至次一板之設備，或排列充填及此板之不同組合。 本發明具有許多優點。 依本發明之工場使得給予過氧化氫不斷地供應於製程單 元中，同時允許工場之維修操作爲可能。因此，當製造過 氧化氫之主工場關閉時，後援工場供應製程單元取代主工 場。 儲槽18之尺寸相對的小，提供其中儲存之高濃度過氧化 氫。 依本發.明之工場由於依濃縮之水溶液形式供應過氧化 氫，使克服缺點，特別是結合排放操作之危險爲可能。 ___ -10- 本紙浪尺度適用中國準（CNS M4麟(210X297公釐)' --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂·

Claims (1)

1. δϋ^ι〇 "卩/h修正

   、應過氧化氫於現場製程單元⑽之工場，其特徵爲包括 么於製程單⑽相同位置，在使用濃度下製造過氧化氮之 王工場(14)，及在主要工場⑼關閉時用於供應製程單元之 後援工場⑽，後援工場含有儲存濃度大於使用濃度之過 氧化氫儲槽⑽，及同時稀釋儲存之過氧化氫，連接儲槽 77'申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ⑽及製程單元(12)間之設備⑽，其使降低過氧化氫之儲存 濃度至使用之濃度爲可能。 2·根據申请專利範圍第丨項之工場，其特徵爲後援工場⑽ 頟外地含有注射安定劑於稀釋之過氧化氫中之設備⑽。 3. 根據申請專利範圍第丨或2項之工場，其特徵爲過氧化 氫之使用濃度在5至15 wt%之間。 4. 根據前申請專利範圍第1項之工場 氧化氫濃度在50至70 wt%之間。 5. 根據前申請專利範圍第1項之工場 氧化氫重量在100至200噸間。 6. 根據前申請專利範圍第1項之工場 場⑽爲使用製造含蒽醌之過氧化氫製程之類型 7. 根據前申請專利_圍第1項之工場，其特徵爲製程單元 (12)爲在製紙現場漂白紙漿之單元。 其特徵爲儲存之過 其特徵爲儲存之過 其特徵爲主製造工 1^— - - I »- I - - I -二· . ‘* n (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 1 沭· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）