초록 ▼

수소(28)와 산소(34)의 분산된 미세 기포를 신속 유동 액체 매질(24) 중으로 주입함에 의한 과산화수소의 안전 생산방법 및 장치. 미세 기포는 수소와 산소간의 폭발성 반응을 방지하기에 충분한 용적의 액체 매질에 의하여 둘러싸인다. 액체 매질은 산성 수용액과 제Ⅷ족 금속 촉매(14)로 형성된다. 수소(28)를 매질에 수소를 용해시키기 위한 유동 매질(24) 중으로 스파징한다. 산소 기포(34)를 과산화수소 생성을 위해 용존 수소와 반응시킨다. 바람직하게는, 액체 매질은 반응기에 기포상 유동 안정하상을 제공하기 위해 적어도 10f

수소(28)와 산소(34)의 분산된 미세 기포를 신속 유동 액체 매질(24) 중으로 주입함에 의한 과산화수소의 안전 생산방법 및 장치. 미세 기포는 수소와 산소간의 폭발성 반응을 방지하기에 충분한 용적의 액체 매질에 의하여 둘러싸인다. 액체 매질은 산성 수용액과 제Ⅷ족 금속 촉매(14)로 형성된다. 수소(28)를 매질에 수소를 용해시키기 위한 유동 매질(24) 중으로 스파징한다. 산소 기포(34)를 과산화수소 생성을 위해 용존 수소와 반응시킨다. 바람직하게는, 액체 매질은 반응기에 기포상 유동 안정하상을 제공하기 위해 적어도 10ft/초의 속도를 갖는다. 물(12)과 촉매(14)를 탱크(16)에 가한다. 바람직하게는, 소량의 과산화수소 안정화제를 탱크(16)에 가한다. 본 방법 및 장치는 저렴한 제조 원가로 과산화수소의 안전한 생산을 제공한다.

대표청구항 ▼

반응대를 신속 유동 수성 매질로 충진하고; 수소를 산성 수성 매질 중에 용해시키기 위한 개별적으로 분산된 수소 기포로서 수소를 상기 신속 유동 수성 매질 중으로 주입한 다음; 산소를 용존 수소와 반응시켜 과산화수소를 생성하기 위한 수소 기체의 주입으로부터 하류에 위치한 지점에서 분산된 산소 기포로서 산소 기체를 매질 중으로 주입하는 단계를 포함하고, 수성 매질의 속도가 적어도 10ft/초이고 이에 따라 연속 액체상 중의 미세 분산된 기체 기포의 연속적인 안정하상을 제공하는, 촉매적 유효량의 촉매를 함유하는 수성 매질에서 과산화수소를

반응대를 신속 유동 수성 매질로 충진하고; 수소를 산성 수성 매질 중에 용해시키기 위한 개별적으로 분산된 수소 기포로서 수소를 상기 신속 유동 수성 매질 중으로 주입한 다음; 산소를 용존 수소와 반응시켜 과산화수소를 생성하기 위한 수소 기체의 주입으로부터 하류에 위치한 지점에서 분산된 산소 기포로서 산소 기체를 매질 중으로 주입하는 단계를 포함하고, 수성 매질의 속도가 적어도 10ft/초이고 이에 따라 연속 액체상 중의 미세 분산된 기체 기포의 연속적인 안정하상을 제공하는, 촉매적 유효량의 촉매를 함유하는 수성 매질에서 과산화수소를 생산하는 방법. 제1항에 있어서, 수소 기체 및 산소 기체를 반응대의 다수 지점에서 매질중으로 주입하는 단계의 반복단계를 추가로 포함하는 방법. 제2항에 있어서, 산성 수성 매질에 있어서 다수의 연결된 파이프라인 통로 및 반응대의 다수 지점을 구비한 파이프라인 반응기를 통한 유동이 파이프라인 통로를 따라 유동되는 방법.제3항에 있어서, 수소 기포가 신속 유동 매질에 의해 둘러싸이고 ㅋ칭되기에 충분히 작은 크기의 직경을 갖는 방법. 제4항에 있어서, 산소 기포가 신속 유동 매질에 의해 둘러싸이고 ㅋ칭되기에 충분히 작은 크기의 직경을 갖는 방법.제5항에 있어서, 수성 매질이 산성을 띠는 방법.제5항에 있어서, 생성되는 반응 혼합물을 소모된 산소와 수소를 포함하는 기체상과 생성된 과산화수소를 포함하는 액체 매질로 분리하고, 산소 기체를 매질중으로 주입하는 단계에 앞서 분산된 기포로서 소모된 산소를 매질 중으로 주입하는 단계를 추가로 포함하는 방법.파이프라인 반응기; 파이프라인 반응기를 신속 유동 수성 매질로 충진하기 위한 수단; 수소 기체를 분산된 수소 기포로서 파이프라인 반응기 중으로 주입하여 수소 기체를 수성 매질에 용해시키기 위한 수단; 및 산소 기체를 용존 수소 기체로부터 하류에 위치한 지점에서 파이프라인 반응기 중으로 주입하여 과산화수소를 생성하기 위한 수단을 포함하고, 수성 매질의 속도가 적어도 약 10ft/초이고 이에 따라 연속 액체상 중의 미세분산된 기체 기포의 연속적인 안정하상을 제공하는, 촉매적 유효량의 촉매를 함유하는 수성 매질에서 과산화수소를 생산하는 장치. 제8항에 있어서, 파이프라인 반응기가 각각의 통로가 인접 통로와 180° 벤드로 연결되어 있고 수소 기체 주입 수단이 파이프라인 통로 상의 다수 지점에서 수소 기체를 제공하며 산소 기체 주입 수단이 수소 기체 각각의 주입부 하류에 위치한 다수의 지점에서 산소를 제공하는 다수의 연결된 파이프라인 통로를 포함하는 장치.제9항에 있어서, 수소 주입 수단이 신속 유동 매질에 의해 둘러싸이고 ㅋ칭되기에 충분히 작은 크기의 기포를 제공하기에 충분히 작은 직경을 갖는 노즐을 포함하는 장치. 제10항에 있어서, 산소 기체 스파징 수단이 신속 유동 매질에 의해 둘러싸이고 ㅋ칭되기에 충분히 작은 기포를 제공하기에 충분히 작은 노즐을 포함하는 장치.제11항에 있어서, 산성 수성 매질의 속도가 약 11 내지 약 20ft/초 범위인 장치.제 12항에 있어서, 소모된 산소와 수소 기첼르 분산된 기초로서 수성 매질 중으로 재순환시키는 수단을 추가로 포함하는 장치.제13항에 있어서, 수성 매질이 산성을 띠는 장치.제14항에 있어서, 반응기 안의 압력이 약 30 내지 약 300 대기압이고 반응 온도가 수성 매질의 약 빙점 내지 약 60℃인 장치. (a) 반응에 호적한 온도와 압력 조건하에서 세장형 반응대에 반응을 위한 미분된 촉매를 함유하는 수성반응 매질의 연속 유동을 설정하고; (b) 1 내지 50용적의 산소 및 1용적의 수소를 연속 유동 수성 매질 중으로 스파징하고, 수소와 산소는 수성 매질 주에서 연속 유동로를 따라 상호 이격된 지점에서 스파징되며 잉 따라 수소와 산소 각각의 분산된 미세한 기포를 형성하며; (c)수성 매질의 용적측정 유동; 기체상 수소와 산소의 용적측정 유동 전체의 비를 수소와 산소의 기포가 연속 수성상에 있도록 보장하도록 수성 매질의 선형 유동을 적어도 10ft/초로 유지하는 충분히 높은 값으로 유지시키며; (d) 반응 매질을 기체-액체 분리기 중으로 도입하고 여기에서 비반응 기체를 과산화수소-함유 수성 반응 매질로부터 분리해낸 다음;(e) 과산화수소를 수성 매질로부터 회수하는 단계를 포함하는, 수소와 산소를 촉매 존재하에 반응시켜 과산화수소를 제조하는 방법.제16항에 있어서, 수성 매질의 유동 용적; 수소와 산소의 유동 전체 용적의 비가 물을 형성하는 수소와 산소 기포의 반응이 반응 기포를 둘러싸는 수성 매질의 용적에 의해 실질적으로 즉시 ㅋ칭되도록 하기에 충분히 높은 방법.제 16항에 있어서, 통계적으로 물을 형성하는 수소와 산소의 무제어 반응에 기인한 온도의 국부적인 상승이 3℃ 미만인 방법.제16항에 있어서, 반응이 수소와 산소 혼합물의 가연범위에서 일어나고, 산소:수소 용적비가 1:1 내지 20:1인 방법.(a)세장형 반응대에 반응을 위한 미분된 촉매를 함유하는 수성 반응 매질의 연속 유동을 설정하고; (b) 1 내지 20mol의 산소 및 1 mol의 수소를 연속 유동 수성 매질 중으로 스파징하고, 수소와 산소는 수성 매질 중에서 연속 유동로를 따라 상호 이격된 지점에서 스파징되며 이에 따라 수소와 산소 각각의 분산된 미세한 기포를 형성하며; (c) (i) 수성 매질의 유동:기체상 수소와 산소의 전체 유동의 비를 300 내지 30으로; (ii)수성 매질의 선형 유속을 적어도 10ft/초로; 및 (iii)수소와 산소 기초가 촉매적으로 반응하여 과산화수소를 형성하도록 유동 매질의 온도와 압력 조건을 유지시키며; (d) 반응 매질을 기체-액체 분리기 중으로 도입하고 여기에서 비반응 기체를 과산화수소-함유 수성 반응 매질로부터 분리해내며; (e) 과산화수소를 수성 매질로부터 회수하는 단계를 포함하는, 수소와 산소를 촉매 존재하에 반응시켜 과산화수소를 제조하는 방법.제20항에 있어서, 반응이 가연범위에서 일어나고, 산소:수소 용적비가 1:1 내지 20:1인 방법. 제20항에 있어서, 소정의 수소 기체 주입구 지점에서의 수성 매질의 용적 유동:수소의 용적측정 유동의 비가 15000 내지 60인 방법. 제20항에 있어서, 소정의 산소 기체 주입구 지점에서의 수성 매질의 용적 측정 유동:산소의 용적측정 유동의 비가 15000 내지 30인 방법. 제20항에 있어서, 수소의 50% 이상이 잔류 수소가 대기중으로 배출되기 전에 세장형 반응대에서 반응되는 방법. 제20항에 있어서, 수소의 75% 이상이 잔류 수소가 대기중으로 배출되기 전에 세장형 반응대에서 반응되는 방법.제20항에 있어서, 수소가 먼저 도입되는 방법. 제20항에 있어서, 수소가 미세 기포로서 수성 매질 전반에 걸쳐 분포되고 여기에서 실질적으로 용해된 후에 산소가 도입되는 방법. 제 20항에 있어서, 산소 도입의 선행 지점을 통과하는 수소의 적어도 50%가 반응된 후에 수소의 제2용적이 도입되는 방법.제20항에 있어서, 산소 도입의 선행 지점에서 사전에 도입된 수소의 75% 이상이 반응된 후에 수소의 제2용적이 도입되는 방법. 제20항에 있어서, 수성 매질의 속도가 20ft/초 이상인 방법. 제20항에 있어서, 배출된 기체가 가연 범위에 있지 않도록 보장하기 위하여 세장형 반응대의 지류에서 질소를 반응 혼합물에 첨가하는 방법. 제20항에 있어서, 반응이 연속적으로 수행되는 방법. 제20항에 있어서, 반응이 배치 반연속식으로 수행되는 방법. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.