本发明属于氢化反应器，具体涉及一种双氧水生产用氢化反应器。
背景技术：
1、目前，双氧水的工业化生产主要采用蒽醌法，氢化反应是该方法非常重要的单元反应，直接影响双氧水的产能和消耗成本，氢化反应一般是在填装有催化剂的固定床反应器内进行，其中涉及气-液-固三相反应过程，氢化反应过程中由于存在气-固-液三相之间的物质传递，因此，反应过程受到几个界面之间的传质控制，在实际反应过程中，由于工作液黏度大，气-液间的传质尤其困难，造成反应速率低；
2、常见的提升传质过程的操作又存在一对矛盾，即：一方面由于氢气与工作液表面存在相界面，气相扩散并突破相界面需要一定的能量才能完成，若要提高传质速率一般的做法是提高温度和提高压力，可以使气相更快的到达液相主体并在催化剂表面发生加氢反应；另一方面，为了提升扩散速度，采用了加温、加压的方法，这就使蒽醌加氢过程温度和压力很容易过高，造成蒽醌过度加氢并产生降解物，降解物的积聚会使工作液的黏度、密度和表面张力发生变化，从而影响后续的萃取过程、产品质量、催化剂使用寿命以及装置的稳定运行，同时会增大蒽醌消耗、增加生产成本等一系列不利后果；
3、另外，工作液由于组分复杂，其中各组分的密度不同，工作液中轻、重组分沿着反应器轴向存在一定的浓度差，导致反应器内物料沿轴向的反应不均匀，容易发生过度加氢，并且在过度加氢的区域中氢蒽醌析出，导致催化剂表面板结而失活；
4、专利公告号(cn1673069a)公开了一种过氧化氢生产中蒽醌工作液氢化反应的操作方法，该方法采用连续通入氢气而间歇加入工作液，通过控制反应时间来控制反应转化率和选择性。与连续进料相比，蒽醌降解程度虽略有改善，但显著降低了生产效率和装置产能。
5、专利公告号(cn1817838a)公开了一种蒽醌法生产过氧化氢流化床氢化工艺，该工艺为了提升传质作用，将粉状催化剂悬浮于塔体中，通过自由接触完成氢化反应，该方法由于采用的是粉状的催化剂，导致生产工艺流程复杂(需要分离催化剂)、催化剂损耗大(粉状催化剂容易流失)、生产成本高(催化剂成本高)、过程长且危险等不利情况。
6、在蒽醌法制备双氧水工艺中，蒽醌加氢是关键步骤，通过改进固定床加氢反应工艺来提高双氧水装置的生产效率、降低物耗、提高产品质量等具有重要意义。
技术实现思路
1、发明目的：本发明的目的是提供一种双氧水生产用氢化反应器，以解决连续加氢间歇加入工作液生产效率低的技术问题。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种双氧水生产用氢化反应器，包括塔体以及安装于所述塔体内的催化剂层，塔体为夹层式热交换塔，热交换介质可以为热气或热水，用于向所述塔体加料的工作液进料管，工作液进料管与塔体下部连通，可通过输送泵将工作液由工作液进料管送入塔体内，工作液为2-乙基蒽醌，磷酸三辛酯、四丁基脲等的混合物，以及开设于所述塔体的排气管和排液管，用于向所述塔体输入氢气的氢气输入罩，氢气输入罩通过外部接入氢气向塔体内传输氢气与工作液混合反应，其特征在于：
3、所述催化剂层上下排列多个，或者说至少具有两个催化剂层或两个以上的催化剂层，催化剂层为钯催化剂，钯负载于氧化铝小球或者其他陶瓷球表面。呈小球状，贯穿所述催化剂层的转轴通过电机驱动，安装于所述转轴的转动件随转轴转动使工作液与氢气混合。
4、进一步地：每个所述催化剂层匹配一个工作液流动方向的封盖，封盖上具有开口，应当举例说明的是在上下顺序排列的催化剂层中，处于最上层的催化剂层上部无需加装封盖以及转动件，位于最上层的催化剂层与排液管之间液位差最小，此时的工作液无需再次进行混合，位于最下层的催化剂层的下方加装一个转动件。
5、进一步地：所述转轴内开设气道，氢气输入罩套设于所述转轴后与塔体固定，在所述氢气输入罩套设的转轴区域开设第一气孔与气道连通，气道上下两个端部封闭，氢气输入罩自外部接入氢气后通过第一气孔进入气道；
6、在所述封盖覆盖区域的转轴上开设第二气孔与气道连通，气道内流通的氢气从第二气孔溢出与开口内的工作液混合。
7、进一步地：所述转动件包括沿套筒周向安装的螺旋桨叶，螺旋桨叶为多个，沿套筒周向安装，具体的说螺旋桨叶的数量可以为3个，三个螺旋桨叶等角分布在套筒外周，套筒扣装于封盖并覆盖开口，其中套筒上部封闭下部开放，开放端扣装在封盖的上表面，并随转动件的转动在扣装的原路径转动；
8、在所述螺旋桨叶上覆面凸起后形成内腔，螺旋桨叶的下覆面趋近平缓，其上覆面的凸起为两侧向中部逐渐过渡形成凸起，开口、套筒与内腔连通，在凸起一侧开设多个第三气孔，为避免工作液进入第三气孔可以在第三气孔上加装单向阀或防水透气膜套的方式，筒转动过程中螺旋桨叶同步转动，螺旋桨叶上覆面的凸起在转动过程中对工作液和氢气混合物扰流，使得第三气孔的表面形成低压区，随螺旋桨叶的转动套筒内部形成负压将工作液和氢气吸入内腔后从第三气孔甩出，工作液和氢气在内腔内混合后从第三气孔排出。
9、进一步地：所述螺旋桨叶15上覆面上还具有切片19，切片的端部与第三气孔相交，避免随螺旋桨叶转动过程中扰流，从而对从第三气孔溢出的气泡进行切割。
10、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
11、(1)通过设置多层催化剂层，在转轴的气道上开设与催化剂层对应的第二气孔，使得工作液与氢气的混合更充分，避免局部加氢时在局部蒽醌过度产生过多的降解产物；
12、(2)通过加装转动件，在套筒和螺旋桨叶转动过程中实现局部低压，从而使工作液和氢气在内腔内混合后从第三气孔中甩出，使得氢气与工作液混合更充分的同时可以降低氢气的气泡率，同时实现了工作液可以在较低的温度和较短的反应时间内反应；
13、(3)通过加装与第三气孔相交的切片，对第三气孔甩出的混合液中的氢气气泡进行破坏，具有良好的应用性和推广性。
1.一种双氧水氢化反应器，包括塔体(1)以及安装于所述塔体(1)内的催化剂层(2)，用于向所述塔体(1)加料的工作液进料管(3)，以及开设于所述塔体(1)的排气管(4)和排液管(5)，用于向所述塔体(1)输入氢气的氢气输入罩(6)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种双氧水生产用氢化反应器，其特征在于：每个所述催化剂层(2)匹配一个工作液流动方向的封盖(9)，封盖(9)上具有开口(10)。
3.根据权利要求2所述的一种双氧水生产用氢化反应器，其特征在于：所述转轴(7)内开设气道(11)，氢气输入罩(6)套设于所述转轴(7)后与塔体(1)固定，在所述氢气输入罩(6)套设的转轴(7)区域开设第一气孔(12)与气道(11)连通；
4.根据权利要求3所述的一种双氧水生产用氢化反应器，其特征在于：所述转动件包括沿套筒(14)周向安装的螺旋桨叶(15)，套筒(15)扣装于封盖(9)并覆盖开口(10)；
5.根据权利要求4所述的一种双氧水生产用氢化反应器，其特征在于：所述螺旋桨叶(15)上覆面上还具有切片(19)。
