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双氧水生产技术的进化

双氧水生产技术的进化
双氧水生产技术的进化

双氧水生产技术的进化

摘要:双氧水是一种重要的绿色精细化工产品,且需求量逐年增大。本文主要对其生产技术发展演变进行

简要叙述,包括合成方法、加氢催化剂种类、溶剂和溶质选择等。

关键词:双氧水,蒽醌加氢催化剂,2-乙基蒽醌,醋酸甲基环己酯

1、前言

双氧水是含一定浓度的过氧化氢(H2O2)溶液,是一种重要的绿色化工产品,被广泛用于造纸、废水处理、化学品合成等领域。高纯度的双氧水还被运用于医药、精密电子设备及化妆品行业。其反应后生成无毒无害的O2和H2O,不会对环境造成污染,新兴的绿色化工过程,如丙烯的环氧化和环己酮的肟化等,进一步开拓了H2O2新的应用领域[1]。H2O2生产合成技术也随研究工作者的共同努力而不断发生变革。本文主要阐述了双氧水的合成方法、蒽醌氢化催化剂的研究、双氧水工作液体系及载体等方面的发展。

2、双氧水合成工艺演变

2.1酸解过氧化物法

早在19世纪中叶,用酸作用于过氧化钡来制备过氧化氢并实现了工业生产。其中过氧化钡的制备是该方法的关键,其制备过程也多种多样,可以是金属钡与空气中的氧反应制得,或硝酸钡热解制得氧化钡后与空气中氧气反应制备过氧化钡,后来人们发现通过分解碳酸钡得到氧化钡后同样与空气中的氧气反应能更加简单的制得过氧化钡。

以硫酸与氧化钡反应为例,其反应式为:

到目前,该方法基本上已经完全在工艺生产中被淘汰。实验室制备少量的过氧化氢,将过氧化钠加人到饱和的磷酸二氢钠溶液或冷的稀磷酸二氢钠溶液中来获得少量过氧化氢。2.2电解-水解法

1853年Meidinger在实验过程中发现电解硫酸溶液时,铂电极上产生一种具有氧化性的物质,这是电解法制备过氧化氢的最早发现,并于1908年实现了工业化。A.Piertsh和G.Agolph两位研究工作者对该方法进行了改进,建立起过硫酸盐电解法制备过氧化氢。由于铂电极对过氧化氢有分解作用,采用该方法直接电解制备过氧化氢难度较大。

基于过氧硫酸盐能够直接水解制备过氧化氢,研究工作者于1908年实现了电解-水解法制备过氧化氢。其具体方法是通过电解直接生成过氧硫酸盐后直接水解而制备过氧化氢。

电解:

水解:

总反应:

整个反应理论上硫酸氢盐可以循环使用,总反应相当于直接电解水生成过氧化氢和氢气。

2.3异丙醇法

异丙醇法于1940年末已经见于文献,最终由美国Shell公司开发成功,并于1958年建

立了生产工厂。但由于该法因消耗大量的异丙醇,原料成本高,装置整体缺乏竞争力,已基本被淘汰。

2.4蒽醌法

1935-1938年H.J.Riedl和G.Pfleiderer的研究工作为蒽醌法的成功运用奠定了理论基础。1943年德国I.G.染料公司建成30吨/年中试装置,发明了蒽醌法。1953年DuPont公司建立了第一套工艺化装置。

蒽醌法主要分为氢化、氧化、萃取三个单元。氢化段主要是含蒽醌(主要是2-乙基蒽醌)的工作液,在钯(或镍)催化剂存在下与H2反应生成2-乙基氢蒽醌。

氧化单元为氢化段生成的2-乙基氢蒽醌与空气中的氧气发生直接氧化反应生成2-乙基蒽醌和双氧水,其中2-乙基蒽醌可循环使用。

其中生成的过氧化氢经萃取得到一定浓度的过氧化氢产品,蒽醌法总反应式为H2和O2在其载体2-乙基蒽醌实现其转化为过氧化氢的过程。

总反应式为:H2 + O2 = H2O2

蒽醌法具有电耗低、自动化程度高、单元设备生产能力高、不消耗其他稀缺资源(仅消耗氢气、氧气、水)等优点。但同时存在产品含有机杂质多,生产中使用氢气、有机溶剂等易燃易爆原料、设备复杂,需要合理的氢源做支撑等缺点。目前为止,蒽醌法是工业过氧化氢生产的主流方法,全球工业过氧化氢99%以上是由蒽醌法生产的。我国在建和已经建立的双氧水装置均采用的是蒽醌法生产工艺,氢化段加氢模式主要是固定床和流化床两种,其中规模较大装置均采用流化床工艺。

2.5氢氧直接合成法

双氧水最直接的合成方法[2]为H2与O2在催化剂作用下直接反应合成,反应模式一般为悬浮床工艺。生成的过氧化氢滤去催化剂后经减压蒸馏即可得到过氧化氢水溶液,催化剂返回反应器进行进一步反应直至其失去催化活性后将其更换。到目前为止,国内该方法仍处于实验室研究阶段,然而,国外采用该方法已经可以得到20%左右的过氧化氢溶液。杜邦公司在该领域处于领先地位,其早在1987年就取得较大进展,工艺特点[3]:采用几乎不含有机溶剂的水溶液反应,选用活性炭为载体负载Pt-Pd催化剂,含溴化物作助催化剂,反应温度0~25 ℃,压力为2. 9~17. 3MPa,能够连续化生产20%左右的过氧化氢溶液。

生产安全对该方法提出了严厉挑战,H2与O2直接混合所形成的混合气体极易发生爆炸,氧气在氢气中爆炸浓度为6%~96%,其爆炸极限范围较大。在目前的生产过程中人们往往采用在其爆炸极限范围外操作的原则。

随着过氧化氢需求量的不断增加,越来越多的研究工作者投身于该领域的研究,同样随着膜技术与生物技术的不断发展,实现对该反应的两种物质进行选择性分离和瞬时反应将成为可能,这也必将推动该领域的不断向前发展。

2.7其它方法

过氧化氢(双氧水)生产工艺

过氧化氢(双氧水)工艺 过氧化氢(双氧水)的生产方法1.1蒽醌法蒽醌法生产双氧水是目前世界上该行业最为成熟的生产方法之一,国外大型的生产厂家都采用蒽醌法生产双氧水,在国内目前双氧水的制备也几乎都是蒽醌法。20世纪初,人们发明以2-烷基蒽醌作为氢的载体循环使用生产双氧水的方法,后经多次改进,使该技术日趋成熟。其工艺为2-烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液,在压力为0.30MPa、温度55℃~65℃、有催化剂存在的条件下,通入H2进行氢化,再在40℃~44℃下与空气进行逆流氧化,经萃取、再生、精制与浓缩制得到H2O2水溶液成品,目前我国市场上有质量分数分别为27.5%、35.0%和50.0%三种规格的产品。国内20世纪80年代中期以前,过氧化氢的生产主要以镍催化剂搅拌釜氢化蒽醌法工艺为主,随着生产能力的不断扩大,与搅拌釜工艺相比,以钯为催化剂的固定床工艺逐渐显示出其优越性:氢化设备结构简单、装置生产能力大、生产过程中不需经常补加催化剂、安全性能好和操作方便等优点,借助于计算机集散控制技术,可大大提高装置的安全性能,该工艺已成为过氧化氢生产发展的方向;近期新建装置及老厂的工艺改造几乎都采用蒽醌法,多采用钯催化固定床,镍钯混合床。目前在国内还没有出现氢化流化床的文献报道,只有上海阿

托菲纳双氧水公司和福建第一化工厂引进国外技术采用钯催化氢化流化床的专利工艺。双氧水用途及概况1.1.1.1物理性质:双氧水(学名过氧化氢),分子式:H2O2,分子量:34,无色、无味透明无毒,但对皮肤有漂白及烧灼作用。皮肤受其侵蚀可引起皮炎、起泡或针刺般疼痛,重者长期不痊愈。它能强烈刺激眼睛,危害眼粘膜,长期接触,可使毛发变黄。双氧水蒸汽可引起眼睛流泪,刺激眼、鼻、喉的粘膜。双氧水蒸气在空气中的最大浓度不应高于0.03mg/L1.1.2化学性质:双氧水是一种强氧化性物质,但遇到比它更强的氧化剂,比如高锰酸钾、氯气等,则呈还原性质。它的化学性质比较活泼,可以参加分解、分子加成、取代、氧化还原等反应。双氧水具有较弱的二元酸性质,与某些碱反应可能生成盐,由于它的内在结构关系及杂质的存在,呈现出一定的不稳定性。当双氧水接触到光、热、粗糙表面或混入重金属及其盐类、酵母菌、有机物、碱性物质、灰尘等杂质会引起分解。分解成为氧和水,并放出大量热量,剧烈分解时可引起爆炸。相反,磷酸及其盐类、硼酸盐、锡酸盐能使其分解缓慢,故双氧水产品中需加入一定数量的磷酸或其盐类等作为稳定剂。为防止阳光直射和落入污物引起分解,盛装双氧水的容器必须具有排气孔。用双氧水浸渍过的纸张,织物容易引起自燃1.1.3用途:用于各种织物、纸张、木材、草制品的漂白。1.1.4用于有机物合成、做氧

过氧化氢(双氧水)安全技术说明书

双氧水安全技术周知卡 一:成分/组成信息 化学品名称:过氧化氢化学品英文名称:hydrogen peroxide化学品俗称:双氧水 CAS No.:7722-84-1 分子式:H2O2 分子量:34.01 有害物成分含量:过氧化氢,27.5% 35% CAS No.:7722-84-1 二:危险性概述 危险性类别:强氧化性、有腐蚀性侵入途径:食入、皮肤接触 健康危害:吸入本品蒸气或雾对呼吸道有强烈刺激性。眼直接接触液体可致不可逆损伤甚至失明。口服中毒出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐、一时性运动和感觉障碍、体温升高等。个 别病例出现视力障碍、癫痫样痉挛、轻瘫。长期接触本品可致接触性皮炎。 燃爆危险:本品助燃,具强刺激性。环境危害:无 三:急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15 分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立 即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。就医。 四:消防措施 危险特性:爆炸性强氧化剂。过氧化氢本身不燃,但能与可燃物反应放出大量热量和氧气而引 起着火爆炸。过氧化氢在pH 值为3.5~4.5 时最稳定,在碱性溶液中极易分解,在遇强光,特 别是短波射线照射时也能发生分解。当加热到100℃以上时,开始急剧分解。它与许多有机物 如糖、淀粉、醇类、石油产品等形成爆炸性混合物,在撞击、受热或电火花作用下能发生爆炸。 过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆炸,放出大量的热量、氧和水蒸 气。大多数重金属(如铁、铜、银、铅、汞、锌、钴、镍、铬、锰等)及其氧化物和盐类都是 活性催化剂,尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等也能加速分解。浓度超过74%的过氧化氢,在具有 适当的点火源或温度的密闭容器中,能产生气相爆炸。 有害燃烧产物:本身不燃烧,分解助燃。 灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。 喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生 声音,必须马上撤离。灭火剂:水、雾状水、干粉、砂土。 五:泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人 员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空 间。 小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系 统。 大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成 不燃物。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

双氧水生产工艺流程与工艺指标

双氧水生产工艺流程与工艺指标 第一节工艺流程 来自循环工作液泵(P1401AB)的工作液,经循环工作液袋式过滤器(X1402D)、循环工作液过滤器(X1402ABC)滤除可能夹带的固体杂质后,流经工作液热交换器(E1105)、工作液预热器(E1102),将其预热到需要的温度后与经氢气缓冲罐分离水分、氢气过滤器(X1102)净化的氢气同时进入氢化塔(T1101)顶部。整个氢化塔由三节触媒床组成,每节塔顶部设有液体分布器、气液分布器,以使进入塔内的气体和液体分布均匀。根据工艺需要,氢化时可使用三节触媒床中的任意一节(单独)或两节(串联),必要时也可同时使用三节(串联),这主要根据氢化效率及生产能力的要求及触媒活性而定。例如当使用上、中节时,工作液与氢气,先进入上节塔顶部,并流而下通过塔内触媒层,

由上塔底流出,再经塔外连通管进入中节塔顶部,再从中节塔底流出,进入氢化液气液分离器(V1103)。 从氢化塔(T1101)出来的氢化液和未反应的氢气(称氢化尾气),连续进入氢化液气液分离器(V1103)进行气液分离,尾气由分离器顶部排出,经氢化尾气冷凝器(E1104)冷凝其中所含溶剂后,进入冷凝液计量罐(V1101),溶剂留于其中。尾气再经尾气流量计控制流量后直接放空,氢化液气液分离器(V1103)中的氢化液,经自控仪表控制一定液位后,借助氢化塔内压力分出10%,先流经氢化液白土床(V1104),而后与其余的90%一起都通过氢化液过滤器(X1103ABC),之后再经氢化液袋式过滤器(X1103D),滤除其中可能夹带的少量触媒粉末和氧化铝粉末,再通过工作液热交换器(E1105)将其热量传给循环工作液泵来的工作液或者后处理工作液,然后进入氢化液贮槽(V1105)。在此,溶解在氢化液中的少量氢气被解析出来,经过放空气冷凝器(E1106)、氢化液液封、阻火器放空。

1蒽醌法生产过氧化氢的原理

蒽醌法生产过氧化氢的 安全事故分析及防范措施 1 蒽醌法生产过氧化氢的原理 本方法制取过氧化氢是以2- 乙基蒽醌( EAQ)为载体, 重芳烃(AR) 及磷酸三辛酯( TOP) 为混合溶剂, 配制成具有一定组成的工作液, 将其与氢气一起通入一装有催化剂的氢化床内, EAQ 于一定压力和温度下与氢进行氢化反应, 生成相应的氢蒽醌(HEAQ) , 所得溶液称氢化液。氢化液再被空气中的氧氧化, 其中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌, 同时生成过氧化氢, 所得溶液称为氧化液。利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同及工作液与水的密度差,用纯水萃取氧化液中的过氧化氢, 得到过氧化氢水溶液( 俗称双氧水) 。此水溶液经净化处理即可得到过氧化氢产品。经水萃取后的工作液( 称萃余液) , 经过后处理工序K2CO3 溶液干燥脱水分解H2O2 和沉降分离碱, 再经白土床内的活性氧化铝吸附除碱和再生降解物后得到工作液, 然后再循环使用。 2 过氧化氢产品及原料的危险性 2.1 过氧化氢 纯净的过氧化氢, 在任何浓度下都很稳定, 工业生产的过氧化氢的正常分解速度极慢, 每年损失低于1%, 但与重金属及其盐类、灰尘、碱性物质及粗糙的容器表面接触, 或受光、热作用时, 可加速分解,并放出大量的氧气和热量。分解反应速度与温度、pH 值及杂质含量有密切关系, 随着温度、pH 值的提高及杂质含量的增加, 分解反应速度加快。 温度每升高10 ℃, 分解速度约提高 1.3 倍, 分解时进一步促使温度升高和分解速度加快, 对生产安全构成威胁。 过氧化氢稳定性受pH 值的影响很大, 中性溶液最稳定, 当pH 值低( 呈酸性) 时, 对稳定性影响不大, 但当pH 值高(呈碱性)时, 稳定性急剧恶化, 分解速度明显加快。 当和含碱( 如K2CO3、NaOH 等) 成分的物质及重金属接触时, 则迅速分解。虽然通常在过氧化氢产品中, 都加有稳定剂, 但当污染严重时, 对上述的分解也无济于事。 当H2O2 与可燃性液体、蒸气或气体接触时, 如果此时的H2O2 浓度过高, 可导致燃烧, 甚至爆炸。因此, H2O2 贮槽的上部空间存在一定的危险性, 因为H2O2 上部漂浮的芳烃是可燃性液体和气体的混合,一旦H2O2 分解或有明火, 就会引起爆炸。 随着过氧化氢水溶液浓度的提高, 爆炸的危险性也随着增加。在常压下, 气相中过氧化氢爆炸极限质量分数为40%, 与之对应的溶液中的质量分数为74%, 压力降低时, 爆炸极限值提高, 因此负压操作和贮存是比较安全的。 过氧化氢是一种强氧化剂, 可氧化许多有机物和无机物, 容易引起易燃物质如棉花、木屑、羊毛、纸片等燃烧。 2.2 原料 2.2.1 重芳烃 重芳烃来自石油工业铂重整装置, 主要为C9 或C10 馏分, 即三甲苯、四甲苯异构体混合物, 另外还含有少量二甲苯、萘及胶质物。重芳烃为可燃性液体,当周围环境达到燃烧条件( 如有火源、助燃剂等) 时即可燃烧。其蒸气与氧或空气混合后, 可形成爆炸性混合物, 达到爆炸极限后, 在明火、静电等作用下, 可发生爆炸、燃烧。 2.2.2 氢气 氢气是易燃易爆的气体, 当它和空气、氧气等混合时, 易形成爆炸性混合气体, 氢气在空气中的爆炸极限为4%~74%( 体积) ; 在氧气中的爆炸极限为4.7%~94.0%( 按体积计) , 但爆炸极限不是一个固定的数值, 它受诸多因素的影响, 如温度、压力、惰性介质、容器材质及

双氧水的生产技术、应用及发展建议

?市场研究? 当 代 石 油 石 化 PETROL EUM&PETROCHEM ICAL TODA Y Vol.11No.3 Mar. 2003 双氧水的生产技术、应用及发展建议 王 平 (中国石化股份有限公司发展计划部,北京100029) 摘 要:阐述了双氧水国内外市场状况,系统介绍双氧水应用领域、分析其应用前景,针对我国双氧水现状和问题,提出发展建议。 关键词:双氧水 技术 市场 中图分类号:TQ123.6 文献标识码:C 文章编号:1009-6809(2003)03-0025-04 The T echnology,Application and Development Suggestions on H ydrogen Peroxide Wang Ping (S i nopec Corp.Development Planni ng Dept.,Beiji ng100029,Chi na) Abstract:The article expounds market situation of H2O2at home and abroad,introduces the application field of H2O2,and analyzes its application prospect.Aiming at the status and problem of H2O2in China,it also put forward the proposal for the development of H2O2. K eyw ords:hydrogen peroxide,technology,market 双氧水(H2O2)是一种重要的无机化工原料和“绿色环保”产品。广泛应用于纺织、造纸、化工、环保、电子、医药等行业。市场主要规格有27.5%(质量分数,下同),35%,50%,70%,85%等几种。 1 国内外双氧水市场 近年来,双氧水市场需求强劲,国内外双氧水生产能力逐年增加。总体供需基本平衡。 1.1 国外双氧水市场 1996-2001年,世界各地区双氧水产量以年均8.7%的速度增长,从1996年的209.7万吨/年增加到2001年的298.3万吨/年(以100%H2O2计,下同),其中,欧洲是双氧水产量最大的地区,北美次之,亚太地区排第三。仅以2001年为例,欧洲产量占世界总产量的34.7%,北美占33.6%,亚太地区占15.2%。欧洲和北美占世界总产量的68.3%。 目前,全球双氧水主要生产公司:Solvay Interox (比利时),FMC(美国),Degussa2Hulsa A G(德国), Dupont(美国),Elf Atochem SA(法国),Kemira Chemicals Oy(芬兰),Eka Chemicals AB(瑞典)等。其中,Solvay Interox公司生产能力占全球总能力的29%,是世界上最大的双氧水生产公司。 在过去几年国外驱动双氧水用量增长主要是环境因素,双氧水作为漂白剂和氧化剂正在取代纸浆和其他应用的氯气,还被用来处理有机或无机工业及民用污物。 1.2 国内双氧水市场 近10年来,我国双氧水生产发展很快,其生产能力以年均17.7%的速度增长,由1990年的4.6万吨/年增加到2001年的36万吨/年。需求以年均19%的速度增长,2001年国内产量31万吨,进口约5万吨,表观消费36万吨。到目前为止,我国双氧水生产企业共有60余家,其中年生产能力在万吨以上有30余家。上海阿托菲纳双氧水公司和广东中诚双氧水公司生产能力最大,单套生产能力为10万 收稿日期:2002-12-03 作者简介:王平(1965-),男,四川人。1986年毕业于重庆大学机械系,获学士学位,2000年毕业于清华大学化学工程专业,获硕士学位,高级工程师。曾长期从事炼化生产管理工作。现从事石油化工中、长期发展规划和项目可行性研究工作。

过氧化氢的生产资料

可行性研究报告 1.3 主要技术经济指标 本项目主要技术经济指标见表1-1 表1-1 主要技术经济指标

2.1.1 产品简介 双氧水又名过氧化氢,分子式H2O2,常温下是一种无色无味液体(也可描述为具有刺鼻嗅味和涩味的浆状物),溶于水,且可与水以任意比互溶;在一定条件下,还溶于许多有机溶剂,如醚,酯,醇,胺等。对皮肤有一定的侵蚀作用,产生灼烧感和针刺般疼痛。过氧化氢是一种强氧化剂,当遇重金属、碱等杂质时,则发生剧烈分解,并放出大量的热,与可燃物接触可产生氧化自燃。双氧水产品根据其浓度的划分可分为浓品和稀品,质量分数在 50%以下的称为稀品,50%以上的称为浓品;我国工业级H2O2产品规格为27.5%,30%,35%,50%,70%。常用规格为27.5%和30%。同时,双氧水产品根据其纯度的划分又分为工业级、电子级和食品级,工业级H2O2主要应用于纸浆漂白、化学合成、织物漂染、废水处理、冶金和环保等领域;电子级H2O2主要用于航空和电子行业,如:电子芯片的清洗、印刷电路板蚀刻,半导体材料处理及作为火箭动力推进剂等;食品级H2O2则主要应用于食品的加工与生产。 具体应用为 (1)造纸工业:目前世界上双氧水应用最多的行业是造纸,普遍用于纸浆漂白,循环纸脱墨所以双氧水取而代之已是必然趋势。另外在废纸再生循环利用中,双氧水的氧化作用可使废纸脱去油墨后达到与原始纸桨同样的白度,比新造一吨纸可节约原木700kg、烧碱300kg、煤500 kg、水100 kg、电800 度。所以双氧水在这一领域是最有前途的。 (2)纺织工业:用于纺织、针织品的漂白,并具有对纤维强度损

伤少、织物不易返黄等特点,取代“氯漂”可避免废水排放中有机氯的环境污染。 (3) 化工合成:双氧水作为一种强力氧化剂用来生产大量有机及无机过氧化物,主要包括过硼酸钠、过碳酸钠、过氧化钙、水合肼、氢醌、邻苯二酚、胺的氧化物、洗涤剂和化妆品用的表面活性剂、聚合引发剂等。 (4)环境保护:除了在纺织和造纸业代替“氯漂”消除有机氯污染外,还能对城市废水中硫化物进行氧化而除臭;对由硫化物、氰化物、亚硝酸盐和酚类引起的污染有特效;废渣可以通过喷淋双氧水就地消除污染,双氧水用于高化学耗氧量的工业废水湿法氧化处理已取得成果。 (5)冶金工业:可用于提炼铀、钴、金等金属,用双氧水代替硝酸清洗不锈钢,不但使用简便、经济,还能解决了硝酸酸洗时难以克服的污染。 (6) 电子工业:用作硅晶片和集成电路元件的清洗剂,以制成优质的绝缘层。 (7) 食品工业:用作消毒杀菌及纤维的脱色剂。 2.1.1 产品工艺概况 工业上生产双氧水的方法有酸解过氧化物法、电解-水解法、蒽醌法、异丙醇法、氢氧直接合成法和氧阴极还原法。我国99%的 H 2 O 2 采用蒽醌法合成,蒽醌法又分为固定床法、流化床法及悬浮床法。

双氧水用途及生产工艺

双氧水的应用及工业化生产工艺 一、双氧水主要理化性质 纯的过氧化氢(H2O2)是淡蓝色粘稠液体,其水溶液称为双氧水,为无色透明液体,工业规格为%、30%、35%、50%及70%。 35%浓度的双氧水在20℃时密度为ml。 过氧化氢(H2O2)的沸点为℃,相对分子量为,能溶于水、乙醇,乙醚,不溶于苯和石油醚。 浓度大于65%的双氧水与有机物接触易引起爆炸。 PH是影响双氧水稳定性的一个因素,在酸性时比较稳定,PH4±时最稳定,一般使用磷酸作为稳定剂。PH大于8时即剧烈分解。 双氧水遇大部分的金属杂质会剧烈分解,所以双氧水需使用塑料桶(聚乙烯或聚四氟乙烯)、纯铝(纯度大于%)或不锈钢槽车运输。且不适合长距离运输。 二、双氧水的应用领域 我国双氧水的下游应用领域主要是造纸行业(用于纸浆漂白和废纸脱墨,在废纸再生循环利用中过氧化氢的氧化漂白作用可使废纸脱去油墨后达到与原始纸浆同样的白度),约占总消费量的37%。此外印染行业(主要用作纤维的漂白剂,)约占19%,化工合成(主要用于环氧化物或过氧化物的生产)行业约占32%,污水处理行业约占6%,其他领域占6%。 造纸用双氧水的市场主要集中在山东和华中一带。 印染行业用双氧水的市场大都集中在华东的江苏、浙江一带。受环保等多方面因素的影响,印染企业关停较多,印染行业用双氧水比例有所降低。 双氧水在化工合成行业的应用相对分散,而且大多数企业有自己配套的双氧水装置,主要合成产品有环氧大豆油、己内酰胺、环氧丙烷、二氧化硫脲、过碳酸钠、亚氯酸钠等。随着丙烯价格的下降,环保要求的提高,双氧水作为丙烯环氧化制环氧丙烷的原料应用,会成为今后双氧水应用增长的主要领域。

双氧水的生产方法

双氧水的生产方法标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

双氧水的生产方法 1.1 蒽醌法 蒽醌法生产双氧水是目前世界上该行业最为成熟的生产方法之一,国外大型的生产厂家都采用蒽醌法生产双氧水,在国内目前双氧水的制备也几乎都是蒽醌法。 20世纪初,人们发明以2-烷基蒽醌作为氢的载体循环使用生产双氧水的方法,后经多次改进,使该技术日趋成熟。其工艺为2-烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液,在压力为0.30MPa、温度55℃~65℃、有催化剂存在的条件下,通入H2进行氢化,再在40℃~44℃下与空气进行逆流氧化,经萃取、再生、精制与浓缩制得到H2O2水溶液成品,目 前我国市场上有质量分数分别为27.5%、35.0%和50.0%三种规格的产品。 国内20世纪80年代中期以前,过氧化氢的生产主要以镍催化剂搅拌釜氢化蒽醌法工艺为主,随着生产能力的不断扩大,与搅拌釜工艺相比,以钯为催化剂的固定床工艺逐渐显示出其优越性:氢化设备结构简单、装置生产能力大、生产过程中不需经常补加催化剂、安全性能好和操作方便等优点,借助于计算机集散控制技术,可大大提高装置的安全性能,该工艺已成为过氧化氢生产发展的方向;近期新建装置及老厂的工艺改造几乎都采用蒽醌法,多采用钯催化固定床,镍-钯混合床。目前在国内还没有出现氢化流化床的文献报道,只有上海阿托菲纳双氧水公司和福建第一化工厂引进国外技术采用钯催化氢化流化床的专利工艺。 、双氧水用途及概况 1.1.1.1 物理性质:双氧水(学名过氧化氢),分子式:H2O2,分子量:34,无色、无味透明无毒,但对皮肤有漂白及烧灼作用。皮肤受其侵蚀可引起皮炎、起泡或针刺般疼痛,重者长期不痊愈。它能强烈刺激眼睛,危害眼粘膜,长期接触,可使毛发变黄。双氧水蒸汽可引起眼睛流泪,刺激眼、鼻、喉的粘膜。双氧水蒸气在空气中的最大浓度不应高于0.03mg/L 1.1.2 化学性质: 双氧水是一种强氧化性物质,但遇到比它更强的氧化剂,比如高锰酸钾、氯气等,则呈还原性质。 它的化学性质比较活泼,可以参加分解、分子加成、取代、氧化还原等反应。 双氧水具有较弱的二元酸性质,与某些碱反应可能生成盐,由于它的内在结构关系及杂质的存在,呈现出一定的不稳定性。当双氧水接触到光、热、粗糙表

蒽醌法双氧水生产装置的危险性和预防措施

蒽醌法双氧水生产装置的危险性和预防措施有哪些? 提问时间: 2007-03-24 18:21:19 评论┆举报 最佳答案此答案由提问者自己选择,并不代表新浪爱问知识人的观点 回答:长川 级别:学长 3月24日19:06 危险及有害因素分析 双氧水生产的火灾危险性分类按照《建筑设计防火规范》第3.1.1条的要求是属于甲类,其生产的原料氢气和重芳烃是众所周知的易燃易爆物质,其产品过氧化氢是一种强氧化剂,生产过程中涉及到的危险、危害物质,品种多、数量大,可以说该工艺流程是用危险的原料生产危险的产品。因此,双氧水生产的主要危险因素是火灾和爆炸,另外还有毒害、腐蚀及其他危险及有害因素。 2.1生产过程危险及危害因素分析 本工艺使用芳烃、磷酸三辛酯、氢气等可燃性物质,在催化剂的作用下,经过化学反应生成具有强氧化性的过氧化氢,通常情况下,不允许H2O2与有机可燃物在一起。该装置是利用工作液与氢气一起,通过催化氢化反应得到氢化液,后者再通过与空气中的氧进行氧化反应,使溶液中的氢蒽醌还原成原来的蒽醌,同时生成过氧化氢。尽管工艺过程是在可控的条件下操作,但生产中客观地存在着不安全因素。 工作液中的2-乙基蒽醌被催化氢化时,在酸性条件下会发生某些副反应,而氧化时又生成了过氧化氢。过氧化氢在碱性条件下会加速分解,为此,要求在氢化工序保持弱碱性,而在氧化工序保持酸性,以保持蒽醌的有效使用寿命和过氧化氢的稳定性,在后处理工序又要求保持碱性,以分解循环工作液中夹带的过氧化氢。如果操作不当就会导致酸、碱物质串混,带来危险。 过氧化氢在使用中所发挥的强氧化性长处,正是生产中要预防的短处,即要求生产中不能混入与之“相关”的物质,这就对全套生产装置、包装材料乃至贮运设备都提出了苛刻的要求,正是H2O2生产和使用的这一矛盾,给安全生产带来了一定难度。 2.1.1氢化反应 氢化工序固定床内使用钯催化剂催化氢化,氢化液再生床内使用碱性氧化铝再生蒽醌降解物,在异常情况下,钯催化剂或氧化铝可能会随工作液进入后续工序,从而导致过氧化氢混杂分解。 氢化反应是还原反应,也是放热反应。本工艺采用催化氢化,虽然具有工艺简单、消耗低、三废少等优点,但对设备和操作的要求高,另外,氢化反应涉及氢气、空气(开车时)和活性催化剂,这些都是发生爆炸的条件,生产操作中稍有不慎,将三者同时混在一起,或不注意氮气与空气、氢气的置换或置换不当,危险就会发生。 2.1.2氧化反应 氧化反应是放热反应,而过氧化氢遇热则分解。这是一对矛盾,倘若物料配比失调,温度控制不当,极易爆炸起火。氧化工序采用空气液相氧化的工艺。虽然本工艺具有氧化剂来源丰富、生产效率高等优点,但安全性较差。这主要表现在氧化反应和条件上,因为氢化液用空气氧化是气-液相反应,气相向液相扩散速度慢,又由于空气中氧含量的限制,反应速度就受到了影响,提高温度虽然有利于反应的进行,但又不利于空气中氧被氢化液吸收,这

过氧化氢可行性研究

过氧化氢(双氧水) 一、双氧水的理化性质: 工业级分为27.5%、35%两种。水溶液为无色透明液体,有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。熔点(℃):-2(无水);沸点(℃):158(无水);折射率:1.4067(25℃);相对密度(水=1):1.46(无水);饱和蒸气压(kPa):0.13(15.3℃);溶解性:能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。由于-O-O-中O不是最低氧化态,故不稳定,容易断开,溶液中含有氢离子,而过氧根在氢离子的作用下会生成氢氧根离子,其中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度。过氧化氢既是一种氧化剂,又是一种还原剂。在酸性介质中,可将碘化钾氧化为碘。但与强氧化剂(如高锰酸钾)作用时,则起还原作用。 二、双氧水的用途 纺织品、针织品、纸浆的漂白 草、藤、竹、木制品的漂白 三废(特别是废水)处理 有机及高分子合成(用作氧化剂、催化剂、引发剂、环氧化剂、交联剂等) 有机及无机过氧化物(如过乙酸、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过碳酸钠、过硼酸钠、过氧化钙、过氧化硫脲等) 电镀液的净化 食品工业中用于消毒、防腐、保鲜

电子工业中用作表面处理剂 医疗、医药行业中用于消毒 高浓度过氧化氢可用于火箭推进剂 其它如建材行业用作发泡剂;水处理行业用于杀菌、灭藻;化妆品行业中用作毛发漂白剂和染发剂。 三、工业制法: 1)无机反应法:无机法是最早用于制备双氧水的方法,即用硫酸或磷酸酸化过氧化钡或其他无机过氧化物来制得双氧水,同时形成不溶于水的钡盐或其它物质。其反应方程式如下: BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 NaO2+H2SO4+10 H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2 其中过氧化钡可通过在氧气气氛下焙烧氧化钡制得。采用这种方法无法大规模生产双氧水,生成的不溶性钡盐也无法回收重新利用。后来有人发展了采用二氧化碳溶于水形成的碳酸来酸化过氧化钡制备双氧水,该法的优点是可以通过高温焙烧将生成的碳酸钡分解成氧化钡,从而循环利用氧化钡。该法制得的双氧水含量不高,操作麻烦并且耗能极大,在双氧水的工业生产方法中已经被淘汰。 2)异丙醇氧化法:该法以异丙醇为原料,过氧化氢或其他过氧化物为引发剂,用空气或氧气进行液相氧化,生成过氧化氢和丙酮。该法由美国Shell公司开发成功,并在美、俄、日已经工业化生产。该法的缺点是需要消耗大量的异丙醇,投资大,并且在得到双氧水的同时产生相同物质的量的丙酮需要寻求消费市场,另外,生产的双氧

双氧水生产原理与工艺

双氧水生产原理与工艺 摘要:本文概述了双氧水性质、用途、主要生产方法及双氧水的生产现状 ,重点介绍了常见的蒽醌法生产双氧水工业生产原理及工艺。 关键字:双氧水,蒽醌法,工艺 1.1 双氧水性能、用途及常见的主要生产方法及生产现状 1.1.1双氧水的性质 一种二元弱,具有氧化性、还原性,是一种较好的氧化剂,本身被还原为水,不引入杂 质。可以用来制氧气、杀菌消毒。氢和氧的化合物。化学式H 2O 2 ,英文名称:hydrogen peroxide。特征是分子中有过氧键-O-O-。俗称双氧水。在自然界中仅以微量存在于雨雪和某些植物的液汁中。 纯净的过氧化氢是粘稠液体,能以任何比例与水混合。光照和铂、二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用。过氧化氢既是一种氧化剂,又是一种还原剂。在酸性介质中,可将碘化钾氧化为碘。但与强氧化剂(如高锰酸钾)作用时,则起还原作用。 1.1.2双氧水的用途 双氧水是一种绿色化工产品 ,其生产和使用过程几乎没有污染 ,故被称为“清洁”的化工产品 ,其应用前景日趋看好。最初双氧水仅用于医药和军工 ,逐步应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等广泛领域 ,市场需求日益扩大。双氧水主要用于漂白、化学品合成和环境保护等三大领域。并与相关产品相比 ,显示出绝 对的优势。例如:H 2O 2 用于各类织物的漂白 ,不仅是因为对纤维强度的损伤小、织物不易返 黄、手感适宜 ,对环境没有污染;在化学品合成方面 ,H 2O 2 可制造多种无机过氧化物 ,其中 最重要的是过硼酸钠和过碳酸钠 ,它们都是洗涤剂的添加剂 ,具有漂白消毒作用 ,用量很 大。H 2O 2 可用于处理有毒废水 ,其中处理最多和最有效的是硫化物、氰化物和酚类化合物。 H 2O 2 还可用于处理有毒废气 ,如SO 2 、 NO和 H 2 S等 ,处理的方式多样 ,效果良好;且用 H 2 O 2 处理有毒污染物时 ,处理范围广、效果好 ,且不产生二次污染。在我国双氧水主要应用于纺织业 ,而造纸业双氧水的消费比重比西欧、美国低得多;特别是环保行业 ,在国外双氧水的消费比重较高 ,而在我国却几乎是空白。因此挖掘环保型产品双氧水应用的巨大潜力在我

双氧水生产原理与工艺

双氧水生产原理与工艺

双氧水生产原理与工艺 摘要:本文概述了双氧水性质、用途、主要生产方法及双氧水的生产现状,重点介绍了常见的蒽醌法生产双氧水工业生产原理及工艺。 关键字:双氧水,蒽醌法,工艺 1.1 双氧水性能、用途及常见的主要生产方法及生产现状 1.1.1双氧水的性质 一种二元弱,具有氧化性、还原性,是一种较好的氧化剂,本身被还原为水,不引入杂质。可以用来制氧气、杀菌消毒。氢和氧的化合物。化学式H2O2,英文名称:hydrogen peroxide。特征是分子中有过氧键-O-O-。俗称双氧水。在自然界中仅以微量存在于雨雪和某些植物的液汁中。 纯净的过氧化氢是粘稠液体,能以任何比例与水混合。光照和铂、二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用。过氧化氢既是一种氧化剂,又是一种还原剂。在酸性介质中,可将碘化钾氧化为碘。但与强氧化剂(如高锰酸钾)作用时,则起还原作用。 1.1.2双氧水的用途 双氧水是一种绿色化工产品,其生产和使用过程几乎没有污染,故被称为“清洁”的化工产品,其应用前景日趋看好。最初双氧水仅用于医药和军工,逐步应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等广泛领域,市场需求日益扩大。双氧水主要用于漂白、化学品合成和环境保护等三大领域。并与相关产品相比,显示出绝对的优势。例如:H2O2用于各类织物的漂白,不仅是因为对纤维强度的损伤小、织物不易返黄、手感适宜,对环境没有污染;在化学品合成方面,H2O2可制造多种无机过氧化物,其中最重要的是过硼酸钠和过碳酸钠,它们都是洗涤剂的添加剂,具有漂白消毒作用,用量很大。H2O2可

用于处理有毒废水,其中处理最多和最有效的是硫化物、氰化物和酚类化合物。H2O2还可用于处理有毒废气,如SO2、NO和H2S等,处理的方式多样,效果良好;且用H2O2处理有毒污染物时,处理范围广、效果好,且不产生二次污染。在我国双氧水主要应用于纺织业,而造纸业双氧水的消费比重比西欧、美国低得多;特别是环保行业,在国外双氧水的消费比重较高,而在我国却几乎是空白。因此挖掘环保型产品双氧水应用的巨大潜力在我国具有很大价值,同时也将为双氧水开辟更广阔的市场【1】。 1.1.3工业制法有:1)无机反应法:无机法是最早用于制备双氧水的方法,即用硫酸或磷酸酸化过氧化钡或其他无机过氧化物来制得双氧水,同时形成不溶于水的钡盐或其它物质。其反应方程式如下: BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 NaO2+H2SO4+10 H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2 其中过氧化钡可通过在氧气气氛下焙烧氧化钡制得。采用这种方法无法大规模生产双氧水,生成的不溶性钡盐也无法回收重新利用。后来有人发展了采用二氧化碳溶于水形成的碳酸来酸化过氧化钡制备双氧水,该法的优点是可以通过高温焙烧将生成的碳酸钡分解成氧化钡,从而循环利用氧化钡。该法制得的双氧水含量不高,操作麻烦并且耗能极大,在双氧水的工业生产方法中已经被淘汰。 2)水解有机过氧化物:与无机法相类似的是,水解过氧化有机物也能制得双氧水。首先控制乙醛通过自氧化形成过氧乙酸,然后水解生成的过氧乙酸,就可以得到双氧水和乙酸的混合物。要将该混合物中的过氧化氢分离出来,可以采用蒸馏的方法,也可以往该混合物中加入钙盐,使其中的过氧化氢形成过氧化钙沉淀下来,再采用酸化法制得双氧水。该法操作复杂,仅在专利中出现过,并无实际应用。 3)碳氢化合物自氧化:将碳氢化合物气相部分氧化可以直接制得双氧水,但该法中碳氢化合物可能会形成很多副产物,给双氧水的分离、提纯和浓缩带来很大不便,该法也只在专利中出现过,并无应用实例。也可先将碳氢化合物通过液相氧化反应形成相应的过氧化碳氢化合物,然后通过水解生成的过氧化物间接制得双氧水,仅有少许烃类可以通过该法得到较高的产率,报道较多的有叔丁基过氧化氢。 4)异丙醇氧化法:该法以异丙醇为原料,过氧化氢或其他过氧化物为引发剂,用空气或氧气进行液相氧化,生成过氧化氢和丙酮。该法由美国Shell公司开发成功,并在美、俄、日已经工业化生产。该法的缺点是需要消耗大量的异丙醇,投资大,并且在得到双氧水的同时

双氧水工艺简介

毕业设计(论文)开题报告 1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000~4000字左右的文献综述: 文献综述 摘要:双氧水的合成方法很多,目前工业上主要有三种生产方法:电解法、异丙醇法和蒽醌法,电解法和异丙醇法目前已被淘汰。我国双氧水生产能力中蒽醌法约占96.8%。该法具有技术先进,自动化程度高,能源消耗低、生产成本低、适合大规模生产等特点,主要原料氢源较广,可综合利用各种氢源,“三废”治理基本解决,具有较大的优越性。 关键词:双氧水;蒽醌法;萃取;工艺计算;结构设计;强度校核 过氧化氢俗称双氧水,分子式H 2O 2 ,相对分子质量34.01 ,是一种弱酸性的无色透明液 体,相对密度为1.4067 (25 ℃),熔点为-0.41 ℃,沸点为150.2℃,溶于水、醇、醚[1],不溶于石油醚,极不稳定,遇热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解,同时放出氧和热,为强氧化剂。在酸性条件下较稳定,有腐蚀性[2]。 1 生产工艺及其进展 目前,世界上双氧水的生产方法主要有电解法、异丙醇法、蒽醌法、阴极阳极还原法和氢氧直接化合法等。其中蒽醌法是目前国内外生产双氧水最主要的方法。 1.1电解法[1] [3] 电解法是生产双氧水的最早方法, 于1908 年实现工业化生产, 以后经过不断改进, 成为20 世纪前半期生产双氧水最主要的方法。它又可分为过硫酸法、过硫酸钾法和过硫酸铵法3 种生产方法。其中工业上主要采用过硫酸铵法。20 世纪90 年代前, 国内双氧水生产企业大多采用电解法, 该法电流效率高、工艺流程短、产品质量高, 但由于生产成本高, 已逐渐被淘汰。 1.2异丙醇法[ 4] 异丙醇法是在异丙醇中加入双氧水或其它过氧化物作为引发剂,用空气或氧气进行液相氧化,生成丙酮和双氧水,氧化生成物通过蒸发器,将双氧水同有机物及水分离,再经有机溶剂萃取净化,即得成品,同时副产丙酮。缺点是联产的丙酮也要求寻找消费市场, 且要消耗大量的异丙醇, 因此目前已经被淘汰。 1.3蒽醌法

双氧水生产原理与工艺

双氧水生产原理与工艺 双氧水生产原理与工艺 双氧水生产原理与工艺摘要:本文概述了双氧水性质、用途、主要生产方法及双氧水的生产现状,重点介绍了常见的蒽醌法生产双氧水工业生产原理及工艺。关键字:关键字:双氧水,蒽醌法,工艺1.1 双氧水性能、用途及常见的主要生产方法及生产现状双氧水性能、1.1.1 双氧水的性质一种二元弱,具有氧化性、还原性,是一种较好的氧化剂,本身被还原为水,不引入杂质。可以用来制氧气、杀菌消毒。氢和氧的化合物。化学式H2O2 ,英文名称:hydrogen peroxide。特征是分子中有过氧键-O-O-。俗称双氧水。在自然界中仅以微量存在于雨雪和某些植物的液汁中。纯净的过氧化氢是粘稠液体,能以任何比例与水混合。光照和铂、二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用。过氧化氢既是一种氧化剂,又是一种还原剂。在酸性介质中,可将碘化钾氧化为碘。但与强氧化剂(如高锰酸钾)作用时,则起还原作用。 1.1.2 双氧水的用途双氧水是一种绿色化工产品,其生产和使用过程几乎没有污染,故被称为“清洁” 的化工产品,其应用前景日趋看好。最初双氧水仅用于医药和军工,逐步应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等广泛领域,市场需求日益扩大。双氧水主要用于漂白、化学品合成和环境保护等三大领域。并与相关产品相比,显示出绝对的优势。例如:H2O2 用于各类织物的漂白,不仅是因为对纤维强度的损伤小、织物不易返黄、手感适宜,对环境没有污染;在化学品合成方面,H2O2 可制造多种无机过氧化物,其中最重要的是过硼酸钠和过碳酸钠,它们都是洗涤剂的添加剂,具有漂白消毒作用,用量很大。H2O2 可用于处理有毒废水,其中处理最多和最有效的是硫化物、氰化物和酚类化合物。H2O2 还可用于处理有毒废气,如SO2、NO 和H2S 等,处理的方式多样,效果良好;且用H2O2 处理有毒污染物时,处理范围广、效果好,且不产生二次污染。在我国双氧水主要应用于纺织业,而造纸业双氧水的消费比重比西欧、美国低得多;特别是环保行业,在国外双氧水的消费比重较高,而在我国却几乎是空白。因此挖掘环保型产品双氧水应用的巨大潜力在我国具有很大 1 价值,同时也将为双氧水开辟更广阔的市场【1】。 1.1.3 工业制法有:1)无机反应法:无机法是最早用于制备双氧水的方法,即用硫酸或磷酸酸化过氧化钡或其他无机过氧化物来制得双氧水,同时形成不溶于水的钡盐或其它物质。其反应方程式如下:BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 NaO2+H2SO4+10 H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2 其中过氧化钡可通过在氧气气氛下焙烧氧化钡制得。采用这种方法无法大规模生产双氧水,生成的不溶性钡盐也无法回收重新利用。后来有人发展了采用二氧化碳溶于水形成的碳酸来酸化过氧化钡制备双氧水,该法的优点是可以通过高温焙烧将生成的碳酸钡分解成氧化钡,从而循环利用氧化钡。该法制得的双氧水含量不高,操作麻烦并且耗能极大,在双氧水的工业生产方法中已经被淘汰。2)水解有机过氧化物:与无机法相类似的是,水解过氧化有机物也能制得双氧水。首先控制乙醛通过自氧化形成过氧乙酸,然后水解生成的过氧乙酸,就可以得到双氧水和乙酸的混合物。要将该混合物中的过氧化氢分离出来,可以采用蒸馏的方法,也可以往该混合物中加入钙盐,使其中的过氧化氢形成过氧化钙沉淀下来,再采用酸化法制得双氧水。该法操作复杂,仅在专利中出现过,并无实际应用。3)碳氢化合物自氧化:将碳氢化合物气相部分氧化可

双氧水生产技术现状及应用

双氧水生产技术现状及应用 发表时间:2018-09-11T16:44:31.760Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:孙畅 [导读] 摘要:双氧水主要分为工业、试剂、食品、电站等级,不同等级的双氧水其用途也是不同的。 天津大沽化工投资发展有限公司天津 300455 摘要:双氧水主要分为工业、试剂、食品、电站等级,不同等级的双氧水其用途也是不同的。同时,双氧水具有很强的氧化作用,一般作为氧化剂使用,正是双氧水具有良好的优势,相关行业对双氧水的需求,也在逐渐的增加。因此,只有对双氧水的生产技术以及应用形式,有着清晰的了解,这样才能发挥双氧水的作用,满足了相关行业对双氧水的需求。因此,本文对双氧水生产技术,以及应用等方面,进行了简要的分析和阐述。 关键词:双氧水;生产技术;应用 引言 双氧水(过氧化氢)的主要用途是基于其氧化性。在医药上常作为消毒剂;在近代高空技术中曾被用作火箭燃料;还能用于棉织物及其织物漂白、纸浆的漂白及脱墨、有机和无机过氧化物的制造、有机合成和高分子合成、有毒废水的处理等。由于其化学性质不稳定,有很强的氧化性,且具有腐蚀性,使其生产过程易发生突发性及灾害性事故。 1双氧水生产技术分析 1.1蒽醌法 用烷基蒽醌溶液作为原料通入氢气,原料可以循环利用,人们在19世纪末最初制作制造双氧水。随着时间的推移,技术逐渐发展。其工艺为烷基蒽醌溶解于复合有机溶剂中,在一定压力和温度条件下通入氢气加成。在生成的氢蒽醌中通入氧气,氢蒽醌被氧化再次生成烷基蒽醌,同时生成过氧化氢。国内生产的该溶液依据含量的不同可分为三种。双氧水的行业发展至今蒽醌法是其中发展最为完善的一种方法。我国制造双氧水基本采取这种方法,在国外很多知名的工厂制造双氧水也是利用这种方法。1980年之前,我国制造双氧水,在氢气加成反应使用的催化剂搅拌釜是镍。后来催化剂由钯替代,因为比起镍,钯在工艺中优点更突出,能够扩大生产。该设施在安全和生产方面优点突出,是制作过氧化氢的重点研究对象:首先设计简单、便于安装,操作也简单,生产力也大;其次在制备过程中催化剂是不需要时常添加的,可以提高人员安全。科技发展所研发的DCS控制技术,也可以降低危险。但是现在我国氢化流化床并没有普及,也没有相关文章。我国只有两家工厂使用国外的这种技术。了大部分工厂使用的仍是蒽醌法,用钯作为催化剂或者镍-钯作为固定床。 1.2制备双氧水的新方法 尽管用蒽醌法制备双氧水的工艺发展至今已经很完备了,但还是避免不了有机溶剂混合而带来的危险。目前研究制备双氧水的新方法的方向是找到可以替代并优于蒽醌法的方法。目前已知的生产双氧水的新型不少,比如用氢气和氧气直接反应制备,利用燃料电池的原理制备或者氧化异丙醇、甲基苄基醇等等。将这些方法应用到现实生产中,还有很大差距,因此仍在研究阶段。 2双氧水的生产过程 2.1双氧水的工业生产过程 近年来,我国对废弃污染物的治理力度逐渐加大,双氧水以其较低的污染率事实上已经相当于一种环保化学品了。然而随着绿色环保、节能减排的地位日渐提升,双氧水的生产也需要进行进一步的绿色无污染化。要降低双氧水生产过程的污染率,必须充分了解双氧水的工业生产流程和生产工艺,在熟悉和掌握了这些之后,才能更有针对性地进行双氧水工业生产的节能减排工作。双氧水的工业制法不多,国内最常用的是蒽醌自动氧化法。蒽醌自动氧化法有四个生产过程,包括氢化、萃取、净化及后处理。具体的操作步骤是用特殊的溶解剂将乙基蒽醌溶解,将此溶液作为生产溶解液,通入氢化塔,并置入氢化反应催化剂,经过一定时间的混合,两者充分接触并进行反应生成氢蒽醌。然后将反应结束后生成的溶液置入氧化塔,使其与氧气充分混合并进行反应,生成双氧水。将塔中生成的溶液取出,此时溶液中不仅含有制成的双氧水还含有较多杂质,因此需要经过萃取和净化处理,即先从混合溶液中萃取出粗双氧水,再采用物理方法净化提纯为符合标准的纯净双氧水。 2.2双氧水生产的废弃物 通过上一节的介绍可以知道,双氧水的生产过程是先经历氢化反应再经历氧化反应,并且必然伴随着一定的放热和吸热现象出现,同时还会产生和吸收气体、液体,这些热量、气体、液体都是生产过程中的废弃物、污染物,对环境有着极大的破坏。另外,不仅是双氧水的生成反应中会产生废弃物,其他生产过程也有大量污染物产生。第一是生产溶解液中含有芳烃,这是一种有毒的化学物质,会产生较大的环境污染;第二是整个生产流程都会产生大量的碱性污水,对水环境的酸碱平衡造成极大威胁;第三是氢化反应会产生大量水蒸气,这些水蒸气冷凝所产生的水是工业废水,难以进行再次利用。这些生产废弃物从各个方面影响这生态环境,为节能减排的顺利进行造成困扰。除了以上所述的主要生产污染物,还有一些生成量较小的污染物、以及检修设备时产生的污染物,虽然量少但仍然要保持高度警惕,防止其对环境造成污染。例如氧化铝在使用一段时间后需及时更换,其表面附着的生产溶解液需要进行一定的处理,否则溶解液中的芳烃会对环境造成影响。 3双氧水的应用领域分析 双氧水的应用领域相对较为广泛,主要有电子工业、造纸工业、纺织工业、食品以及医药工业、化学工业等方面,其具体的应用内容如下: 3.1电子工业 电子工业主要是利用双氧水与其它化学品配制成腐蚀液和作清洗剂、仪器、仪表等方面。同时利用双氧水进行电镀加工处理等工作,为电镀加工工作也带来了相对便利的条件。 3.2造纸工业 双氧水在造纸工艺中主要是起到漂白和废纸脱墨等方面的处理工作。其中,在漂白的过程中,主要是利用机械浆的漂白原理;用于废纸的处理的过程中,主要是将废纸中的油墨颗粒与纸张纤维,从而恢复到原来的颜色。 3.3化工行业 主要是将双氧水广泛应用带制取环氧化合物,有机过氧化物和无机过氧酸及其盐,催化聚合反应等方面,成为化工生产中非常重要的

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