蒽醌法双氧水生产(课堂PPT)
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一、蒽醌法双氧水工艺技术简介定义:蒽醌法生产双氧水,即利用醌类物质可以被氢化还原再重新回复成醌的性质,以烷基蒽醌衍生物为载体,在催化剂催化下被氢化,而后氧化合成过氧化氢(俗称双氧水)。
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。
目前,世界上双氧水的生产方法主要有电解法、蒽醌法、异丙醇法、氧阴极还原法和氢氧直接化合法5种,在全球范围内蒽醌法生产占有绝对优势。
蒽醌法又分为钯催化生产工艺和镍催化剂氢化生产工艺。
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工艺为主,随着生产能力得不断扩大,与搅拌釜工艺相比,以钯为催化剂的固定床组件显示出氢化设备结构简单、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DCS集散控制技术,可大大提高装置得安全性能,该工艺已成为过氧化氢生产发展的方向。
目前国内工业上蒽醌法生产过氧化氢的方法有悬浮釜镍催化剂工艺、固定床钯催化剂工艺、流化床工艺等,其中蒽醌法固定床钯催化剂工艺因其投资少、产量高、操作简单以及其使用的钯催化剂具有用量少、活性高、易再生和使用安全等优点,而成为国内过氧化氢生产工艺的主流,蒽醌法固定床钯催化剂工艺:是以2-乙基蒽醌为载体,以芳烃和磷酸三辛酯为溶剂配制成混合液体工作液。
工作液在固定床内于一定的温度、压力和钯催化剂的催化作用下,与氢气进行氢化反应,氢化完成液再与空气中的氧气进行氧化反应,得到的氧化液经纯水萃取、净化得到双氧水。
工作液经处理后循环使用。
其中氢化工序为整个生产工艺的核心,而氢化工序运行的效果,直接取决于钯催化剂的性能。
钯催化剂作为蒽醌法过氧化氢生产中的一种昂贵的关键原料,在生产应用时必须结合其特点进行有效的控制,使钯催化剂安全平稳地使用,否则,会影响钯催化剂效能正常发挥,造成浪费,影响产品产量质量,甚至造成难以弥补的损失。
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。
一、蒽醌法过氧化氢生产原理讲座
4、萃取工序(extraction)原理
4、1 工艺原理:多级二元互不溶逆流萃取。
全塔物料衡算:RXf+EY0=RXN+EY1 (1)
对第I级衡算:RXf + EYi= RXi+ EY1 (2)
式中:Xf:氧化效率,XN:萃余,Y1:萃取液浓度,R:氧化液流量,E:萃取液流量,Y0:萃取剂中过氧化氢浓度浓度
由(1)式:
Y1=(R/E)(Xf-XN)+Y0
对纯水来说,Y0=0 ;对27.5%过氧化氢来说,Y1=320 g/L
可见,氧化效率越高,萃余越低。
由(2)式:
Yi= (R/E)((Xf-Xi)+ Y0,此式称为操作线方程。
由分配系数定义:Yi= m((Xf-Xi)+ Y0,此式称为平衡线方程。
4、2 工艺流程简述
4、2、1 流程简述
氧化液贮槽内的氧化液由氧化液泵经流量控制后打入萃取塔底部,与从塔顶部进入的纯水逆流接触,靠二者密度不同,氧化液由下向上漂浮,纯水由上向下连续流动。
萃取塔系不锈钢筛板塔,氧化液经每层筛板分散成细小液滴穿过连续水相后再凝聚,在萃取塔塔头与水沉降分离后溢流入萃余液分离器。
从萃余液分离器出来的分离掉水分的萃余液进入后处理岗位的工作液计量槽。
萃余液分离器分离出来的水分排入地下槽。
从萃取塔底部出来的过氧化氢水溶液,称为萃取液。
萃取液进入净化塔,净化塔是一个填料塔,过氧化氢水溶液从净化塔的顶部进入,与塔内重芳烃充分接触,除去水相中的有机物,达到脱色和脱碳目的后,从塔底部流出,经稀品分离器自动分离出可能含有的少量芳烃后靠位差进入双氧水产品罐区。
分离出的芳烃溢流至废芳烃受槽。
1。
蒽醌法生产双氧水反应方程式1. 介绍在化学工业中,生产双氧水的方法有很多种,其中蒽醌法是一种常见的方法。
这种方法的反应原理是将蒽醌与过氧化氢反应生成双氧水。
本文将详细介绍蒽醌法生产双氧水的反应方程式及其相关知识。
2. 蒽醌法的原理蒽醌法是一种通过蒽醌与过氧化氢反应制备双氧水的方法。
蒽醌(anthraquinone)是一种有机化合物,其分子式为C14H8O2。
过氧化氢(hydrogen peroxide)则是一种常用的氧化剂,化学式为H2O2。
蒽醌法生产双氧水的原理如下:1.首先,将蒽醌溶解在醋酸中,形成蒽醌醋酸溶液。
2.然后,向蒽醌醋酸溶液中加入过氧化氢。
3.过氧化氢与蒽醌发生氧化还原反应,生成双氧水和蒽醌醋酸盐。
4.最后,将反应混合物经过一系列的处理和提纯,得到纯度较高的双氧水产物。
3. 反应方程式蒽醌法生产双氧水的反应方程式如下:C14H8O2 + H2O2 → 2H2O + C14H8O2醋酸盐通过观察反应方程式,我们可以看到,蒽醌和过氧化氢反应生成了双氧水和蒽醌醋酸盐。
这个反应是一个氧化还原反应,其中蒽醌被还原,过氧化氢被氧化。
4. 实验条件和注意事项在进行蒽醌法生产双氧水的实验时,需要注意以下几点:1.反应溶液的浓度和温度对反应速率有影响,需要根据实际情况进行调整。
2.反应容器与溶液中的物质应选择耐腐蚀性能较好的材料,以防反应过程中产生腐蚀或污染。
3.在操作过程中,应注意安全,避免接触皮肤和眼睛,避免摄入。
5. 蒽醌法与其他方法的比较蒽醌法是生产双氧水的常用方法之一,与其他方法相比具有以下特点:1.蒽醌法相对简单,原料易得,工艺较为成熟,投资成本相对较低。
2.反应条件温和,无需过高的温度和压力。
3.产物纯度较高,产品质量较稳定。
6. 应用领域双氧水是一种重要的化学品,在生活和工业中有广泛的应用。
蒽醌法生产的双氧水也在多个领域得到应用,例如:1.医疗领域:双氧水在医疗和卫生领域中用作消毒剂、漂白剂等。
蒽醌法双氧水生产工艺学习引言蒽醌法双氧水是一种广泛使用的氧化剂和消毒剂。
它具有高效杀菌能力和易分解的特性,被广泛应用于医疗、环境卫生、食品加工等领域。
本文将介绍蒽醌法双氧水的生产工艺,包括原料配制、反应过程、产品纯化和包装等方面的内容。
原料配制蒽醌法双氧水的原料主要包括蒽醌、过氧化氢和稳定剂。
蒽醌是一种有机物,可由苯基环戊二酮的选择性氧化得到。
过氧化氢是蒽醌法制备双氧水的关键原料,可以通过电解水或碱金属过氧化物的反应来制备。
稳定剂通常采用磷酸和缓冲液等物质,用于稳定反应过程和延长产品的储存寿命。
反应过程蒽醌法双氧水的生产过程主要通过蒽醌与过氧化氢的反应来实现。
反应的化学方程式如下:蒽醌 + 过氧化氢→ 双氧水 + 蒽醌醚该反应是一个放热反应,需要一定的温度和pH值条件才能进行。
一般情况下,反应温度控制在40-50摄氏度范围内,pH值保持在4-5之间。
反应时间取决于反应规模和生产要求,一般在数小时至十几小时不等。
产品纯化在反应结束后,需要对产物进行纯化处理,以去除残余的蒽醌和其他杂质。
常用的纯化方法包括溶剂萃取、蒸馏和过滤等。
在溶剂萃取过程中,可以使用有机溶剂如苯、甲醇或乙醚等与双氧水混合,并通过萃取剂的选择和操作条件的控制来分离目标物质。
蒸馏是将反应产物和溶剂一起加热,并根据不同的沸点来分离目标物质。
过滤则是将反应混合物通过过滤纸或过滤器进行过滤,将固体颗粒和溶液分离。
包装和储存经过纯化处理的双氧水需要进行包装和储存,以确保产品的质量和稳定性。
常见的包装形式包括塑料瓶、玻璃瓶和塑料桶等。
在包装过程中,需要注意消毒和密封措施,以防止细菌和空气的污染。
储存条件对于双氧水的稳定性十分重要。
一般来说,双氧水应存放在阴凉、干燥和不受阳光直射的地方。
避免与有机物、金属离子和强酸碱接触,以防止催化分解反应的发生。
此外,双氧水的稳定期限是有限的,应注意定期检查产品的过期情况,及时更新和更换。
结论蒽醌法双氧水生产工艺涉及原料配制、反应过程、产品纯化和包装储存等环节。
蒽醌法生产双氧水工作液中的溶剂体系及其应用的制作方法
蒽酿法生产双氧水的工作液中的溶剂体系及其应用的制作方法,涉及到一系列复杂的步骤和工艺。
工作液主要是由工作载体和溶解工作载体的溶剂组成。
溶剂的性质对工作液的生产能力、氢化、氧化和萃取操作过程的效率,以及有效蒽醌的降解都有较大影响。
溶剂的选择要求其对工作载体溶解能力强、化学稳定性好、在水和过氧化氢中的溶解度小、与水分层明显、粘度小毒性低。
在通常情况下,溶剂由两种有机溶剂混合配制而成,一种主要作为客醌的溶剂,另一种主要作为氢蒽醌的溶剂。
国内过氧化氢装置中落醌溶剂主要使用的是C9重芳烃,其中含三甲苯、甲乙苯、丙苯和茚的异构体等;氨蒽酿溶剂多采用高级脂肪醇、有机酸或无机酸的酯类。
已工业化应用的有磷酸三辛酯、二异丁基甲醇、醋酸甲基环已酯等。
目前比较常见溶剂体系是重芳烃与磷酸三辛酯。
为了提高客醌的溶解度,也有采用三溶剂体系的工作液。
至于具体应用的制作方法,由于涉及到专业的化工知识和技术,建议参考相关的专业书籍、研究论文或咨询专业人士以获取详细信息。
此外。
蘑醌法生产双氧水具有工艺技术先进、生产规模大、自动化程度高、成本和能耗低、三废易于治理等优点相对其它方法具有较大优势。
这也是其在工业生产中厂泛应用的原因之一。