工業(yè)雙氧水的制備

1、工業(yè)雙氧水的制備第1頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三雙氧水的簡介（性質(zhì)和用途） 雙氧水原料來源雙氧水的生產(chǎn)方法雙氧水的生產(chǎn)原理催化原理工業(yè)原理工業(yè)條件選擇工業(yè)流程主要設(shè)備第2頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三過氧化氫屬于易制爆物品，根據(jù)危險化學品安全管理條例受公安部門管制。 低濃度醫(yī)用過氧化氫溶液不受管制 英文名稱： Hydrogen peroxide 分子量：34.02 第3頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三物理性質(zhì)：水溶液為無色透明液體，有微弱的特殊氣 味。純過氧化氫是幾乎無色(非常淺的藍色)的液體。 熔點（）：-0.89

2、（無水） 沸點（）：152.1（無水） 折射率：1.4067(25） 相對密度（水=1）：1.46（無水） 飽和蒸氣壓(kPa）：0.13(15.3） 溶解性：能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。 結(jié)構(gòu)：H-O-O-H 既有極性共價鍵又有非極性共價鍵 ?；瘜W性質(zhì)：具有 H2O2是二元弱酸，具有酸性有氧化性和還原性不穩(wěn)定性可發(fā)生電解反應(yīng)能發(fā)生分解反應(yīng) 。雙氧水本身的的分解是個自身氧化還原的反應(yīng)，也叫歧化反應(yīng)。 （性質(zhì)詳解）性質(zhì)第4頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三雙氧水的用途分醫(yī)用、軍用和工業(yè)用三種，日常消毒的是醫(yī)用雙氧水，醫(yī)用雙氧水可殺滅腸道致病菌、化膿性

3、球菌，一般用于物體表面消毒。 雙氧水具有氧化作用，但醫(yī)用雙氧水濃度等于或低于3%，擦拭到創(chuàng)傷面，會有灼燒感、表面被氧化成白色，用清水清洗一下就可以了，過35分鐘就恢復(fù)原來的膚色！化學工業(yè)用作生產(chǎn)過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧乙酸、亞氯酸鈉、過氧化硫脲等的原料，酒石酸、維生素等的氧化劑。醫(yī)藥工業(yè)用作殺菌劑、消毒劑，以及生產(chǎn)福美雙殺蟲劑和40l抗菌劑的氧化劑。印染工業(yè)用作棉織物的漂白劑，還原染料染色后的發(fā)色劑。用于生產(chǎn)金屬鹽類或其他化合物時除去鐵及其他重金屬。也用于電鍍液，可除去無機雜質(zhì)，提高鍍件質(zhì)量。還用于羊毛、生絲、皮毛、羽毛、象牙、豬鬃、紙漿、脂肪等的漂白。高濃度的過氧化氫可用作火箭動力燃料。 民

4、用：處理廚房下水道的異味， 到藥店購買雙氧水加水加洗衣粉倒進下水道，可去污，消毒，殺菌 3%的過氧化氫（醫(yī)用級）可供傷口消毒 第5頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三氫氣是氫化反應(yīng)的基本原料，生產(chǎn)中對氫氣質(zhì)量要求較高，其中體積分數(shù)：H298%、N21.6%、CH42.0%、O20.4%、Cl21010-6、CO1010-6、CO22510-6、S0.110-6。若CH4、CO、Cl2、S含量超標，則其與鈀催化劑發(fā)生化學反應(yīng)，導致催化活性下降，進而失效。氫氣純度是影響反應(yīng)的主要因素，氫氣純度高，氫效高而穩(wěn)定，產(chǎn)量高而消耗低。第6頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分

5、，星期三我國雙氧水生產(chǎn)始于20世紀50年代，70年代以前全部使用電解法生產(chǎn)。目前我國除天津市東方化工廠還保留一套電解法工藝雙氧水生產(chǎn)裝置外其余全部是蒽醌法生產(chǎn)裝置，國家也已禁止投資電解法生產(chǎn)雙氧水項目。我國雙氧水生產(chǎn)預(yù)測：當前，我國雙氧水的生產(chǎn)和消費出現(xiàn)階段性過?？赡芤l(fā)市場行情的劇烈波動。同時過度的競爭將導致行業(yè)重新洗牌在已有的20多套采用鎳催化劑的小型裝置停產(chǎn)的基礎(chǔ)上還將有一批采用鈀催化劑的小型裝置陸續(xù)退出生產(chǎn)領(lǐng)域。雙氧水投資主體將繼續(xù)朝著多元化方向發(fā)展隨著外資、合資、民營資本的大量入駐，民營資本將逐漸成為主導地位。歷經(jīng)幾輪行業(yè)調(diào)整，在華北、華東和華南三大市場，將有幾個行業(yè)巨頭浮出水面，這

6、些企業(yè)具有相對完善和一定特色的產(chǎn)業(yè)鏈，并同時占據(jù)較大的市場份額，將成為國內(nèi)區(qū)域市場強有力的競爭者。未來幾年，雙氧水產(chǎn)業(yè)將進入一個穩(wěn)定發(fā)展的成熟階段，產(chǎn)量仍會逐漸增長，但增長幅度會較前幾年幅度減小。必將經(jīng)過一個由分散到集中、優(yōu)勝劣汰的產(chǎn)業(yè)整合階段，最終會形成幾個企業(yè)巨頭壟斷國內(nèi)雙氧水市場的局面。第7頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三生產(chǎn)方法： 蒽醌法 電解法 異丙醇法由于電解法和異丙醇法耗能高而逐漸被淘汰，在此我們主要介紹蒽醌法制取H2O2第8頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三蒽醌法是生產(chǎn)過氧化氫主要的方法。其工藝為烷基蒽醌與有機溶劑配制成工作溶液，在

7、壓力為0.30MPa，溫度5565、有催化劑存在的條件下，通入氫氣進行氫化，再在4044下與空氣（或氧氣）進行逆流氧化，經(jīng)萃取、再生、精制與濃縮制得質(zhì)量分數(shù)為20%-30%的過氧化氫水溶液產(chǎn)品。乙基蒽醌法化學反應(yīng)方程式2-乙基蒽醌+ H2 =2-乙基-9,10-蒽二酚（鈀催化）2-乙基-9,10-蒽二酚+O2=2-乙基蒽醌+ H2O2 總反應(yīng)H2+ O2 = H2O2 （2-乙基蒽醌、鈀催化）第9頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三化學反應(yīng)方程式： 氫化反應(yīng)氧化反應(yīng)第10頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三 本方法制取過氧化氫是以2- 乙基蒽醌( EAQ

8、)為載體, 重芳烴(AR) 及磷酸三辛酯( TOP) 為混合溶劑, 配制成具有一定組成的工作液, 將其與氫氣一起通入一裝有催化劑的氫化床內(nèi), EAQ 于一定壓力和溫度下與氫進行氫化反應(yīng), 生成相應(yīng)的氫蒽醌(HEAQ) , 所得溶液稱氫化液。氫化液再被空氣中的氧氧化, 其中的氫蒽醌恢復(fù)成原來的蒽醌, 同時生成過氧化氫, 所得溶液稱為氧化液。利用過氧化氫在水和工作液中溶解度的不同及工作液與水的密度差,用純水萃取氧化液中的過氧化氫, 得到過氧化氫水溶液( 俗稱雙氧水) 。此水溶液經(jīng)凈化處理即可得到過氧化氫產(chǎn)品。經(jīng)水萃取后的工作液( 稱萃余液) , 經(jīng)過后處理工序K2CO3 溶液干燥脫水分解H2O2

9、和沉降分離堿, 再經(jīng)白土床內(nèi)的活性氧化鋁吸附除堿和再生降解物后得到工作液, 然后再循環(huán)使用。第11頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三鈀觸媒蒽醌法生產(chǎn)雙氧水是以四氫2-乙基蒽醌和2-乙基蒽醌為載體，溶劑 油、磷酸三辛酯為溶劑配成工作液。工作液經(jīng)過氫化，氧化，萃取，凈化等過 程，得成品雙氧水，工作液則在系統(tǒng)中循環(huán)使用。主要生產(chǎn)原料：2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、溶劑油、活性氧化鋁、磷酸、碳酸鉀、氫氣、空氣、水。催化劑：鎳和鈀催化劑。工作液： 由2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯和溶劑油按照一定比例配制而成。第12頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三第13頁，共18頁，2

10、022年，5月20日，3點19分，星期三 氧化液貯槽內(nèi)的氧化液由氧化液泵經(jīng)流量控制后打入萃取塔底部，與從塔頂部進入的純水逆流接觸，靠二者密度不同，氧化液由下向上漂浮，純水由上向下連續(xù)流動。萃取塔系不銹鋼篩板塔，氧化液經(jīng)每層篩板分散成細小液滴穿過連續(xù)水相后再凝聚，在萃取塔塔頭與水沉降分離后溢流入萃余液分離器。從萃余液分離器出來的分離掉水分的萃余液進入后處理崗位的工作液計量槽。萃余液分離器分離出來的水分排入地下槽。 從萃取塔底部出來的過氧化氫水溶液，稱為萃取液。萃取液進入凈化塔，凈化塔是一個填料塔，過氧化氫水溶液從凈化塔的頂部進入，與塔內(nèi)重芳烴充分接觸，除去水相中的有機物，達到脫色和脫碳目的后，從

11、塔底部流出，經(jīng)稀品分離器自動分離出可能含有的少量芳烴后靠位差進入雙氧水產(chǎn)品罐區(qū)。分離出的芳烴溢流至廢芳烴受槽。第14頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三氫化工序:溫度和壓力是隨催化劑活性的降低而逐步提高.氫化過程控制氫效6-9g/L,若過低影響產(chǎn)量，過高其副反應(yīng)增加。同時在開車后期，為延長催化劑的使用壽命，出氫化塔的氫化液溫度不宜超過70攝氏度；氫化塔的壓力不應(yīng)超過最高工作壓力0.365Mpa.若進氫化塔的工作液堿度過高，會使催化劑中毒。# h) S/ n8 E. H3 p6 % U* b氧化工序：溫度和壓力一般控制在48-52攝氏度，若其過低影響氧化收率；過高會過多的生成環(huán)氧類的副產(chǎn)物。若進氧化塔的氫化液酸度過低，會使氧化液內(nèi)的雙氧水分解加速，氧化殘液增多。第15頁，共18頁，2022年，5月20日，3點19分，星期三第16頁，共18頁，2022年