雙氧水的生產流程圖
作者:化工綜合網發布時間:2022-12-10分類:聚合物瀏覽:260
雙氧水的生產流程圖:
工藝步驟:
以2-乙基蒽醌為載體,以芳烴和磷酸三辛酯為溶劑配制成混合液體工作液。工作液在固定床內于一定的溫度、壓力和鈀催化劑的催化作用下,與氫氣進行氫化反應, 氫化完成液再與空氣中的氧氣進行氧化反應,得到的氧化液經純水萃取、凈化得到雙氧水。工作液經處理后循環使用。其中氫化工序為整個生產工藝的核心,而氫化工序運行的效果,直接取決于鈀催化劑的性能。鈀催化劑作為蒽醌法過氧化氫生產中的一種昂貴的關鍵原料,在生產應用時必須結合其特點進行有效的控制,使鈀催化劑安全平穩地使用, 否則,會影響鈀催化劑效能正常發揮,造成浪費,影響產品產量質量,甚至造成難以彌補的損失。
知識點延伸:
雙氧水即過氧化氫,化學式為H2O2,純過氧化氫是淡藍色的黏稠液體,可任意比例與水混合,是一種強氧化劑,水溶液俗稱雙氧水,為無色透明液體。其水溶液適用于醫用傷口消毒及環境消毒和食品消毒。在一般情況下會分解成水和氧氣,但分解速度極其慢,加快其反應速度的辦法是加入催化劑――二氧化錳等或用短波射線照射。
【別名】雙氧水
【性質】無色、無臭的透明液體。密度(25℃)1.4422g/cm3,固體密度(-20℃)1.70 g/cm3。熔點-0.41℃,沸點150.2℃。溶于水、乙醇、乙醚,并能與它們任何比例混和,呈弱酸性。極不穩定,受光照射,遇熱、接觸金屬雜質或粗糙活性表面,以及在堿性條件下均會發生分解,生成水和氧并放熱。
過氧化氫在不同情況下,有氧化作用和還原作用。能氧化許多無機或有機化合物,也能還原某些強氧化劑。能與某些無機或有機化合物發生取代反應,生成過氧化物,也能加合在其他分子上生成過氧化氫加合化合物。
在酸性條件下較穩定、有腐蝕性。高濃度的過氧化氫能使有機物燃燒,與二氧化錳反應能發生爆炸。
貯存時防止分解,需加入少量穩定劑。
【用途】過氧化氫時基本化工原料之一,用途廣泛。主要用作氧化劑、漂白劑、消毒劑和脫氧劑。化學工業中用于制取無機或有機過氧化物及環氧化合物。輕工業中用于棉、毛、麻、紡織品、合成纖維、紙漿、毛皮油脂及革制品等的漂白,也用于半導體的清洗、食品的漂白和防腐,金屬電鍍液的處理,泡沫橡膠和多孔建筑材料的發泡劑。醫藥工業中用作殺菌劑。用于污水處理時,對含氰、含亞硝酸鹽廢水具有解毒作用。高濃度的過氧化氫可作為火箭燃料和氧源。
【生產方法】有電解法和自動氧化法兩類。
1、電解法 分為過硫酸銨法、過硫酸鉀法和過硫酸法三種。
2、自動氧化法 分為蒽醌法和異丙醇法。
(1)蒽醌法:將烷基蒽醌衍生物溶解于有機溶劑中,在催化劑存在下與氫氣作用,生成相應的氫蒽醌,再經氧化,萃取而得產品。
①蒽醌法技術成熟,應用較廣泛。異丙醇法發展不多,消耗異丙醇量大。
②蒽醌法因其電耗低,不需貴重金屬鉑,蒸汽和水的消耗也低,適宜于大規模生產,因而得到廣泛采用。
(2)電解法則設備較簡單、原料易得、投資較省,只要規模適當,在有電力等條件地區仍可發展。
3、工藝流程:
蒽醌法:
工作液
氫 水
氫化萜松醇
苯 氫 氧 萃 再生
2-乙基蒽醌 化 化 取 凈化 過氧化氫
四氫2-乙基蒽醌
空氣或氧 苯
以氫化萜松醇和苯(體積比1:1)為溶劑的工作液,含有2-乙基蒽醌(100~110 g/L)和四氫2-乙基蒽醌(70-80 g/L),由定量泵送入裝有鎳觸媒的氫化反應釜中。連續通入氫氣,在壓力約為0.2~0.3kPa,50~60℃溫度下,強烈攪拌進行液相懸浮氫化。氧化液用水進行逆流萃取,得到濃度為27.5~30%(重量)的過氧化氫水溶液,再用苯萃取,凈化即得成品。
4、原料消耗定額(27.5%H2O2計)生產一噸產品約消耗:
電解法 蒽醌法
電流效率 84%
水解效率 95%
硫酸(100%) 0.07t
電解電耗量 5400KW?h
總耗電量 5900 KW?h
2-乙基蒽醌 5Kg
氫化萜松醇 5Kg
重芳烴 7Kg
氫氣(H290%) 245m3
氧氣(O298.5%) 225 m3
硫酸氨(100%) 0.05t
【產品質量標準】GB1616-79
【產品分析】
1、過氧化氫 高錳酸鉀滴定法
2、游離酸(以H2SO4計) 氫氧化鈉滴定法
3、穩定度 100℃下5h后比較
【毒性防護及貯運】過氧化氫和蒸汽對人體都有較強的刺激作用和腐蝕性。濃度為30%的溶液接觸皮膚時,會使之變白并有刺激感。接觸眼睛能引起炎癥。高濃度過氧化氫對皮膚和眼睛引起灼傷。其蒸汽濃度在50ppm以上時,對眼睛和粘膜有強烈刺激作用,并引起呼吸器官障礙。人體在過氧化氫蒸汽中短時間暴露的濃度界限為75ppm,超過100ppm則有生命危險。接觸過氧化氫的部位應用大量水沖洗。
電解法在電解過程中有氫氣放出,應將電解槽,密閉并有收集措施,注意勿使車間內的氫氣濃度超過爆炸范圍9.5~65%(體積)。蒽醌法因使用氫、苯、氫化萜松醇等易燃、易爆并對人體有害物質,必須保持設備密閉和通風良好。生產和搬運時穿戴工作服、口罩、手套。
過氧化氫包裝于聚乙烯桶內,容器蓋上應有排氣孔,外套木箱。屬一級無機酸性腐蝕性物品,貯存于陰涼、清潔、通風,溫度低于30℃的庫房內,隔離熱源與火種。不可與有機物或鐵、銅、鉻等金屬及其鹽類共貯混運。
本品不宜久存,平時加強檢查,發現漏桶及時換桶。失火時可用水、砂或二氧化碳滅火器撲救。
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