加強工藝操作控制雙氧水生產中降解物的生成

李濤

摘 要：蒽醌法雙氧水生產過程中需要進行降解物的控制是行業的共識，通過合理的工藝技術條件能夠有效降低降解物的生成率，從而有效提升產品質量。本文首先探討了蒽醌法雙氧水生產中降解物的生成機理，其次對蒽醌法雙氧水生產中的降解物的生成、控制策略，最后則對蒽醌法雙氧水生產降解物的再生處理進行了探討，希望可以為提升蒽醌法雙氧水生產效率，取得良好經濟效益提供新的思路。

關鍵詞：工藝操作;雙氧水生產;降解物控制

引言

蒽醌法雙氧水生產是一種常用的雙氧水生產技術，該技術的特征是通過烷基蒽醌衍生物溶于有機質并借助于催化劑來生產氫蒽醌，該過程就是氫化處理反應。在整個反應過程中，其本身就屬于復雜的可逆反應，甚至會包括一部分副反應，如果處理不當，往往會出現副反應的比例過高超過主反應的情況。為了進一步探討蒽醌法雙氧水生產過程中的降解物控制策略，現就其生成機理介紹如下。

一、雙氧水生產中降解物的生成機理

蒽醌法雙氧水生產的反應主要包括氫化以及氧化兩個部分，其中氫化屬于較為復雜的反應類型，通過加氫生成氫蒽醌然后脫氫生成蒽醌而進行的多方向反應，在這個反應的過程中也會發生一些副反應，其中就包括乙基蒽以及八氫蒽醌和六氫蒽醌等等。從整個反應工序上來看，氫化工序的降解物主要發生在新鮮空氣與氧氣接觸較多的環境當中，在這個環境中氫氣直接參與反應的可能性相對比較小，所以副反應的占比相對較大，從而生成大量H4EAQ降解物。

二、雙氧水生產中降解物的生成與控制

蒽醌法雙氧水生產中降解物的生成與控制直接涉及到企業的經濟效益以及產品的綜合競爭力，其主要的控制方法包括如下幾個方面。

1.催化劑選擇

在日常的生產過程中常采用氧化鋁作為基本載體，該載體在催化過程中可能會根據生產的工藝與方法差異而存在一定的濃度上的變換。在載體的結構變化時，催化劑的催化活動也會發生相應的變化。在制造的過程中如果孔洞過大，可能會因此而導致工作的時間過長，導致蒽醌深度氫化而導致大量的降解物生成。當顆粒度較小時，則可能受到外界的不良影響，進而出現局部過渡氫化的問題，同樣也會導致降解物的產生。在進行工藝指標的控制時，除了做好顆粒度、堆積密度等主要指標的測試與管理，還需要結合工況條件進行實際調整，這樣才能夠有效提升催化活性并保持催化劑的壽命。

2.氫化程度影響

氫化程度對于蒽醌法雙氧水生產中降解物的控制具有重要的影響。在工作液中，氫化效率的高低也可以作為氫化程度的重要標志，其同樣會反作用于副反應。在氫化程度超過50%后，會顯著增加講解的速度。從反應原理上來看，氫化反應本身屬于微放熱的反應，所以對于溫度的敏感性不高。但是，在實際的反應過程控制中我們反應，溫度過高時氫化程度會增加，同時副反應的速率也會增加，所以溫度的控制不是越高越好，應該選擇一個合適的反應溫度，這樣才能夠在促進氫化的同時抑制副反應，根據實驗驗證最佳溫度在75℃左右。

3.再生工作液PH值

進行PH值調整也會對氫化反應產生較大的影響。其中，催化劑的穩定性較強對于提升催化劑的活性也會產生很大的影響。在選擇催化劑環境時，弱堿性環境對于提升催化活性具有良好的促進效果，不過要注意在PH值過高時會導致催化劑的活性下降甚至是喪失，所以在選擇工作液的堿度時需要進行實驗測試，選擇合適的PH值。

4.氧化降解與控制

氧化降解與控制過程需要涉及到多個內容，其本身屬于放熱反應，所以溫度應該在合適的范圍內，不宜過高。除此之外，四氫蒽醌的含量高時副反應的反應率會提升，所以實際的溫度應該控制在50℃以下。如果氣液比較大可能會因此而出現氧化過度的情況，從而導致降解反應生成，所以需要做好通氣量的調整，盡可能避免氧化率對降解物的生成產生不良的影響。

三、雙氧水生產中降解物的再生處理

1.正常生產中的降解物再生

蒽醌法雙氧水生產中降解物的處理主要依靠活性氧化鋁，通過活性氧化鋁進行處理可以生成環氧降解物EPOXH4EAQ，并借助于其催化可以進一步形成H4EAQ，在這個過程中深度氫化的降解物也具有了一定的再生能力。如果在這個時候適當的提升溫度，就可以有效提升再生的效率。在常規的生產過程中，如果能夠對活性氧化鋁進行及時的更換，那么就可以防止再生能力降低產生的不良影響，使得整個系統的平衡被打破，進而導致蒽醌的濃度受到不同程度的影響。根據相關領域的研究情況來看，采用堿洗工作液的再生處理的方法可以有效實現降解物的再生。采用氫氧化鈉作為洗滌工作液，將溫度控制在75℃，隨后在開車的過程中進行使用，可以有效提升工作液的組分穩定性，實現預期的控制目標。

2.非正常生產中降解物的再生

結合降解物的出現原因來看，不同裝置類型的特征往往不盡相同。首先，停車之前需要選擇合適的堿洗工作液對系統進行處理，隨后補充一定量的蒽醌，并將其全部投入到系統當中，隨后蒽醌的濃度會逐步提升，提升率一般在10%～20%之間，隨后再次對活性氧化鋁進行更換，同時提升再生能力。在整個降解物的再生過程中需要保持堿洗液的工作條件，確保工作效果，從而有效實現降解物的控制。

總結

綜上所述，蒽醌法雙氧水生產中降解物的控制與再生處理不但是確保產品純度與生產效率的必要條件，同時也是降低能耗，促進化工行業發展的基本命題。結合目前技術的實現情況來看，要想對降解物進行整體控制，使得整個反應向主反應的方向進行，就必須要落實好催化劑選擇、氫化程度管理、再生工作液PH值以及氧化降解與控制等多個方面工作，確保降解物得到有序控制，為蒽醌法雙氧水生產工作提供必要的技術保障。

參考文獻：

[1]于超.雙氧水生產原料“工作液”的再生處理應用分析[J].科技經濟導刊，2016（09）：35.

[2]程希敏.加強工藝操作? 控制雙氧水生產中降解物的生成[J].大氮肥，2007（06）：412-414.

[3]逯登哲，徐勤樓.雙氧水生產工作液的降解與再生技術淺析[J].無機鹽工業，2007（09）：36-37+43.

[4]黃誠. 雙氧水工作液中降解物的分析與合成及蒽醌氫化機理研究[D].湘潭大學，2007.

[5]李學夢. 雙氧水生產工作液組分跟蹤分析及其降解控制研究[D].湘潭大學，2005.