雙氧水生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

王大軍

摘要：隨著化工領(lǐng)域的發(fā)展以及綠色化學(xué)的貫徹和落實，雙氧水作為一種綠色環(huán)保的化學(xué)品得到了廣泛的應(yīng)用，但由于各方面因素的影響，致使其在應(yīng)用過程中仍存在一定的不足之處，所以，本文就雙氧水生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展等進(jìn)行了相關(guān)闡述。

關(guān)鍵詞：雙氧水? 生產(chǎn)技術(shù)? 應(yīng)用

引言

過氧化氫又被稱為雙氧水，主要是通過發(fā)揮其氧化性來進(jìn)行消毒、火箭燃料、漂白等等，但是由于化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定性以及其較強的氧化性、腐蝕性，導(dǎo)致在應(yīng)用以及生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)突發(fā)性危害以及事故等。

1雙氧水生產(chǎn)技術(shù)分析

1.1雙氧水生產(chǎn)工藝簡介

制備雙氧水的生產(chǎn)工藝主要包括硫酸鹽電解法、氫氧合成法、異丙醇氧化法以及蒽醌法等。其中，硫酸鹽電解法顧名思義就是通過電解硫酸氫鹽或者硫酸鹽的方式來制備過氧化氫，并且在此過程中硫酸鹽或者硫酸氫鹽可以實現(xiàn)循環(huán)使用，為此，此工藝在上世紀(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時，因為此生產(chǎn)工藝中并沒有使用有機物，所以制備的雙氧水中幾乎也不含有機物，產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率較高，所以在上世紀(jì)前半期國內(nèi)主要采用此方式進(jìn)行雙氧水的制備，而隨著社會的發(fā)展，再加上此技術(shù)需要耗費大量的電能，為此，如今此技術(shù)已經(jīng)基本被淘汰;異丙醇法則是將過氧化氫或者其他過氧化物作為原材料，然后在通過加入空氣或者氧氣氧化而制備雙氧水，此工藝的缺點就是需要消耗大量的異丙醇且反應(yīng)條件較為嚴(yán)格，生產(chǎn)成本也較高，所以此方式并沒有得到廣泛的應(yīng)用;氫氧合成法作為環(huán)保的工藝之一，其主要是通過氫氣以及氧氣在高壓和催化劑的共同作用下直接制備雙氧水，此方式雖然生產(chǎn)成本較低，但是由于氧氣和氫氣的爆炸范圍較為寬泛，所以具有很大的安全隱患且操作難度較大，所以國內(nèi)幾乎不會采用此方式來制備雙氧水;蒽醌法則主要是依托于基蒽醌，然后通過將對蒽醌具有高濃度的有機溶液作為工作液，最后通過對工作液進(jìn)行氫化、氧化、萃取凈化、脫水等多重工藝之后方可獲得雙氧水，而且經(jīng)過白土再生后可以繼續(xù)循環(huán)使用，所以此工藝得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工藝技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展分析

就目前雙氧水制備工藝而言，蒽醌法具有明顯的優(yōu)勢，其工藝流程為：工作液通過鈀基催化劑的作用下可以和氫氣加成而生成相應(yīng)的含有氫蒽醌的氫化液，此時在氧氣的作用下氫化液生成含有烷基蒽醌和雙氧水的氧化液，再將氧化液進(jìn)行萃取就可以獲得粗稀雙氧水，最后，在將粗稀雙氧水經(jīng)過脫水和白土床等工序之后就可以獲取雙氧水。而隨著社會的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，鎳為催化劑的氫化反應(yīng)釜逐漸優(yōu)化為鈀為催化劑的固定床，無論是安全性還是生產(chǎn)能力等方面均得到了明顯的提升。

蒽醌法的工藝流程主要包括傳統(tǒng)固定床、新型固定床、流化床以及漿態(tài)床工藝。其中，傳統(tǒng)固定床工藝是目前應(yīng)用最為廣泛的制備工藝，在2013年之前裝置主要是依托于2-乙基蒽醌，但是由于萃余液再生過程中需要使用強堿，而此時如果不能對強堿隨工作液進(jìn)行回收則勢必會導(dǎo)致較大的安全風(fēng)險。而且據(jù)不完全統(tǒng)計，該工藝的雙氧水濃度均低于35%，所以目前新建裝置中并不會采用工藝;隨著社會的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，如今國內(nèi)新建的制備雙氧水工藝主要采用的就是新型固定床工藝，其工作液通過對多元混合溶劑的優(yōu)化，催化劑逐漸更換為活性更高的新型鈀觸媒，此工藝由于是將烷基蒽醌作為載體，然后在通過對工作液的氫化、氧化以及萃取凈化等工藝來制備雙氧水以及萃余液，為此，其并沒有傳統(tǒng)的堿萃脫水工序而極大的提升了系統(tǒng)的安全性，此工藝制備的雙氧水濃度可以達(dá)到30—35%;流化床工藝則由于其生產(chǎn)濃度以及產(chǎn)量高而被廣泛的應(yīng)用在大規(guī)模的生產(chǎn)裝置以及HPPO法制備環(huán)氧丙烷裝置中的相關(guān)配套裝置，其主要依托于以烷基蒽醌，工作液主要是以重芳烴，磷酸三辛酯以及四丁基脲為主，工作液再經(jīng)過后續(xù)的氧化，萃取等工藝制備雙氧水，該工藝所制備的雙氧水濃度可以達(dá)到40%及以上;而對于漿態(tài)床工藝而言，國內(nèi)與國外技術(shù)仍存在一定的差距，所以國內(nèi)對于該制備工藝仍處于開發(fā)研究階段。

2雙氧水生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1廢氣回收

在制備雙氧水的過程中勢必會排放一定的氣體，該氣體主要指的是在生產(chǎn)過程中氧化尾氣以及氫化尾氣，其中氫化尾氣主要指的是富含有機物的氫氣，其是非連續(xù)產(chǎn)生的;而氧化尾氣則主要指的是含芳烴類有機物在未經(jīng)過相關(guān)處理進(jìn)行排放的廢氣，其是連續(xù)的而且會對環(huán)境造成較大的污染，并且由于廢氣中含有較多的芳烴類有機物也會增加生產(chǎn)成本。為此，在對雙氧水廢氣進(jìn)行科學(xué)處理不僅可以降低對環(huán)境的污染，而且還會提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前對于氧化尾氣處理方式最為常用的就是活性炭纖維吸收裝置，因為，目前針對氧化尾氣的較好處置措施是利用活性炭纖維吸收裝置，并適當(dāng)改造設(shè)備，可大大提高氧化尾氣回收率。活性炭纖維不僅具有容量大、使用效率較高的特點而且吸附范圍也較為廣泛，為此，通過對該裝置的適當(dāng)優(yōu)化就可以實現(xiàn)高效率對尾氣的處理。

2.2廢渣處理

在制備雙氧水過程中廢渣主要是由于廢催化劑而產(chǎn)生的，為此，其需要每三年或者五年進(jìn)行催化劑的更換。廢催化劑則需要經(jīng)過專門的廠家進(jìn)行回收在提取，從而實現(xiàn)對催化劑的再制造，而其他廢渣如氧化鋁等則可以通過蒸汽吹掃來實現(xiàn)對大部分工作液的回收，然后在通過將裝袋的卸除而回收給相關(guān)廠商作為鋁生產(chǎn)的原料或者化工填料等。

參考文獻(xiàn)

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