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1、蒽醌法生产双氧水培训 一 双氧水简介 1 概述外观 无色透明液体分子式 H2O2中文名称 过氧化氢水溶液分子量 34 01密度 1 13 g ml 20 溶解度 能与水 乙醇 乙醚以任何比例混合 不溶于苯 石油醚工业双氧水规格 27 5 质量分数 下同 35 50 2 双氧水特点不稳定性 双氧水在常温可以发生分解反应生成氧气和水 同时放出大量热 2H2O2 2H2O O2 燃烧爆炸性 双氧水在pH为4 0 5时最稳定 在碱性溶液中极易分解 双氧水本身是不燃的 但它能与可燃物反应并产生足够的热量而引起着火 又由于它分解所放出的氧气能强烈助燃 最终可导致爆炸 2 双氧水特点毒害性 对眼睛 黏膜和皮
2、肤的化学灼伤 皮肤直接接触引起的烧伤 使局部皮肤和毛发发白 过一段时间后可复原 不慎接触应立即用大量清水清洗腐蚀性 工业上选用的金属材料可用纯度99 5 以上的铝 不锈钢 使用塑料桶 聚四氟乙烯 槽车 不锈钢 运输 3 双氧水的生产方法无机反应法电解法异丙醇氧化法蒽醌法 美国杜邦公司于1953年建成投产第一套装置 国内由黎明化工研究院开发成功 在1971年由北京氧气厂投产 其工艺是2 乙基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液 在压力0 2 0 35mpa下 温度40 75 有催化剂存在下通入氢气进行氢化 再与空气进行氧化 经萃取 净化成为双氧水成品 二 双氧水生产原材料 蒽醌 2 乙基蒽醌 简写EAQ
3、 外观 浅黄色固体粉末或片状 分子式 C16H12O2 分子量 236 27 蒽醌可使人引起流涕及支气管炎 气喘 可使皮肤对光敏感 但无刺激作用 蒽醌具有升华性质 二 双氧水生产原材料 芳烃 外观 无色透明液体 不溶于水 可溶于乙醇 乙醚 苯 其主要成分是三甲苯 含少量甲乙苯 丙苯异构体及胶体物质 密度 0 870 0 880g cm3 沸点 160 200 自燃点 485 爆炸极限为0 9 7 0 10 2 v v 安全流速 3m s 二 双氧水生产原材料 芳烃 芳烃遇火 高热能引起燃烧 其贮存应远离火种 与氧化剂分开存放 芳烃对呼吸道有强烈刺激 对中枢神经有抑制作用 防止吸入 接触芳烃用大
4、量水清洗 操作时应戴好面罩 二 双氧水生产原材料 磷酸三辛酯 磷酸三辛酯 简写TOP 外观 无色透明 粘稠液体 分子式 C8H17O 3PO 分子量 434 6 它是一种萃取剂 增塑剂 沸点在200 220 遇高温 明火或氧化剂 会引起燃烧的危险 受热分解产生有毒的腐蚀性气体 氧化磷 它是一种微毒性物质 对皮肤 眼睛有刺激性 双氧水工作液构成 工作液由载体 2 乙基蒽醌和四氢2 乙基蒽醌 和溶剂组成 溶剂又由磷酸三辛酯和重芳烃组成 溶剂比 重芳烃 磷酸三辛酯 75 25 80 20重芳烃 660 680ml 1 磷酸三辛酯 210 230ml 1 2一乙基蒽醌 EAQ 110 140g l 二
5、 双氧水生产原材料 碳酸钾 外观 白色粉末或颗粒 分子式 K2CO3 分子量 139 2 属于碱性物质 对皮肤及呼吸道有刺激作用 三 双氧水生产工艺流程 生产工艺流程简图 氢化塔 循环工作液槽 氢气 氧化塔 压缩空气 萃取塔 萃余沉降器 尾气处理装置 净化塔 配置槽 碱塔 白土床 纯水 成品 碱沉降器 磷酸 三 双氧水反应原理 蒽醌法生产双氧水工序 氢化工序 氧化工序 萃取净化工序 后处理工序 溶液配制工序 1 氢化工序 把蒽醌转化为氢蒽醌 2 氧化工序 用空气中的氧将氢蒽醌还原为蒽醌 同时生成双氧水 3 萃取工序 用纯水从氧化液中萃取双氧水生成一定浓度的双氧水溶液 再经过净化处理后生成合格的
6、双氧水产品 4 后处理工序 经过萃取后的工作液称为萃余液 其中含有微量双氧水 经过碱塔 碱沉降器 后处理白土床再生后回到循环工作液储槽 完成一个循环 3 1氢化工序 2 乙基蒽醌 EAQ 2 乙基氢蒽醌 3 1氢化工序 四氢蒽醌 H4EAQ 存在对氢化是十分有益的 其含量适度增加 可使总蒽醌 EAQ H4EAQ 在工作液中的溶解度增加 有利于氢化反应进行 弊端 四氢蒽醌 H4EAQ 含量过高 约占总蒽醌质量80 以上 时 总蒽醌溶解度要下降 同时工作液的黏度和密度增加 因此对氢化和氧化反应不利 通常H4EAQ的含量保持在总蒽醌的50 左右为宜 3 1氢化工序 3 1 氢化流程 工作液储槽V50
7、4 工作液泵P501AB 工作液过滤器X501ABC 工作液预热器E501 氢化塔T101 氢化液气液分离器V103 氢化过滤器X103AB 氢化液储槽V105 循环氢化液泵P101 氢气来自氢压机 氢气过滤器X102 3 1氢化工序控制指标 1 氢化效率氢化效率 6 8 7 8g l 2 流量工作液流量 280 330m3 h氢气流量 1000 1600Nm3 h氢化液循环量 20 60m3 h 3 1氢化工序控制指标 3 操作温度氢化塔内氢化温度 40 75 4 操作压力氢化塔顶部压力 0 20 0 35Mpa 5 控制液位或界面氢化液气液分离器V103液位 20 60 氢化液储槽V105
8、液位 30 50 3 2氧化工序 2 乙基氢蒽醌2 乙基蒽醌 四氢2 乙基氢蒽醌四氢2 乙基蒽醌 3 2 氧化流程 氢化液储槽V105 氢化液冷却器E102 氢化液泵P102AB 气液分离器V202A 氧化液储槽V204 尾气吸附回收装置 放空 空气过滤器X201 气液分离器V202B 压缩空气 中间冷却器E201 尾气冷却器E202 低温水冷却器E203 芳烃中间受槽V203 磷酸 3 2氧化工序控制指标 1 氧化效率 7 0 8 0g l氧化尾气中氧的含量 9 2 流量氧化液流量 280 330m3 h空气流量 上塔 6000 9000Nm3 h下塔 2000 4500Nm3 h 3 2氧
9、化工序控制指标 3 操作温度氧化温度 45 55 4 操作压力氧化压力 0 20 0 30Mpa 塔顶 5 液位氧化液气液离器V202A液位 0 30 氧化液气液离器V202B液位 30 50 氧化液储槽液位 30 50 3 3萃取净化流程 氧化液储槽V204 纯水配置槽V301AB 纯水泵P301AB 净化塔T302 浓缩工序 芳烃泵P602 芳烃高位槽V303 萃余液分离器V302 氧化液泵P201AB 稀品配置槽 后处理 稀品管道泵P302 芳烃计量槽V601AB 3 3萃取净化工序 萃取就是用水作萃取剂把溶在工作液中的双氧水再溶到 萃取 水中而得到双氧水 由于水与工作液完全不互溶 将水
10、和工作液分离是比较容易的 氧化液从塔的底部进入 因浮力作用通过筛板的筛孔而被分散 液滴升到上一层筛板之下合并 积聚成轻液层 直至塔顶积聚成轻液后流出 作为连续相的纯水则从上层筛板连续流到下层筛板 萃取到双氧水后从塔底流出进入净化塔顶部 经过芳烃净化后从净化塔底部流出 3 3萃取净化工序控制指标 1 流量萃取液的流量 6 0 7 5m3 h纯水流量 5 0 6 0m3 h 2 纯水酸度 0 15 0 30g l 3 萃取液酸度 0 30 0 45g l 4 萃取液双氧水含量 27 8 28 5 5 萃余液中双氧水含量 0 30g l 3 4 后处理流程 工作液过滤X501ABC 循环工作液槽V5
11、04 工作液换热器E501 萃余分离器V302 工作液计量罐V501 碱沉降器V502 循环工作液泵P501AB 白土床V506ABC 浓碱槽V505 碱泵P502AB 稀碱槽V503 碱蒸发器E601 碱换热器E602 3 4后处理工序控制指标 1 再生工作液碱度 0 5mg l 2 再生工作液H202含量 0 05g l 3 液位或界面干燥塔相界面 10 30 工作液储槽液位 30 50 4 碳酸钾比重控制 浓碱 1 35 1 40稀碱 1 25 1 30 3 4后处理工序控制 从萃取塔顶部出来的萃余液中 含有0 3 左右双氧水和一定量的水分 萃余液在干燥塔内以40 碳酸钾溶液除去其中大部
12、分水分 并分解其中微量的双氧水 同时中和了酸性化合物 在碱液分离器将工作液中的水分除掉 在后处理白土床内利用活性氧化铝在一定的温度下吸附酸性化合物 并将蒽酚酮和蒽酮等降解物脱氢再生为2 乙基蒽醌 3 5 溶液配置流程 工作液过滤器X601 工作液泵P601AB 芳烃计量槽V601AB5650L 纯水计量槽V6021000L 配置釜R601 工作液贮槽V603AB 浓碱槽V505 管道泵P604 芳烃贮槽V604 去V501 碱过滤器X602 芳烃泵P602 蒽醌1250kg磷酸三辛酯1600L碳酸钾4850kg纯水6500L 谢谢大家 3 6 浓缩工艺流程 原料双氧水槽V1601 稀品泵P1601 蒸发器T1601 精馏塔T1602 循环泵P1604 化学级冷却器E1601 成品泵P1605 去浓品配置槽 技术级冷却器E1604 去浓品配置槽 蒸汽喷射器J1601 蒸汽 塔顶冷凝器E1602 不凝气冷凝器E1603 真空泵P1608 纯水槽V1606 纯水泵P1607 3 6浓缩工艺控制指标 1 蒸发器底部温度 65 70 2 蒸发器循环量 45 55m3 h 3 进喷射器蒸汽量 4400 5250Kg h 4 精馏塔顶部压力 79 81mbar 5 精馏塔纯水流量 0 7 2 2m3 h注 1mbar 100Pa 0 1kPa
