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1、双氧水（ H2O2 ）第四组：李亚军 杨彩霞双氧水的简介（性质和用途） 双氧水原料来源 双氧水的生产方法 双氧水的生产原理 a. 催化原理 b. 工业原理 c. 工业条件选择 工业流程 主要设备过氧化氢属于易制爆物品，根据危险化学品安 全管理条例受公安部门管制。 低浓度医用过氧 化氢溶液不受管制 英文名称： Hydrogen peroxide 分子量：34.02 物理性质：水溶液为无色透明液体，有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是几乎无色(非常浅的蓝色)的液体。熔点（）：-0.89（无水） 沸点（）：152.1（无水） 折射率：1.4067(25） 相对密度（水=1）：1.46（无水） 饱和蒸气压(
2、kPa）：0.13(15.3） 溶解性：能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。 结构：H-O-O-H 既有极性共价键又有非极性共价键 。 化学性质：具有 H2O2是二元弱酸，具有酸性有氧化性和还原性 不稳定性可发生电解反应能发生分解反应 。双氧水本身的的分解是 个自身氧化还原的反应，也叫歧化反应。 （性质详解）性质双氧水的用途分医用、军用和工业用三种，日常消毒的是医用双氧水 ，医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌，一般用于物体表面消毒。 双氧水具有氧化作用，但医用双氧水浓度等于或低于3%，擦拭 到创伤面，会有灼烧感、表面被氧化成白色，用清水清洗一下就可以了，过35分钟就恢复原来
3、的肤色！ 化学工业用作生产过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸 钠、过氧化硫脲等的原料，酒石酸、维生素等的氧化剂。医药工 业用作杀菌剂、消毒剂，以及生产福美双杀虫剂和40l抗菌剂的氧化 剂。印染工业用作棉织物的漂白剂，还原染料染色后的发色剂。 用于生产金属盐类或其他化合物时除去铁及其他重金属。也用于 电镀液，可除去无机杂质，提高镀件质量。还用于羊毛、生丝、皮 毛、羽毛、象牙、猪鬃、纸浆、脂肪等的漂白。高浓度的过氧化氢 可用作火箭动力燃料。 民用：处理厨房下水道的异味， 到药店购买双氧水加水加洗衣粉倒进下水道，可去污，消毒，杀菌 3%的过氧化氢（医用级）可供伤口消毒 氢气是氢化反应的基本原料，生
4、产中对氢气质量要求较高 ，其中体积分数：H298%、N 2 1.6%、CH 4 2.0%、 O 20.4%、Cl 210 10 - 6、 CO 10 10 - 6、CO2 25 10 - 6、S 0.1 10-6。若CH 4、CO、Cl 2、 S 含量超标，则其与钯催化剂发生化学反应，导致催化活 性下降，进而失效。氢气纯度是影响反应的主要因素，氢 气纯度高，氢效高而稳定，产量高而消耗低。我国双氧水生产始于20世纪50年代，70年代以前全部使用电解法生产。目前 我国除天津市东方化工厂还保留一套电解法工艺双氧水生产装置外其余全部 是蒽醌法生产装置，国家也已禁止投资电解法生产双氧水项目。 我国双氧水
5、生产预测：当前，我国双氧水的生产和消费出现阶段性过剩 可能 引发市场行情的剧烈波动。同时过度的竞争将导致行业重新洗牌 在已有的 20多套采用镍催化剂的小型装置停产的基础上 还将有一批采用钯催化剂的 小型装置陆续退出生产领域。双氧水投资主体将继续朝着多元化方向发展 随着外资、合资、民营资本的大量入驻，民营资本将逐渐成为主导地位。历 经几轮行业调整，在华北、华东和华南三大市场，将有几个行业巨头浮出水 面，这些企业具有相对完善和一定特色的产业链，并同时占据较大的市场份 额，将成为国内区域市场强有力的竞争者。未来几年，双氧水产业将进入一 个稳定发展的成熟阶段，产量仍会逐渐增长，但增长幅度会较前几年幅度
6、减 小。必将经过一个由分散到集中、优胜劣汰的产业整合阶段，最终会形成几 个企业巨头垄断国内双氧水市场的局面。生产方法：蒽醌法电解法异丙醇法由于电解法和异丙醇法耗能高而逐渐被淘汰，在此 我们主要介绍蒽醌法制取H2O2蒽醌法是生产过氧化氢主要的方法。其工艺为烷基蒽醌与有机溶剂 配制成工作溶液，在压力为0.30 MPa，温度5565、有催化剂 存在的条件下，通入氢气进行氢化，再在4044下与空气（或氧 气）进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为 20%-30%的过氧化氢水溶液产品。 乙基蒽醌法化学反应方程式2-乙基蒽醌+ H2 =2-乙基-9,10-蒽二酚（钯催化） 2-乙基-9,10
7、- 蒽二酚+O2=2-乙基蒽醌+ H2O2 总反应 H2+ O2 = H2O2 （2-乙基蒽醌、钯催化） 化学反应方程式：氢化反应氧化反应 本方法制取过氧化氢是以2- 乙基蒽醌( EAQ)为载体, 重芳烃(AR) 及磷酸三辛酯( TOP) 为混合溶剂, 配制成具有一定组成的工作液, 将 其与氢气一起通入一装有催化剂的氢化床内, EAQ 于一定压力和温度 下与氢进行氢化反应, 生成相应的氢蒽醌(HEAQ) , 所得溶液称氢化液 。氢化液再被空气中的氧氧化, 其中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌, 同 时生成过氧化氢, 所得溶液称为氧化液。利用过氧化氢在水和工作液 中溶解度的不同及工作液与水的密度差,用纯
8、水萃取氧化液中的过氧 化氢, 得到过氧化氢水溶液( 俗称双氧水) 。此水溶液经净化处理即可 得到过氧化氢产品。经水萃取后的工作液( 称萃余液) , 经过后处理工 序K2CO3 溶液干燥脱水分解H2O2 和沉降分离碱, 再经白土床内的活 性氧化铝吸附除碱和再生降解物后得到工作液, 然后再循环使用。钯触媒蒽醌法生产双氧水是以四氢2-乙基蒽醌和2-乙基蒽醌为载体，溶剂油、磷酸三辛酯为溶剂配成工作液。工作液经过氢化，氧化，萃取，净化等过程，得成品双氧水，工作液则在系统中循环使用。 主要生产原料：2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、溶剂油、活性氧化铝、磷酸、碳酸 钾、氢气、空气、水。 催化剂：镍和钯催化剂。 工作
9、液： 由2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯和溶剂油按照一定比例配制而成。 氧化液贮槽内的氧化液由氧化液泵经流量控制后打入萃取 塔底部，与从塔顶部进入的纯水逆流接触，靠二者密度不同 ，氧化液由下向上漂浮，纯水由上向下连续流动。萃取塔系 不锈钢筛板塔，氧化液经每层筛板分散成细小液滴穿过连续 水相后再凝聚，在萃取塔塔头与水沉降分离后溢流入萃余液 分离器。从萃余液分离器出来的分离掉水分的萃余液进入后 处理岗位的工作液计量槽。萃余液分离器分离出来的水分排 入地下槽。从萃取塔底部出来的过氧化氢水溶液，称为萃取液。萃取 液进入净化塔，净化塔是一个填料塔，过氧化氢水溶液从净 化塔的顶部进入，与塔内重芳烃充分接触，除去水
10、相中的有 机物，达到脱色和脱碳目的后，从塔底部流出，经稀品分离 器自动分离出可能含有的少量芳烃后靠位差进入双氧水产品 罐区。分离出的芳烃溢流至废芳烃受槽。 氢化工序:温度和压力是随催化剂活性的降低而逐步提高.氢化过 程控制氢效6-9g/L,若过低影响产量，过高其副反应增加。同 时在开车后期，为延长催化剂的使用寿命，出氢化塔的氢化液 温度不宜超过70摄氏度；氢化塔的压力不应超过最高工作压力 0.365Mpa.若进氢化塔的工作液碱度过高，会使催化剂中毒。 # h) S/ n8 E. H3 p6 % U* b 氧化工序：温度和压力一般控制在48-52摄氏度，若其过低影 响氧化收率；过高会过多的生成环氧类的副产物。若进氧化塔 的氢化液酸度过低，会使氧化液内的双氧水分解加速，氧化残 液增多。贮存条件：贮藏在阴凉、通风专用库房远离火源、热源、避免日光直晒。库温不超过 30。与各种强氧化剂、易燃液体、易燃物、还原剂、活性金属粉末等分开存放，切 忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
