雙氧水工藝技術進展概述

馮程

摘 要 雙氧水作為一種清潔化工產(chǎn)品，廣泛應用于醫(yī)藥、軍工、化學品合成、紡織、造紙、環(huán)保等領域。本文主要介紹了雙氧水的技術進展，及傳統(tǒng)工藝和全酸性工藝蒽醌法制雙氧水，同時指出了雙氧水生產(chǎn)技術未來的發(fā)展方向。

關鍵詞 雙氧水 蒽醌法 氫化 全酸性

中圖分類號：TQ123.6 文獻標識碼：A

0概述

雙氧水是一種綠色化工產(chǎn)品，其生產(chǎn)和使用過程幾乎沒有污染，被稱為“清潔”的化工產(chǎn)品。我國雙氧水生產(chǎn)始于50年代末，至70年代初仍采用電解法小規(guī)模裝置生產(chǎn)。70年代后期國內(nèi)出現(xiàn)了幾套蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的裝置，大多采用電解水制氫為原料，用蘭尼鎳懸浮床催化氫化工藝，用純氧氧化工藝，以苯和氫化萜松醇為溶劑、2一乙基蔥醒為工質(zhì)配制工作液。80年代中期至末期，由于市場迅猛增長及蒽醌法生產(chǎn)工藝的長足進步，我國的雙氧水生產(chǎn)獲得飛速發(fā)展。最初雙氧水僅用于醫(yī)藥和軍工，后逐步應用于化學品合成、紡織、造紙、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、冶金和農(nóng)業(yè)等廣泛領域，產(chǎn)品規(guī)格已多樣化，市場需求日益擴大。

1蒽醌法制雙氧水

隨著蒽醌法制雙氧水工藝技術的成熟，其較其他生產(chǎn)方法的優(yōu)勢日益凸顯，已成為國內(nèi)外雙氧水生產(chǎn)的主要方法。所謂蒽醌法，其工藝流程就是將烷基蒽醌和有機的溶劑按照一定的比例制配成工作溶液，然后在一定的壓力（0.30MPa）、溫度（55～65℃）和催化劑的共同作用下，將氫氣通入后，使其經(jīng)過一定的氫化，然后在40～44℃中和空氣進行氧化。經(jīng)過萃取、再生等工序，獲得一定濃度的雙氧水溶液。

該法技術先進，自動化程度高，而且產(chǎn)品的成本較低，適合大規(guī)模的進行生產(chǎn)。且氫源較廣，使得成本和能耗降低，“三廢”治理基本解決。我國自行開發(fā)的蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工藝技術經(jīng)過不斷改進， 長先后取得以重芳烴取代苯溶劑、以磷酸三辛酯取代氫化萜松醇，以空氣代替純氧作氧化劑、以鈀催化劑取代鎳催化劑、開發(fā)新氫源、開發(fā)高濃度雙氧水生產(chǎn)技術等科研成果，并普遍推廣應用。

2全酸性蒽醌法

隨著蒽醌法的發(fā)展，衍生出傳統(tǒng)（酸堿混合）工藝和全酸性工藝兩種工藝。目前，國內(nèi)的雙氧水裝置大多采用傳統(tǒng)工藝，只有少數(shù)采用全酸性工藝。

傳統(tǒng)（酸堿混合）工藝是以 2-乙基蒽醌（2-EAQ）為載體，重芳烴（AR）和磷酸三辛酯（TOP）為混合溶劑配制成工作液。該工作液與氫氣在固定床內(nèi)進行氫化反應，得到相應的氫蒽醌溶液（氫化液）。氫化液在氧化塔與空氣反應，將氫蒽醌還原成蒽醌，同時生成雙氧水（氧化液），經(jīng)過萃取后得到雙氧水溶液。萃取后的工萃余液經(jīng)萃余液分離器分離掉大部分水分，再經(jīng)堿塔、白土床再生后，進入系統(tǒng)循環(huán)使用。

全酸性工藝是以 2-乙基蒽醌（2-EAQ）作為載體，以重芳烴（AR）、磷酸三辛酯（TOP）和 2-甲基環(huán)己烷醋酸酯（2-MCHA）作為溶劑，配制成工作液。將工作液與氫氣一起通入氫化塔內(nèi)進行氫化反應，得到2-乙基氫蒽醌溶液（氫化液）。氫化液進入氧化塔后被空氣氧化，氫蒽醌還原為蒽醌，同時生成雙氧水。含有雙氧水的工作液（氧化液）進入萃取塔，經(jīng)過萃取后得到雙氧水溶液，萃余液經(jīng)高效聚結(jié)分離器脫水，然后再分出總流量的 20%～30%經(jīng)真空脫水器脫水、活性氧化鋁再生后與剩下的工作液匯合，進入系統(tǒng)循環(huán)使用。

傳統(tǒng)工藝和全酸性工藝在氫化、氧化、萃取凈化工序基本類似，差別在于后處理工序。傳統(tǒng)工藝后處理工序先經(jīng)過堿塔堿洗，然后經(jīng)白土床再生后返回氫化工序，此時工作液呈堿性，而氧化、萃取工序工作液則呈酸性。全酸性工藝后處理工序中部分工作液先經(jīng)真空脫水器脫水，再經(jīng)白土床再生后返回氫化工序，整個過程為酸性環(huán)境。工作液體系方面 ，全酸性工作液中蒽醌溶解度較傳統(tǒng)工作液高，有利于提高氫效和氧效。

總體而言，全酸性工藝較傳統(tǒng)工藝蒽醌溶解度高，催化劑活性好、選擇性高，氫化效率、氧化效率高，萃余含量低，生產(chǎn)裝置物耗能耗低且運行更加穩(wěn)定、高效、安全。

3結(jié)語

目前，蒽醌法制生產(chǎn)雙氧水的工藝技術已日趨成熟，但雙氧水的工藝研究卻并沒有止步，我國在雙氧水的生產(chǎn)上還有很大發(fā)展?jié)摿ΑＴS多科研機構(gòu)正在開發(fā)生產(chǎn)成本較蒽醌法低，并在某些方面優(yōu)于蒽醌法的新方法。如：空氣陰極法、氫氧直接合成法、甲基芐基醇氧化法、異丙醇氧化法、燃料電池法以及水溶液中用一氧化碳生產(chǎn)雙氧水法等，將有助于推動我國雙氧水技術的發(fā)展和應用。

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