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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)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、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OOC2H5+H2OHOHC2H52—乙基蒽醌（EAQ）2—乙基氢蒽醌+H2OOC2H5OOC2H52—乙基蒽醌四氢2—乙基蒽醌3.1氢化工序OOC2H5OHOHC2H5四氢2—乙基蒽醌四氢2—乙基氢蒽醌+H2四氢蒽醌（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V504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X1023.1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／h3.1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液位：30～50%3.2氧化工序2—乙基氢蒽醌2—乙基蒽醌OHOHC2H5+O2OOC2H5+H2O2四氢2—乙基氢蒽醌四氢2—乙基蒽醌OHOHC2H5+H2O2+O2OOC2H53.2、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塔T201氧化空气过滤器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／h3.2氧化工序控制指标（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取塔T301萃稀品配置槽后处理稀品管道泵P302芳烃计量槽V601AB3.3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/l3.4、后处理流程工作液过滤X501ABC循环工作液槽V504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碱塔T501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E6023.4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:1.25～1.303.4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6500L3.6、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P16073.6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