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1、双氧水（双氧水（H2O2）第第四四组：组：李亚军李亚军 杨彩霞杨彩霞双氧水的简介（性质和用途）双氧水的简介（性质和用途）双氧水原料来源双氧水原料来源双氧水的生产方法双氧水的生产方法双氧水的生产原理双氧水的生产原理a.催化原理催化原理b.工业原理工业原理c.工业条件选择工业条件选择工业流程工业流程主要设备主要设备过氧化氢属于过氧化氢属于易制爆易制爆物品，根据物品，根据危险化学品安危险化学品安全管理条例全管理条例受公安部门管制。受公安部门管制。低浓度医用过低浓度医用过氧化氢溶液不受管制氧化氢溶液不受管制 英文名称：英文名称：Hydrogen peroxideHydrogen peroxide 分子
2、量：分子量：34.0234.02 双氧水的简介双氧水的简介物理性质物理性质：水溶液为无色透明液体，有微弱的特殊气：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味。纯过氧化氢是几乎无色(非常浅的蓝色非常浅的蓝色)的液体。的液体。熔点（熔点（）：）：-0.89（无水）（无水）沸点（沸点（）：）：152.1（无水）（无水）折射率：折射率：1.4067(25）相对密度（水相对密度（水=1）：）：1.46（无水）（无水）饱和蒸气压饱和蒸气压(kPa）：）：0.13(15.3）溶解性：能与溶解性：能与水、乙醇水、乙醇或或乙醚乙醚以任何比例混合。不溶于以任何比例混合。不溶于苯、石油醚苯、石
3、油醚。结构：结构：H-O-O-H 既有既有极性共价键极性共价键又有又有非极性共价键非极性共价键。化学性质化学性质：具有具有 H2O2是二元弱酸，具有酸性是二元弱酸，具有酸性有氧化性和还原性有氧化性和还原性不稳定性不稳定性可发生电解反应可发生电解反应能发生分解反应能发生分解反应。双氧水本身的的分解是。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。个自身氧化还原的反应，也叫歧化反应。（性质详解）（性质详解）性质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，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
4、表面消毒。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双氧水具有氧化作用，但医用双氧水浓度等于或低于3%3%，擦拭到创，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，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，过过3535分钟就恢复原来的肤色！分钟就恢复原来的肤色！化学工业化学工业用作生产过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸用作生产过硼酸钠、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。钠、过氧化硫脲等的原料，酒石酸、维生素等的氧化剂。医药工医药工业业用作杀菌剂、
5、消毒剂，以及生产福美双杀虫剂和用作杀菌剂、消毒剂，以及生产福美双杀虫剂和40l40l抗菌剂的氧化抗菌剂的氧化剂。剂。印染工业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。用于生产金属盐类或其他化合物时除去铁及其他重金属。也用于也用于电镀液，可除去无机杂质，提高镀件质量。电镀液，可除去无机杂质，提高镀件质量。还用于羊毛、生丝、皮还用于羊毛、生丝、皮毛、羽毛、象牙、猪鬃、纸浆、脂肪等的漂白。毛、羽毛、象牙、猪鬃、纸浆、脂肪等的漂白。高浓度的过氧化氢高浓度的过氧化氢可用作火箭动力燃料。可用作火箭动力燃
6、料。民用民用：处理厨房下水道的异味，：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%3%的过氧化氢（医用级）可供伤口消毒的过氧化氢（医用级）可供伤口消毒 作用和用途作用和用途氢气氢气是氢化反应的基本原料，生产中对氢气质量要求较高，是氢化反应的基本原料，生产中对氢气质量要求较高，其中体积分数：其中体积分数：H298%H298%、N N2 21.6%1.6%、CHCH4 42.0%2.0%、O O20.4%20.4%、ClCl2102101010-6 6、COCO10101010-6 6、CO2CO2
7、25251010-6 6、S S0.10.110-610-6。若。若CHCH4 4、COCO、ClCl2 2、S S含量超标，则其与含量超标，则其与钯催化剂钯催化剂发生化学反应，导致催化活发生化学反应，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。气纯度高，氢效高而稳定，产量高而消耗低。原料原料我国双氧水生产始于我国双氧水生产始于2020世纪世纪5050年代，年代，7070年代以前全部使用电解法生产。目前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
8、外其余全部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。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。我国双氧水生产预测：我国双氧水生产预测：当前，我国双氧水的生产和消费出现阶段性过剩当前，我国双氧水的生产和消费出现阶段性过剩可能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在已有的2020多套采用镍催化剂的小型装置停产的基础上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还将有一批采用钯催化剂的小型装置陆续退出生产领
9、域。双氧水投资主体将继续朝着多元化方向发展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。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，双氧水产业将进入份额，将成为国内区域市场强有力的竞
10、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。几个企业巨头垄断国内双氧水市场的局面。双氧水工业基本情况双氧水工业基本情况生产方法：蒽醌法蒽醌法 电解法电解法 异丙醇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，在此我们主要介绍我们主要介绍蒽醌法蒽醌法制取制取H H
11、2 2O O2 2双氧水生产工艺双氧水生产工艺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0.30MPa，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-蒽二酚+O2=2-乙基蒽醌+H2O2 总反应H2+O2=H2O2（2-乙基蒽醌、钯催化）蒽醌法蒽醌法化学反应方程式：氢化反应蒽醌法双氧水生产工艺蒽醌法双氧水生产工艺氧化反应 本方法制取
12、过氧化氢是以本方法制取过氧化氢是以2-2-乙基蒽醌乙基蒽醌(EAQ)(EAQ)为载体为载体,重芳烃重芳烃(AR)(AR)及磷酸三辛酯及磷酸三辛酯(TOP)(TOP)为混合溶剂为混合溶剂,配制成具有一定组成的工作液配制成具有一定组成的工作液,将将其与氢气一起通入一装有催化剂的氢化床内其与氢气一起通入一装有催化剂的氢化床内,EAQ,EAQ 于一定压力和温度于一定压力和温度下与氢进行氢化反应下与氢进行氢化反应,生成相应的氢蒽醌生成相应的氢蒽醌(HEAQ),(HEAQ),所得溶液称氢化液。所得溶液称氢化液。氢化液再被空气中的氧氧化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其中的氢蒽醌恢复成
13、原来的蒽醌,同时同时生成过氧化氢生成过氧化氢,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溶解度的不同及工作液与水的密度差,用纯水萃取氧化液中的过氧化用纯水萃取氧化液中的过氧化氢氢,得到过氧化氢水溶液得到过氧化氢水溶液(俗称双氧水俗称双氧水)。此水溶液经净化处理即可得。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到过氧化氢产品。经水萃取后的工作液(称萃余液称萃余液),),经过后处理工序经过后处理工序K K2 2COCO3 3 溶液干燥脱水分解溶液干燥脱水分解H2O2 H2O2 和沉降分离碱和沉降分离碱
14、,再经白土床内的活性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。然后再循环使用。催化原理催化原理生产方法和机理生产方法和机理 钯触媒蒽醌法生产双氧水是以四氢钯触媒蒽醌法生产双氧水是以四氢2-乙基蒽醌和乙基蒽醌和2-乙基蒽醌为载体，溶剂乙基蒽醌为载体，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。程，得成品双氧水，工作液则在系统中循环使用。主要生产原料主要生产原料：2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯
15、、溶剂油、活性氧化铝、磷酸、碳酸钾、氢气、空气、水。催化剂催化剂：镍和钯催化剂。工作液工作液：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。流程示意图流程示意图 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，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，
16、在萃取塔塔头与水沉降分离后溢流入萃余液分相后再凝聚，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。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，除去水相中的有化塔的顶部进入，与塔内重芳烃
17、充分接触，除去水相中的有机物，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。罐区。分离出的芳烃溢流至废芳烃受槽。流程简述流程简述氢化工序氢化工序: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
18、，会使催化剂中毒。#h)S/n8 E.H3 p6%U*b氧化工序氧化工序：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。工业条件的选择工业条件的选择生产设备生产设备贮存条件贮存条件：贮藏在：贮藏在阴凉、通风专用库房阴凉、通风专用库房远离火源、热源、避免日光直晒。库温不超过远离火源、热源、避免日光直晒。库温不超过3030。与。与各种强氧化剂、易燃液体、易燃物、还原剂、活性金属粉末各种强氧化剂、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。忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。双氧水的储存与运输双氧水的储存与运输over