蒽醌法生产工艺.docx
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蒽醌法生产工艺
蒽醌法过氧化氢技术基础知识
前 言
为便于公司职工及新来员工系统地学习东方宏业有限公司葸醌法过氧化氢生产技术的基础知识和系统化操作,我们将《操作规程》及过氧化氢生产相关知识进行了汇总,整编成了这本《蒽醌法过氧化氢技术基础知识》,基础知识以过氧化氢稀品主装置及公用工程、配制、污水、包装等辅助装置的基本生产知识为主要内容，对装置的生产原料性能、工艺原理、流程及按指令操作知识进行了系统、简洁地介绍。
通过对基础知识的学习,大家可以对过氧化氢生产装置有一个系统地了解,《操作规程》、《岗位操作法》及开、停车操作步骤的学习更加了解掌握。
学习要求：
了解并掌握产品及主要生产原料的性能,熟练掌握过氧化氢稀品、生产工艺原理、工艺流程;牢记安全操作相关知识。
第一章 过氧化氢产品规格、性能及应用领域
一、产品规格及理化性质
采用本工艺方法制得的工业级过氧化氢应符合国标ＧＢ1616 ２003,详见下表:
工业过氧化氢GBl61６ —２003
项目
指标
27.5０%
3０%
35%
５０％
7０%
优等品
合格品
过氧化氧的质量分数/％≥
27.５
27.5
30
3５
50
70
游离酸（以H＄0，计）的质量分数／％≤
0.04
0.05
０.04
0.０4
０.０4
0．0５
不挥发物的质量分数／％≤
0.08
0.１
0.08
0．0８
0．０８
0.1２
稳定度／％≥
９7
９0
９7
9７
97
9７
总碳（以ｃ计）的质量分数^≤
0．0３
０.0４
0.025
0.02５
０.０35
0.05
硝酸盐（以Ｎ０计）的质量分数／％≤
0.０2
０.0２
0.02
0.02
０．０25
0.03
注：
过氧化氧的质量分数、游离酸、不挥发物、稳定度为强制性要求
过氧化氢,俗名双氧水（hyｄroｇenｐeroxlｄe）,无色（或浅黄色）透明液体,有强烈的刺激性臭味，无毒,对皮肤有一定的侵蚀作用，产生灼烧感和针刺般疼痛，属于无机过氧化物，已列入国家安监局发布的危险化学品名录（２002版）。
分子式：
H
Ｏ
分子量:
３4．01（CAＳ号：
77２2—84—1）。
无水过氧化氢是淡蓝色粘稠液体，熔点:
-2℃,沸点：
1５8℃,相对密度（水＝1）1．46,饱和蒸汽压:
0.１３kpa（１5．3℃）。
可于水以任意比例互溶,能溶于醇、醚不溶于笨、石油醚。
过氧化氢水溶液的 粘度、凝固点、蒸汽压、沸点、沸发潜热、溶度换算关系及密度见《操作规程》附表。
纯净的过氧化氢,于任何浓度下都是很稳定的,但与重金属及其盐类、灰尘、碱性物质接触,受光照（特别当波长为3200～38０0A）、受热时,可加速分解,并放出大量的热。
粗糙的表面与过氧化氢接触赤能加速其分解。
分解反应式如下：
H
O
—→H
O+
O
＋97.8ｋｊ/moｌ
分解反应速度与温度、pH值及杂质含量有密切关系,随温度、pH值及杂质含量的提高，分解反应速度亦加快。
与易燃或可燃物接触可产生氧化自燃。
本品漂白和杀菌作用强。
碱性条件下作用更强。
生产、储运及使用中应充分考虑上述因素，以杜绝事故的发生。
过氧化氢系一强氧化剂，具有较弱的二元酸性质，有腐蚀性，与某些碱反应可生成盐。
遇更强的氧化剂（如:
高锰酸钾或氯气）时，则呈还原性。
它的化学性质活泼，可参与分解、加成、取代、还原及环氧化等反应。
二、双氧水安全资料
1、毒性及急救措施
H
Ｏ
从一般意义上讲是无毒的，对皮肤、眼睛和粘液膜有刺激作用，引起灼伤。
吞入有害。
浓度较低时可产生漂白和灼烧感觉,浓度高时可使表皮起泡和严重损伤眼睛。
其蒸气进入呼吸系统后可刺激肺部,甚至导致器官严重损伤。
当H
O
沾染人体时，应脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗；若溅入眼内时，应立即提起眼脸,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,就医。
若吸入大量过氧化氢蒸汽,应迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,给输氧。
如呼吸停止,立即进行人工呼吸。
就医。
若出现误食,应饮足量温水,催吐,就医。
2、可燃性
任何浓度的H
O
均是不可燃的，但它是一种强氧化剂，特别是当浓度高时，包容易引起其它可燃物质燃烧。
Ｈ
Ｏ
引起燃烧的过程是其分解与氧气的结合，H
Ｏ
受热分解会放出氧气，加剧现场的火势。
H
O
浓度愈高,燃烧愈易开始。
当外溢的Ｈ
O
与可燃物质接触时,应立即用大量的水冲洗稀释,并将H
O
洗去。
在涉及产品的着火情况下,只能选用水作灭火剂,其他所有的灭火剂均不适用。
3爆炸性
H
Ｏ
在催化也杂质存在下可分解．放出氧气和热量．温度和浓度越高,分解速度越快,因此一旦诱发了分解,则分解随着热和温升自行加速，其结果进一步使物料温度上升，并产生更多的气体（氧气和蒸发的蒸汽），且随着温度升高而膨胀，此时如容器密闭将产生高压,从而导致容器爆破．因此贮存H
O
的设备均应有防尘的通风口，以安全释放可能产生的气体。
禁止将产品封闭在管道和容器内。
通过重力或泵来输送,必要时，用干氮气或干空气,压力输送。
装卸时要避免泼溅。
Ｈ
O
溶液在常温常压下一般不会爆炸,但H
O
分解产生的氧在定条件下也能与可燃蒸汽或气体形成爆炸性混台物,此混合物一经引发（如火花、静电等）即有发生爆炸的危险。
三、产品应用
过氧化氢是种重要的无机化工原料和“绿色环保”产品。
由于其氧化产物为水,被誉为“最清洁”的化学品。
在达到同等工业生产要求的同时,对环境不产生二次污染。
作为氧化剂、漂自剂、消毒剂、脱氧剂、聚合物引发剂和交联剂，.广泛应用于化工：
纺织、造纸:
军工、电子、医疗，环境保护等行业。
随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对过氧化氢的需求量也越来越大，新的应用领域不断出现。
如在矿冶中提高金的提取率、食品加工业中的无菌包装、化妆品中的应用、工业废水处理、气体洗涤、能源、推进剂及消毒灭菌等方面。
1、造纸工业
H
0
主要用于纸浆漂白，其次用于废纸脱墨。
在纸浆漂白方面全无氯（FCF）漂白工艺发展前景广阔,以无元素氯（ＥＣF）和全无氯（ＴCF）取代传统氯漂白己势在必行，过氧化氢是上述两种新的漂白方法中均需使用的氧化剂，尤其是ＴCF工艺中过氧化氢的用量更多。
用于废纸脱墨,不仪可提高纤维的白度，且可促使油墨与纤维分离而被除去。
2纺织工业
H
0
主要用于漂白棉织物,合成纤维与棉混纺的织物（如棉涤）也需H
Ｏ
漂白：
少量Ｈ
O
用于漂白其它织物（如毛、丝、麻等）和用于其它方面（退浆、染色助剂）。
操作简单,反应时间短,对设备的腐蚀轻，对纤维强度损害小，可保持长久的白度,不泛黄，深受纺织部门的欢迎，有逐渐取代氯漂的趋势。
3．化工合成
无机和有机过氧化物的合成，例如过碳酸钠，由碳酸钠和过氧化氢加合而成,俗称固体双氧水。
以过氧化氢作氧化剂还可制ＣaO
、BaO
、MgO
、ＬiＯ
、Ｋ
SO
等无机过氧化物,过氧乙酸、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化硫脲等有机过氧化物。
作为强氧化剂，过氧化氢参与的氧化过程，具有选择性高、无污染等优点,如:
①环氧化反应,制备环氧丙烷和环氧氯丙烷;;②酚化（羟基化）反应，主要用于制备苯酚、邻苯一酚和对苯二酚;③肟化反应，生产环己酮肟（用于合成已内酰胺）、羟基苯己酮肟和水合肼等。
多用作乙烯、氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯、甲基丙烯酯、丙烯腈等单体的聚合引发剂,热固性树脂的固化剂，弹性体及聚乙烯等的交联剂和有机合成的氧化剂等。
有机过氧化物代替了偶氮类和无机过氧化物引发剂，原因是它可改变高分子聚合物的物性、化学性质、耐热性及绝缘性，因而国外对有机过氧化物的研究非常活跃。
’
另外过氧化氢为原料的水合肼生产新工艺,国外有工业化装置运行，以7０%的过氧化氢作氧化剂，用酮连氮法可制取水合肼。
该法主要优点是收率高、物耗低，以过氧化氢计的收率可达95％;反应液中肼的浓度较高（质量分数可达1０%～24%），生成的甲乙酮连氮不溶于水,容易分离,不必进行精馏,能耗低。
4.消毒应用
临床观察表明,用过氧化氢、次氯酸钠、过氧乙酸与福尔马林对再次使用的消耗性血液透析器进行综合消毒处理，可以防止感染发生,消毒后的透析器对尿素氮与肌酐的清除率均不低于合格指标。
另外过氧化氢与紫外线协同杀菌作用已在食品容器和医院消毒方面得到应用。
5.推进剂行业
随着航天技术的不断发展以及环保要求的日益提高,未来航天推进系统已逐渐向无毒化方向发展，采用无毒无污染推进剂已成为今后的趋势。
对于空问发动机而言，尤其是在空间长期运行的推进系统,高浓度过氰化氢是一种理想的绿色推进剂,它具有无毒、无污染、高密度、易贮存、高比热等优点。
过氧化氢和烃类（或醇类）燃料组成的双组元推进剂组合具有密度比冲高、冷却性能好的优点，其综合性能不低于其它可贮存推进剂。
过氧化氧既可以作为双组元推进剂的氧化剂,也可以作为单组元推进剂使用。
推进系统可采用一体化供应系统,简化了系统设计，提高了可靠性。
过氧化氢分解产物可以为生命保障系统提供水和氧气。
与液氧、液氢等低温推进剂相比，过氧化氢特别适用于需长期在空间运行、载人、反复穿越大气层、重复使用的运载器或轨道飞行器，如空间机动飞行器（SMV）、跨大气层飞行器（ＴAV）等;还可以减小飞行器体积和阻力;避免对环境、飞行器和乘员的污染和伤害;无需复杂的防护和勤务设备，实现随时加注和在轨加注，长期待命:
与固体推进剂相比，又具有推力可调、随时关机、多次起动、比冲高等优点，可进行机动战斗或侦察任务；提高飞行器安全性、维护性和可操作性，降低飞行器的开发和运行成本,综合效益优良。
6环境保护
过氧化氢几乎可处理各种有害废水,包括除毒、去味、脱色,尤其适用于含硫化物、氰化物、酚类等的废水。
处理废水时,H
O
可单独使用，也可与O
，或紫外光联用,以提高处理效果。
用于净化被外泄的燃料油或其它有机物污染的土壤,如将H
Ｏ
与含N、P的营养素注入土壤中,激发其中微生物再生长,使污染物降解，此法被称为生物再生法。
处理含NO
、ＳO2、H
Ｓ等的废气,分别生成有用的浓HNO
、浓Ｈ
SO4。
H
Ｏ
还可提高生化法处理废水的能力，并防止污泥膨胀。
当处理废水、废气所用的活性炭失效后，可用H
Ｏ
再生,方法简单易行。
蒽醌法过氧化氢生产污水的处理也是应用H
O
和Fe
的氧化性,在酸性情况下,二价铁盐催化分解双氧水,使之生成游离（OH）,（OH）具有极强的氧化能力,可将污水中的少量芳烃、磷酸三辛酯、2-乙基蒽醌等污染物氧化处理掉，再加入石灰乳调节该污水的pH值,使之牛成Fe（ＯH）3沉淀，经絮凝分离即可达到净化污水的目的。
7.食品丁业
食品级双氧水可广泛用于纯净水、矿泉水、乳品、饮料、水产品、瓜果、蔬菜、啤酒等食品的生产过程之中，作为生产加工助剂，用作消毒、杀菌、漂白等。
食品级双氧水作为食品添加剂配料，直接加入食品中，国外有的国家已使用几十年,如在自来水中加入几个ppm的双氧水代替氯作杀菌剂。
食品级双氧水能否直接添加到食品之中，我国目前尚无相关卫生标准对此做出规定，因此，在我国,食品级双氧水还不能作为食品配料使用。
Ｈ
Ｏ
正日益增多地用于食品加工厂和牛奶房的消毒。
食品级H
Ｏ
可广泛用于食品包装材料（如各种塑料薄膜）的消毒。
在家禽加工生产线中，Ｈ
Ｏ
可用来处理屠宰后多次洗涤躯体的冷冻水。
少量H
Ｏ
用于食品、烟草等的漂白、
8.电子工业
在电子行业,过氧化氢主要用来作为硅片清洗剂、光刻胶的剥离剂、印刷电路板蚀刻剂；还用于处理其它金属（钼、铜合金等）表面和半导体材料（镓、锗等）。
9.农业废料加工
农
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