生产管理知识_双氧水生产工艺介绍

双氧水生产工艺介绍 工厂实习报告 双氧水岗位 目录 双氧水概述双氧水性质双氧水用途 主要生产原料工艺流程介绍工艺流程示意图 氢化氧化萃取净化后处理 设备图 双氧水概述分子式 H2O2 分子量 34 01密度 1 132g mL 35 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 30 35 50 70 质量百分数 外观 无色透明液体 双氧水性质酸性和强氧化性 二元弱酸 既是一种氧化剂 又是一种还原剂 在酸性介质中 可将碘化钾氧化为碘 但与强氧化剂 如高锰酸钾 作用时 则起还原作用 不稳定性 双氧水在常温可以发生分解反应生成氧气和水 在加热或者加入催化剂后能加快反应 快速分解 双氧水与许多无机化合物或杂质接触后都会迅速分解 放出大量的热量 氧和水蒸汽 大多数金属及其氧化物和盐类都是双氧水分解的活性催化剂 尘土 香烟灰 碳粉 铁锈等也能加速分解燃烧爆炸性 过氧化氢在pH为4 0 5时最稳定 在碱性溶液中极易分解 过氧化氢本身是不燃的 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 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 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 双氧水是一种绿色化工产品 其生产和使用过程几乎没有污染 故被称为 清洁 的化工产品 目前 我国双氧水主要消费领域为纺织 化工 造纸和其它行业 其中纺织印染工业对双氧水的需求量约占总需求量的20 纸浆和造纸工业约占总需求的40 化学合成工业约占24 电子等其它领域约占16 双氧水用途 双氧水用途 纺织工业 主要用作纤维的漂白剂 对纤维强度损伤小 织物不易返黄 造纸工业 主要用作纸浆漂白和废纸脱墨处理 化学工业 双氧水广泛用于制取环氧化合物 有机和无机过氧化合物 环境治理 对废水进行除毒 去味 脱色 电子工业 主要作为硅晶片和集成电路元件的清洗 食品工业 作为加工厂的消毒杀菌剂 包装材料或容器灭菌消毒 食品纤维的脱色剂 其它用途 医药合成 3 以下的双氧水稀溶液可用作医药上的杀菌剂 化妆品和牙膏配制 草 藤 竹 木制品漂白 火箭 鱼雷化学推进剂 不锈钢表面净化等 目录 主要生产原材料 2 乙基蒽醌 磷酸三辛酯 溶剂油 重芳烃 活性氧化铝 磷酸 碳酸钾 氢气 空气 水等 催化剂 钯催化剂 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 目录 蒽醌法生产双氧水工艺流程介绍 以2 乙基蒽醌 EAQ 为载体 重芳烃 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 制得成品双氧水 工作液则在系统中循环使用 氢化系统 把工作液与氢气通入装有钯触媒的氢化塔中催化加氢 得到相应的氢化液 HEAQ 氧化系统 用空气中的氧直接氧化氢化液 溶液中的HEAQ恢复成EAQ 同时生成过氧化氢 萃取系统 用纯水从氧化液中萃取回收过氧化氢生成一定浓度的双氧水溶液 该溶液再经过净化处理后生成27 5 产品 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 经过沉降除水 并用碳酸钾中和酸性后再送回氢化工序循环使用在氢化过程中 部分2 乙基蒽醌逐渐生成四氢2 乙基蒽醌 它亦可被反复氢化 氧化生成过氧化氢 目录 蒽醌法生产双氧水工艺流程示意图 目录 工作液的氢化 工作液自再生液贮槽经再生液泵输送至工作液换热器 初步提温后再经过工作液预热器 再生白土床 工作液过滤器 工作液冷却器 工作液冷却至室温时与由氢化液循环泵送来的循环氢化液汇合后进入氢化塔 由氢处理工段输送的氢气在配制工段经压缩 冷却除水后与工作液混合进入氢化塔顶部 进入氢化塔的工作液和氢气的混合物 经过分配器分散后均匀通过触媒床层 在一定的温度和压力下 氢气和工作液中的蒽醌进行加氢反应 生成氢蒽醌和四氢氢蒽醌 加氢后的工作液称为氢化液 氢化液和过量的氢气从氢化塔底部出来 进入氢化液气液分离器内进行气液分离 尾气经再生蒸汽冷凝器冷凝所夹带的芳烃 再进入冷凝液受槽 冷凝的芳烃定期排放回收 分离芳烃后的氢化尾气经压力调节后排空 自氢化液气液分离器下侧部出来的氢化液 部分进氢化液再生床后一并经氢化液过滤器 工作液换热器后进氢化液贮槽 氢化工艺流程示意图 蒽醌氢化反应式 H2 四氢2 乙基蒽醌四氢2 乙基氢蒽醌 2 乙基蒽醌四氢2 乙基蒽醌 H2 氢化工艺控制指标 1 氢化效率氢化效率 6 8g L氢化程度 50 2 流量工作液流量 160 220m3 h氢气流量 600 1350m3 h氢化尾气流量 62m3 h氢化液循环量 80m3 h去氢化液白土床氢化液流量 16 0 19 0m3 h 3 操作温度固定床内氢化温度 50 75 氢化尾气温度 30 冷却后的尾气温度 4 操作压力固定床顶部压力 0 37MPa固定床底部压力 0 30MPa 5 控制液位或界面氢气分离器液位 液位计的1 3 1 2处氢化液储槽液位 液位计的1 3 1 2处 氢化工艺控制指标 目录 氢化液的氧化氢化液自氢化液贮槽经氢化液泵送至氧化上塔底部 来自空压机的压缩空气经过滤后 分两路同时从氧化上 下塔的底部进入氧化塔 在一定的温度和压力下进行氧化反应 氢化液中的一部分氢蒽醌和四氢蒽醌与氧气反应得到相应的蒽醌和四氢蒽醌 并生成双氧水 氧化上塔的气液混合物从上塔顶部进入1 气液分离器 分离尾气后的工作液进入氧化下塔 与下塔的空气进一步反应 直至所有的氢蒽醌全部转化为相应的蒽醌 氧化下塔的气液混合物从下塔顶部进入2 气液分离器 分离尾气后的工作液 又称氧化液 经调节阀进入萃取塔 1 2 气液分离器出来的尾气汇集后 经尾气冷凝器 尾气缓冲罐 氧化尾气吸附装置 鼓泡塔后排空 冷凝回收的芳烃 经芳烃接受罐定期排至氢化液贮槽 尾气吸附装置回收的芳烃进入酸性工作液回收罐 为了防止氢化液在氧化过程中过氧化氢的分解 连续向氢化液泵进口管内加入一定量的工业磷酸 以保证氧化液酸度 氧化工艺流程示意图 氢蒽醌氧化反应式 H2O2 O2 2 乙基氢蒽醌2 乙基蒽醌 O2 H2O2 四氢2 乙基氢蒽醌四氢2 乙基蒽醌 氧化工艺控制指标 1 氧化效率 6 8 7 8g L氧化收率 96 氧化尾气中氧的含量 6 8 氧化液酸度 0 003 0 006g L 磷酸计 2 流量氢化液流量 160 220m3 h空气流量 上塔 1400 2000m3 h中塔 1400 1900m3 h下塔 1400 1700m3 h 氧化工艺控制指标 3 操作温度氧化温度 45 55 氧化液冷却器氧化液出口温度 40 45 尾气冷却器A尾气出口温度 35 尾气冷却器B尾气出口温度 10 4 操作压力氧化压力 0 25 0 35MPa 塔顶 5 液位氧化液三分离器液位 液位计的1 3 1 2处尾气分离器液位 液位计的1 3 1 2处氧化液储槽液位 液位计的1 3 1 2处 目录 双氧水的萃取净化氧化液借助氧化液泵 从高位槽底部出来经调节控制流量后进入萃取塔的下部 纯水由纯水槽流出经加入磷酸借助纯水泵输送至萃取塔的上部 氧化液在塔中经筛板被分散成细小液滴 穿过连续水相 逐渐升至塔顶 与水相分离后 经萃余液分离器 萃余液分水器 分离出的水进入氧化排污收集槽回收 纯水因与工作液比重不同 从塔上部进入塔内 与工作液逆流接触 塔板间的水相通过筛板降液管相互联通 从塔顶至塔底 过氧化氢浓度逐渐升高 达到一定浓度后由塔底计量进入净化塔 从萃取塔下部出来的萃取液经冷却后从净化塔的上部进入 在塔内向下流动 重芳烃由芳烃贮槽利用芳烃泵打入芳烃过滤器后进入净化塔顶部 再借助位差连续或间断的进入净化塔底部与萃取液进行逆流萃取 除去过氧化氢中溶解蒽醌及其它有机杂质 净化后的过氧化氢自净化塔底部流出 利用位差经外管流向包装工序的成品储槽 经净化塔上部流出的重芳烃进入氧化液槽回收使用 萃取工艺指标 1 流量萃取液的流量 2 5 4 5m3 h纯水流量 2 60 4 00m3 h芳烃流量 0 62 0 69m3 h纯水中磷酸含量 0 05 0 20g L 2 萃取液酸度 0 52g L 3 萃取液双氧水含量 303 405g L 4 萃余液中双氧水含量 0 30g L 萃取工艺指标 5 液位或界面萃取塔上部界面 水界面在1 3界面计处净化塔底部界面 水界面在2 3界面计处 6 操作温度萃取塔操作温度 40 53 净化塔操作温度 40 7 操作压力萃取塔压力 常压 目录 萃余液的处理萃余液从萃余液分离器进入干燥塔的下部 由于比重而飘至塔的上层 塔内碳酸钾溶液比重较低时 在塔底放出一部分低浓度碳酸钾溶液 在塔的上部补入高浓度碳酸钾溶液 工作液从干燥塔上部出来 经碱液分离器后进入再生液贮槽循环使用 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 以及氧化时产生的酸性有机物 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 在碱液沉降槽和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 萃余液的处理 萃余液处理流程示意图 换热器 萃余液处理工艺控制指标 1 进干燥塔萃余液含水量 3 4mL h 2 出干燥塔萃余液含水量 3mL h 3 再生