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双氧水工艺进展

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双氧水工艺进展

时间:2013-09-16 点击次数:2034

双氧水工艺进展
   双氧水是一种重要的化工产品,目前其生产方法主要有电解法、氧阴极还原法、醇氧化法、氢氧直接化合法以及蒽醌法等。
(1)电解法。
   电解法是20世纪前半期生产双氧水的主要方法,该法是以Pt为阳极,铅或石墨为阴极,将饱和硫酸氢铵溶液电解成过硫酸铵,再用稀硫酸水解得到双氧水。该法能源消耗大,仅限于小规模生产。
(2)氧阴极还原法。
   用此法生产双氧水是将强碱性电解质于电解槽中,使空气中的氧在阴极还原成过羟基负离子,然后在回收装置中转变为双氧水,其过程是借助钙盐沉淀作用,生成过氧化钙,过滤分解,用CO2分解制得双氧水,同时产生碳酸钙循环使用。该法生产双氧水简单,成本低,无污染,但产品中双氧水浓度低。
(3)醇氧化法。
   该法是Shell和DuPont公司开发的,美国和前苏联以异丙醇为原料建有工业生产装置,该法所用醇,除了异丙醇外,还有环己醇,1-苯基乙醇等,但多采用异丙醇,同时联产丙酮。该法不使用任何催化剂,用空气自动氧化生成双氧水,但蒸汽费用大,联产丙酮一般也不利。
(4)氢氧直接化合法。
   该法以水为反应介质,几乎不含有机物,仅含有少量溴化物作为助催化剂,用Pt(如Pt/C)作为催化剂,以氢和氧气(或空气)为原料,在反应温度为0-25℃,压力为2.9-19.3Mpa的条件下,连续反应合成双氧水。此法合成双氧水的全过程不产生任何有机物,基本上没有废物,但产物中对双氧水的选择性低,危险性也大,至今还没有工业化生产的报道,但发展潜力巨大。该法是今后一段时间内世界的研究开发重点。
(5)蒽醌法。
该法是以蒽醌类化合物作为氢载体(或工作载体),使氢和氧反应生成双氧水。该法是目前工业生产双氧水的最主要方法,其产量占绝对优势,约占世界双氧水总产量的95%。该法是将蒽醌衍生物(一般为2-烷基蒽醌)溶解在有机溶剂中配成工作液,大多数工艺在工作液中含有适量的四氢蒽醌,然后将工作液在催化剂存在下加氢氢化,生成蒽氢醌;在没有任何催化剂存在下,用空气或氧气进行氧化,生成双氧水和蒽醌(循环使用);最后用纯水萃取,经精制、浓缩得到各种浓度的双氧水;萃取液经再生处理循环使用。此法工业上生产技术已经非常成熟,技术先进,自动化程度高,成本和能耗较低,适合大规模工业化生产双氧水。


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