双氧水工艺技术进展概述

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摘 要 双氧水作为一种清洁化工产品，广泛应用于医药、军工、化学品合成、纺织、造纸、环保等领域。本文主要介绍了双氧水的技术进展，及传统工艺和全酸性工艺蒽醌法制双氧水，同时指出了双氧水生产技术未来的发展方向。
关键词 双氧水 蒽醌法 氢化 全酸性
中图分类号：TQ123.6 文献标识码：A
0概述
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，被称为“清洁”的化工产品。我国双氧水生产始于50年代末，至70年代初仍采用电解法小规模装置生产。70年代后期国内出现了几套蒽醌法生产双氧水的装置，大多采用电解水制氢为原料，用兰尼镍悬浮床催化氢化工艺，用纯氧氧化工艺，以苯和氢化萜松醇为溶剂、2一乙基葱醒为工质配制工作液。80年代中期至末期，由于市场迅猛增长及蒽醌法生产工艺的长足进步，我国的双氧水生产获得飞速发展。最初双氧水仅用于医药和军工，后逐步应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等广泛领域，产品规格已多样化，市场需求日益扩大。
1蒽醌法制双氧水
随着蒽醌法制双氧水工艺技术的成熟，其较其他生产方法的优势日益凸显，已成为国内外双氧水生产的主要方法。所谓蒽醌法，其工艺流程就是将烷基蒽醌和有机的溶剂按照一定的比例制配成工作溶液，然后在一定的压力（0.30MPa）、温度（55～65℃）和催化剂的共同作用下，将氢气通入后，使其经过一定的氢化，然后在40～44℃中和空气进行氧化。经过萃取、再生等工序，获得一定浓度的双氧水溶液。
该法技术先进，自动化程度高，而且产品的成本较低，适合大规模的进行生产。且氢源较广，使得成本和能耗降低，“三废”治理基本解决。我国自行开发的蒽醌法生产双氧水工艺技术经过不断改进， 长先后取得以重芳烃取代苯溶剂、以磷酸三辛酯取代氢化萜松醇，以空气代替纯氧作氧化剂、以钯催化剂取代镍催化剂、开发新氢源、开发高浓度双氧水生产技术等科研成果，并普遍推广应用。
2全酸性蒽醌法
随着蒽醌法的发展，衍生出传统（酸碱混合）工艺和全酸性工艺两种工艺。目前，国内的双氧水装置大多采用传统工艺，只有少数采用全酸性工艺。
传统（酸碱混合）工艺是以 2-乙基蒽醌（2-EAQ）为载体，重芳烃（AR）和磷酸三辛酯（TOP）为混合溶剂配制成工作液。该工作液与氢气在固定床内进行氢化反应，得到相应的氢蒽醌溶液（氢化液）。氢化液在氧化塔与空气反应，将氢蒽醌还原成蒽醌，同时生成双氧水（氧化液），经过萃取后得到双氧水溶液。萃取后的工萃余液经萃余液分离器分离掉大部分水分，再经碱塔、白土床再生后，进入系统循环使用。
全酸性工艺是以 2-乙基蒽醌（2-EAQ）作为载体，以重芳烃（AR）、磷酸三辛酯（TOP）和 2-甲基环己烷醋酸酯（2-MCHA）作为溶剂，配制成工作液。将工作液与氢气一起通入氢化塔内进行氢化反应，得到2-乙基氢蒽醌溶液（氢化液）。氢化液进入氧化塔后被空气氧化，氢蒽醌还原为蒽醌，同时生成双氧水。含有双氧水的工作液（氧化液）进入萃取塔，经过萃取后得到双氧水溶液，萃余液经高效聚结分离器脱水，然后再分出总流量的 20%～30%经真空脱水器脱水、活性氧化铝再生后与剩下的工作液汇合，进入系统循环使用。
传统工艺和全酸性工艺在氢化、氧化、萃取净化工序基本类似，差别在于后处理工序。传统工艺后处理工序先经过碱塔碱洗，然后经白土床再生后返回氢化工序，此时工作液呈碱性，而氧化、萃取工序工作液则呈酸性。全酸性工艺后处理工序中部分工作液先经真空脱水器脱水，再经白土床再生后返回氢化工序，整个过程为酸性环境。工作液体系方面 ，全酸性工作液中蒽醌溶解度较传统工作液高，有利于提高氢效和氧效。
总体而言，全酸性工艺较传统工艺蒽醌溶解度高，催化剂活性好、选择性高，氢化效率、氧化效率高，萃余含量低，生产装置物耗能耗低且运行更加稳定、高效、安全。
3结语
目前，蒽醌法制生产双氧水的工艺技术已日趋成熟，但双氧水的工艺研究却并没有止步，我国在双氧水的生产上还有很大发展潜力。许多科研机构正在开发生产成本较蒽醌法低，并在某些方面优于蒽醌法的新方法。如：空气阴极法、氢氧直接合成法、甲基苄基醇氧化法、异丙醇氧化法、燃料电池法以及水溶液中用一氧化碳生产双氧水法等，将有助于推动我国双氧水技术的发展和应用。
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