双氧水纯化处理原理

双氧水纯化处理原理
一、蒽醌法生产双氧水的原理
目前国内外生产H2O2几乎全部采用蒽醌法,尽管一些其他方法也在研究开发带通滤波器如氢氧直接化合法等蒽醌法的主要反应原理如下:
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⑴烷基蒽醌(RAQ)氢化产生烷基氢蒽醌(HRAQ)
⑵烷基氢蒽醌氧化产生烷基蒽醌及HFOSY2O2   
注:⑴R为C2-O5烷基,通常多-C2H5,即多用乙基蒽醌(EAQ);也有用戊基蒽醌(AAQ)者。
    ⑵催化剂为钯(钯/载体或钯黑),早期曾用镍(兰尼镍)。
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    ⑶RAQ预先溶于混合溶剂中,组成工作液,此工作液在H2O2生产过程中循环利用。
    ⑷所用混合溶剂一般由一非极性溶剂(作为RAQ溶剂)和一极性溶剂(作为HRAQ溶剂)按一定配比组成。具体溶剂如下:
    (a)非极性溶剂:C9-C11高沸点芳烃(AR)
    (b)极性溶剂:从下列不同溶剂中选用
          磷酸三辛酯(TOP) 全叶青兰
          醋酸甲基环己酯(MCA)
          二异丁基甲醇(DIBC)
          氢化萜松醇(HT)
          四丁基脲(TBU)
    国内蒽醌法典型工艺过程示意图如下:
注:⑴所用催化剂为Pd/Al2O3
⑵氢化器为固定床;
      ⑶氧化塔为中空气泡塔;
    ⑷萃取塔为筛板塔;
    ⑸部分早期兴建的生产装置,有的至今尚采用镍催化剂悬浮釜氢化工艺,有的已改为钯催化剂固定床氢化工艺。
目前生产所需各种原料及催化剂,均由国内生产供应,有的原料(如EAQ)还出口国外。
基于以上生产工艺原理在生产双氧水的过程中使得其中含有部分蒽醌类有机物,含量在100~500ppm,随着装置运行时间的增加,有机物含量也会增加。这就限制了某些领域对双氧水的使用,如食品行业、电子行业、某些特殊用途的化工行业和需要制取70%含量以上的双氧水行业等,而吸附树脂具有吸附蒽醌类有机物的性能,通过吸附树脂处理后可达到小于50ppm以下的要求。
二、物理吸附基本原理
物理吸附原动力
    如前所述,虽然界面能或界面力乃是所有类型吸附过程的原动力,但是不同化学组成、结构和相态的物质之间界面力所表现的类型却并不相同。一般而言,非电解质类物质之间的界面能属于包括散力、偶极力和氢键在内的、可以归类于“非库仑力”的所谓“分子间力”—
—这就是物理吸附的原动力。
与此不同,具有离解能力的无机或有机电解质之间的界面能属于带相反电荷离子之间、归类于“电荷库仑力”的静电力——这就是化学吸附的原动力。cpich
所谓散力,乃是缘于非极性分子之间由于组成分子的原子或原子团始终存在着永恒的热运动而导致其瞬时不对称,从而产生瞬时偶极分子正负“偶极子” 之间的微弱静电力。
所谓偶极力则是存在于极性分子内固有的正负“偶极子” 之间的稍强静电力,例如在极性的甲醇分子内,非极性的甲基与极性的羟基之间就形成一个一端显示微弱负电荷,另一端显示微弱正电荷的所谓偶极子。两个或多个偶极子之间的作用力在本质上仍然属于库仑力。
所谓氢键乃是同时或分别含有氧、氮原子和活泼氢原子的分子之间,一个分子内的活泼氢借助于活泼氢原子(带部分正电荷)与自身或其他分子内的氧、氮原子(带部分负电荷)之间由于库仑力而形成强度弱于离子键、却又强于偶极力的一种特殊的分子间力。正是由于水分子内含有的活泼氢原子与氧原子之间的强烈氢键作用力,导致其沸点(100 )远高于具有类似分子结构、却不存在氢键力的硫化氢的沸点(常温为气态)。

本文发布于:2024-09-23 00:35:06,感谢您对本站的认可!

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