【doc】 蒽醌法生产双氧水中的工作液配制

【doc】 蒽醌法生产双氧水中的工作液配制 蒽醌法生产双氧水中的工作液配制 福建化工2005年第5期?25? 蒽醌法生产双氧水中的工作液配制 许更生 (福建省石油化学工业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 院,福州350001) 摘要:通过蒽醌法生产双氧水工程的设计及生产的仔细考察, 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 了 蒽醌法 生产双氧水中的工作液配制工艺及技术要求. 关键词:双氧水蒽醌法工作液配制 1概述 工业上生产双氧水的方法有电解法和自动氧化 法.电解法又分过硫酸铵法,过硫酸钾法和过硫酸 法.自动氧化法可分蒽醌法和异丙酮法.蒽醌法是 将烷基蒽醌衍生物溶解于有机溶剂中,在催化剂存 在下与氢气作用,生成相应的氢蒽醌,再经氧化, 萃取,净化制得产品.工业上以氢气和空气中的氧 气为原料生产双氧水,以蒽醌法技术较成熟,应用 广泛,是目前大规模生产双氧水的可靠方法,世界 各国都采用该法进行生产. 2工艺原理及过程 用蒽醌法生产双氧水的工艺,亦称自动氧化工 艺或者称为循环还原一氧化工艺.蒽醌工艺牵涉到 蒽醌衍生物的混合物,如2一乙基蒽醌(EAQ),2 一 (5,6,7,8)四氢化蒽醌(T}玎队Q),2一乙 基蒽氢醌(Q),2一乙基(5,6,7,8)四氢 化蒽氢醌(TAHQ).它们均称为反应载体.这 些化合物溶解在极性和非极性混合物中,形成了工 作液.氢化系统把蒽醌转化为蒽氢醌或四氢化蒽氢 醌;氧化系统用空气中的氧直接氧化蒽氢醌和四氢 化蒽氢醌并转化为蒽醌,四氢化蒽醌,同时生成双 氧水. 2.1蒽醌工艺反应原理如下 a.在氢化系统主要反应: EAQ+H2——-’EAHQ THEAQ+H2一THEAHQ THEAQ+EAHQ—一THEAHQ+EAQ b.氧化系统主要反应: EAHQ+02一EAQ+H202 THEAEQ+02—一THEAQ+H202 本工艺过程主要的操作单元有工作液配制,氢 化,氧化,尾气处理,萃取,净化,工作液再生等 工序.系统使用的工作液由载体(2一乙基蒽醌和 四氢2一乙基蒽醌)和溶剂组成.溶剂由磷酸三辛 酯和重芳烃组成.其中磷酸三辛酯为极性溶剂,用 于溶解蒽氢醌类;重芳烃为非极性溶剂,用于溶解 蒽醌类. 2.2工作液组分 a.重芳烃:磷酸三辛酯=75:25--80:20 b.重芳烃:660,680ml/1; c.磷酸三辛酯:210--230ml/1. d.2一乙基蒽醌(EAQ):110,130g/l 3工艺流程简述 购入的重芳烃中含有微量的胶质物和其它杂 质,如铁锈等.有时外观呈微黄色;为了保证工作 液的洁净,防止触媒中毒和双氧水分解,使用前一 般需减压蒸馏.蒸出后的重芳烃外观呈无色透明. 由于芳烃储槽的容积有限,芳烃的蒸馏和工作液的 制备是交替进行的. 3.1重芳烃蒸馏的流程简述 通过原料芳烃泵将粗芳烃从芳烃原料桶抽出并 送入芳烃计量槽,经计量后流入工作液配制釜.开 启芳烃冷凝器冷却水和工作液配制釜搅拌器向釜 夹套送入蒸汽,同时用真空泵将重芳烃受槽抽成负 压.通过真空缓冲罐控制工作液配制釜内真空度. ? 26?福建化工2005年第5期 重芳烃开始蒸出时,要通过温度和釜内真空度来控 制蒸出速度不能太快,以免爆沸和冲料.芳烃冷凝 液是无色透明的,收集在重芳烃接受槽中.当消除 重芳烃接受槽真空后,用氮气压入芳烃储槽内.当 工作液配釜内温度不变时,馏出温度不再上升反而 下降,馏出物已很少或无,蒸出的芳烃量已接近芳 烃的投入量时,则可再吸入新物料继续蒸馏.蒸过 几釜后,当釜内残液较多时,可放出残液.再加入 新物料继续蒸馏. 3.2工作液配制的流程简述 当芳烃储槽制满时,其中一个釜继续蒸馏芳 烃,而另一釜开始配制工作液.将芳烃储槽的芳烃 用芳烃泵送入芳烃计量槽.送入的芳烃经准确计量 后,流入工作液配制釜.再从磷酸三辛酯原料桶用 氮气向釜内压入TOP.打开釜顶部投料口向釜内 加入2一乙基蒽醌后,开启搅拌机并盖好投料口 盖.将釜内的温度加热到4O一6O?左右,搅拌3O 分钟,使2一乙基蒽醌全部溶解,停止釜内加热和 搅拌,打开纯水计量槽出口阀向釜内加入纯水,开 启搅拌机洗涤1O,15分钟后停止搅拌,静置分层 5,10分钟.放出釜内下层洗水及少量不溶解的絮 状物.釜内工作液重复进行水洗3,4次,至洗水 呈无色清澈透明为止.利用桶装双氧水从投料口向 釜内水洗后的工作液加入少量双氧水.再向釜内加 入纯水,搅拌20分钟,静止分层.放出下层双氧 水溶液.再向釜内注入纯水重复水洗2,3次,直 至洗水无双氧水为止.釜内放出的双氧水外观清澈 透明,经补足浓度后可重复使用.工作液配制好了 以后,向釜内充氮气,利用氮气压力使工作液通过 工作液过滤器,以除掉不溶性的杂质,配制好的工 作液送去工作液储槽待用. 3.3工艺流程简图见图1 1一芳烃原料桶2一芳烃泵3一芳烃计量槽4一工作减配制釜5一 芳烃冷凝器6重芳烃接受槽7一芳烃贮槽 8一芳烃泵9一TOP原料桶10一TOP计量槽12一工作液过滤器 13一缓冲罐14一真空泵 图1工艺 流程图 破产流程图 免费下载数据库流程图下载数据库流程图下载研究框架流程图下载流程图下载word 4工艺操作控制指标及注意事项 4.1重芳烃蒸馏操作控制指标及注意事项 a.工作液配制釜内真空度为550--650mmHg. 控制釜内物料的温升速度,一般不超过2,3?/ man.重芳烃开始蒸出时,要通过温度和釜内真空 度来控制蒸出速度不能太快,以免爆沸和冲料. b.升温或减压过程中,操作控制要平稳.温 度,真空度要逐渐提高;蒸馏时一般要搅拌.否则 易产生爆沸和冲料.釜内物料不宜加的过多,否则 也易冲料. c.如果已产生了冲料,则可暂停蒸馏,消除 系统真空,将冲出的物料收回釜内,重新进行减压 蒸馏. (下转第22页) ? 22?福建化工2005年第5期 2.2扩张阳极 金属阳极电解制碱法在遭到离子膜电解制碱法 的冲击下,也受到了离子膜电槽零极距的启发,在 减少极距方面做了很多探讨,最后形成了成熟的工 艺,扩张阳极,从而使盒式金属阳极电解的 8.5mm极距缩短为3mm极距,而阳极涂层由钌, 钛二元涂层,改为钌,铱,钛三元涂层,既解决了 涂层活性,也提高了涂层稳定性. 2.3运行数据 采用改性隔膜扩张阳极后,在阳极方面氯气纯 度,氯气含氧,阳极效率,NaCLO3等技术指标与 改造前相当. 在阴极方面,改造后起始浓度可以控制,总体 电解液浓度在125g/l左右. 改造前,电流53KA时总槽电压653V,月均 吨碱电耗2520KWH.改造投用75%后,电流 53KA时总槽电压为603V,月均吨碱电耗 2360KWH,槽电压降低了0.26V,吨碱电耗降低 160KWH,说明节电明显.(附改造后个别单槽数 据) 槽!电流I槽电压V浓度g/1Naao3g/1cl2%02%阳极效率% l列33# 2列18# 3列25# 4列2# 53 53 53 53 3.OO 3.O3 3.O1 3.OO 120 ll8.0 129 124.0 0.43 0.7l 0.64 0.78 97.8 97.2 98 96.O 1.0 1.0 0.6 1.4 97.07 96.63 97.28 95.74 3经济效益 经过扩张阳极改性隔膜的技术改造,电解平均 槽电压降低0.26以上,节电每吨碱160KWH,烧 碱产量以11万吨计,年节电量160×11=1760万 KWH.每KWH以0.5元计,年创效益880万元. 通过扩张阳极改造隔膜的改造,使金属阳极电 解法能耗降低,能在与离子膜电解制碱法的竞争中 找到出路,求得生存. (上接第26页) d.因各地所产重芳烃的组份不相同,故沸程 有一定的差异;减压蒸馏的操作和截取馏份的温 度,需要根据原料的情况适当调整,必要时可先通 过实验室蒸馏确定之. e.重芳烃蒸馏时不宜将水加入釜内,否则易 冲料. f.太低沸点的物料应该弃去,残液太多时, 下一次蒸馏时可掺入一部分新料一起蒸馏. 4.2工作液配制操作控制指标及注意事项 a.在水洗的过程中,要保证足够的静止时间, 静置分层5,10分钟,以保证洗水中不夹带工作 液.要控制排水的速度,以防将工作液放掉. b.在水洗过程中,要保证釜内温度不能过低, 最好为40,50?.如果发现分层不好,可适当的 升温到50,80”C;还可以向釜内洗水加入少量的 磷酸,以便分层. e.配制好了的工作液,应在不低于25”C温度 下储存.温度过低容易析出2一乙基蒽醌结晶;遇 到该种情况时,需将储槽的工作液加热,使析出来 的2一乙基蒽醌重新溶解后才能使用. 5小结 采用蒽醌法生产双氧水的工业化应用技术相当 成熟,其中的工作液配制优化对保证工作液的质 量,提高氢化效率和提高氧化效率极其重要,工作 液组分的优化将是今后研究发展的重点之一. 参考文献 1中国化工产品大全.化学工业出版社,1995年版. 2化学化工物性数据手册.化学工业出版社.2002年版. 3化工装置实用操作技束指南.化学工业出版社.2OO1年版.