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摘要：双氧水，化学名称为过氧化氢，是除水外的另一种氢的氧化物，是一种强氧化剂，具有消毒、杀菌、漂白等功能，在工业及医疗领域广泛使用。尤其是近年来在环保工业方面毒废水处理、气体洗涤与消毒灭菌等展现出了巨大的应用潜力。目前的双氧水生产主要就是蒽醌法自动氧化法，极少数单位使用电解法。蒽醌法自动氧化法主要工艺就是通过一系列的氢化、氧化、萃取、净化、后处理以及其他一些辅助工序组合而成。因此，研究双氧水生产过程当中的节能减排技术具有很大的现实意义。
关键词：双氧水 工业生产 节能减排
1蒽醌法双氧水生产工艺简介
目前国内的双氧水装置大多采用蒽醌法工艺。该工艺以蒽醌为工作液载体、重芳烃及三辛酯为溶剂，工作液经氢化、氧化、萃取、净化及后处理等工序连续生产双氧水，工作液在系统内部循环。部分蒽醌和氢气在氢化塔内反应生成氢蒽醌；氢蒽醌和空气在氧化塔内反应生成含有过氧化氢的氧化液而氢蒽醌转化为蒽醌；氧化液在萃取塔内和纯水进行逆流萃取塔底出料即得双氧水，经净化塔处理后进入双氧水储罐；萃取塔顶出来的工作液经萃余分离器分离水分后进入碱塔进行干燥、分解双氧水等处理，再经碱分离器除碱除水、白土床再生后进入氢化塔进行工作液循环。
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。
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。
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节能减排技术措施
3.1省略氧化液泵
整个工作液循环需要通过氢化液泵、氧化液泵和工作液泵共同完成。其中氧化液泵主要用于将经过氧化塔以后的氧化液送到萃取塔底部，这个过程需要产生大量的电耗。由于在生产过程当中，气液分离器中氧化液的低点压力要远远比萃取塔底的压力要高，且由于管程相对较短，这其中的流体阻力就可以忽略不计了。因此，即使由氧化液自有能量直接进入萃取塔底部而完全不用氧化液泵也能达到理想效果。对于一些规模不大的装置即可省略掉氧化液泵和氧化液储槽，物料直接经过气动阀进入萃取塔。将该方案投入实际当中运行还算平稳，节能效果显著。
3.2增设换热器
对该工艺进行优化，即增设一种工作液和氢化液换热器，增设该换热器以后，利用氢化液本身的高温度，既能预热进入氢化塔的工作液，同时氢化液本身也能被冷却。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在氢化工序过程中会产生大量的热，整个放热反应过程都要在50℃到80℃的温度范围当中进行。反应活化能需要50℃到65℃的预热温，而实际后处理工序可能达不到这样的温度，因此要在工作液进入氢化塔之前增设预热器。之后出来的氢化液温度由于放热反应会达到60℃到80℃，但是氧化反应的温度只需要控制在50℃左右就可以了，因此，氢化液体在进入氧化塔之前还需要经过一个冷却器冷却才行。在这个工艺流程当中，既有预热时候消耗掉的蒸汽，同时也有冷却循环时消耗掉的冷却水。
3.3提高氢气利用率
双氧水节能减排工作当中一个重要的环节就是提高氢气的利用率，氢气的成本约占到总成本的两成到四成左右，而国内氢气的来源一般都是由电解而来，而这点恰恰造成了氢气的来源流量可能会发生不稳定的现象，尤其是部分地区采取的峰谷电价措施，而电解制氢气的厂商通常会为了节省成本采取错峰用电措施，氢气的供应量就因为这样的调整而造成时段性性供应不足的现象，很不稳定。
因此就需要设计一款氢气存储罐，当氢气供应量富余的时候，总控打开气动阀，向氢气存储罐内充进氢气。当氢气存储罐内部压力和氢压机产生的压力相同时，充气即达到平衡状态。当遇到氢气不足的情况下时，总控可关闭之前打开的气动阀，并开启另外的气动阀，使氢气能够继续补充到氢气柜当中去。当氢气存储罐内部压力与氢气柜的压力相等时，充气又达到一个平衡状态。整个充氢的过程既安全又可靠，同时又方便操作， 可以达到节能减排效果。
3.4妥善处置氧化残液
由于氧化过程当中空气要夹带一部分水分，其次双氧水本事要电解产生水分，再加上工作液当中的水分等，都会多多少少地在2节氧化塔底部形成水相，这样的水相就是氧化残液。氧化残液通过萃取可以获得一些高浓度的双氧水。这些氧化残液由于很多方面存在质量不过关，大多厂家都会将其作为废弃物进行排放或者进行低价处理。当这些残液集中存放时会很不安全，本身就很不稳定，极易发生事故，甚至会引发爆炸。氧化残液若是直接进行排放的话当中的好多有机物杂质以及磷酸等物资会对环境造成很大污染。这些残液每年的数量相当可观，企业也不希望直接排放或者低价出售。尤其是工作液，既是污染物又比较贵，所以污水池经过隔油分离出的工作液都要尽量回收利用。
3.5有关部门制定相关法律法规
国家要出台相应的法律法规，严禁工业上使用对环境有污染的漂白剂，大力提倡双氧水的使用。目前，国外已经有了相关的法律法规。因此我国有关部门可以借鉴国外经验，制定出符合我国国情的相关制度。这不仅可以对双氧水生产产业起到促进作用，同时对环境保护也是一种促进作用。
3.6发展经济规模装置
目前，我国双氧水的生产厂家虽然不少，但却普遍存在生产能力低下、规模小等问题，难以形成规模经济。随着社会的发展，双氧水的需求量将会不断增加，这就要求我国双氧水生产能力要不断加强。提高双氧水生产装置的大规模化已成为了时代的要求。
4结论
虽然双氧水不是高耗能和高污染产品，但其节能减排工作在降低生产成本以及减少环境污染方面仍有很大现实意义。当前国内双氧水生产企业应当对生产工艺不断进行优化创新，设计出更有效、更环保、更节能的制备装置，将有助于推动我国双氧水技术的发展和应用。将我国的双氧水节能减排工作提升到一个更高的水平。
参考文献
[1]李云，钱志均. 双氧水装置生产安全分析与控制[J]. 川化. 2013（02）.
[2]张国臣.过氧化氢生产技术[M].北京：化学工业出版社，2012，51.
[3]郑四仙.关于蒽醌法双氧水生产安全控制的研究[J].化工管理，2014，09：31-32.
[4]刘耀辉.蒽醌法双氧水生产管理安全技术要点[J].化工管理，2015，25：117-118.
论文作者:魏双1,张力2,王立行3,张旭4
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/4
标签：双氧水论文; 氢化论文; 氢气论文; 工作论文; 蒽醌论文; 节能论文; 工艺论文; 《基层建设》2017年第34期论文;