摘要：所谓的双氧水的是过氧化氢（H 2 O 2）的俗称，其属于一类强氧化剂，可用于医用消毒、环境消毒和食品消毒，在现代化工业中，主要是采用全酸性蒽醌法生产双氧水，此种生产方法萃余低，并且工艺安全性较高，但缺点是工作液损耗大，本文之中笔者将结合自身的实践工作经验，对双氧水生产中工作液损耗大的原因做出分析，并提出相关的预防措施。
关键词：双氧水生产；工作液损耗大；原因；预防措施
1双氧水生产中工作液损耗大的原因
在现阶段社会发展中，双氧水的应用相当普遍，而在双氧水生产的过程中，无论是氢化还是氧化，都会产生很多的副反应，而这些副反应不具有产生双氧水的能力，就增加了工作液的损耗，并导致生产能力下降，从而造成经济成本的浪费，下面笔者将对双氧水生产中工作液损耗做出分析。（1）氧化分解，在双氧水生产过程中，工作液中的蒽醌可以降解为芳环及 - C=0，而芳环氧化，还可以进一步分解生产六氢蒽醌、八氢蒽醌，而 - C=0 则可以进一步分解为蒽酚酮、蒽酮，在氧化分解过程中，就会造成无形的副反应损失，具体的反应原理详见下图。（2）尾氢、氢化液受槽排气量过大。在双氧水生产过程中，尾氢及不凝气的排放会将氢化系统之中的氧气排掉，这样可以更好的保证生产安全，但是在这个过程中，若是排放量过大，就会夹带微量工作液，而这就会造成工作液损耗。（3）氧化、后处理白土床失活，在双氧水生产过程中，若是白土床失活，就不能有效再生工作液中的降解物，从而造成蒽醌的消耗增大，而在对失活的白土床进行更换时，若是没有将吸附在氧化铝上的工作液吹扫干净，也会造成工作液的无形浪费。（4）尾气排放中夹带芳烃，在双氧水生产过程中，尾气排放量过大时，其中夹带的芳烃量也很大，这也是造成工作液损坏的重要原因。（5）氧化降解，在中性或者碱性的条件下，四氢蒽醌会被氧化成环氧四氢蒽醌，这也会使工作液受到损失。（6）氧化塔排水带走工作液，在双氧水生产过程中，氧化塔的排水量是比较大的，排水时若是不注意视镜界面，是会将工作液一起排走的。（7）净化塔界位控制偏低，在双氧水生产过程中，若是净化塔的界位偏低，一方面容易将芳烃带入到生产出的产品中，另一方面也容易加重芳烃消耗，这也会导致工作液损耗。（8）洗工作液环节中损耗，在进行工作液配制时，若是配制的时间不够，或者排水的速度比较快，也会造成工作液的带走损失。
2预防双氧水生产中工作液损耗措施
2.1严格执行各项工艺指标
严格执行各项工艺指标，减少降解物的生成同时，加强后处理的再生能力。严格控制氢化床的温度、压力、喷淋密度，防止氢化过度和系统偏流；控制好氧化温度和酸度指标，避免造成氧化系统降解；根据触媒使用周期，定期再生触媒，及时将触媒中杂质清除，避触媒使用后期的降解问题；定期置换碳酸钾，更换活性氧化铝，保证再生效果，做到再生大于降解，稳定工作液的质量。
2.2控制适宜的操作条件
（1）控制氢化温度 38～65 ℃，压力0. 15～0. 4 MPa，控制合适的氢化度，原始开工时，催化剂活性高，易产生副反应，控制氢化度≤35%，正常开工后，控制氢化度≤45%。（2）控制氧化温度 48～57 ℃，压力 0. 18～0. 25 MPa，控制氧化后酸 3～6 mg/L，防止氧化降解。
2.3做好排水和排气的工作
做好排水、排气工作在双氧水生产过程中，为避免工作液损失问题出现，做好排水和排气工作也是十分重要的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，要从以下四个方面，做好排水工作，①白土床、氧化塔、萃余分离器等，每 2h 需要排一次水，排水的速度不能过快，排水过程中，要注重对临界面的观察；②若是发现氧化塔有分解的现象，可以加强排水至地槽，等到整体稳定度合格后，再将排水改至氧化液槽，最后进入系统重新利用；③在进行工作液配制时，要保障静置时间大于 30min 后在进行排水，这样可避免将工作液排出；④排水到地槽中的工作液可以重新回收利用。其次，要做好排气工作，①在保证生产安全的前提下，要尽可能的减少氢气的排放；②在双氧水生产过程中，氢化液受槽氮封排气影响，容易携带工作液，对于此，可以在排气口位置处放置一个漏斗设备，这样就可以重新回收夹带的工作液；③控制氧化塔中的空气量，要将尾氧浓度控制在3.5%~6.5%之间，同时要尽可能的去收集尾氧中的芳烃，将氧化尾气换热器改为冷冻水换热器，这样可以更好的回收其中的芳烃，同时还可以利用碳纤维机组吸附芳烃，并通过蒸汽回收、冷却利用
2.4元溶剂体系
在实际生产过程中，不仅要提高工作液的蒽氢醌溶解度，还要考虑新加入组分与生产装置和设备以及工艺流程的兼容性。除了蒽氢醌溶解度外，实际生产过程对双氧水工作液还有密度、粘度和表面张力方面的要求。（1）密度：若工作液密度过于接近水的密度，势必增加后续的萃取分离过程的难度，增加工艺流程的总时间，造成生产能力下降。（2）黏度：蒽醌法生产双氧水过程需要经过氢化，氧化，萃取和后处理四道工序。工作液粘度过高，会导致其循环流动性降低，增加装置设备的负荷和能耗，造成生产成本的增加。（3）表面张力：表面张力过小会导致乳浊液的水相和有机相分离缓慢，同样会增加工艺流程的总时间，造成生产能力下降。研究表明，工作液中的醋酸甲基环己酯含量的增加会导致密度和粘度增大，同时表面张力降低，不利于双氧水的实际生产过程。而在原有的双氧水工作液体系（分别以重芳烃和磷酸三辛酯为蒽醌溶剂和蒽氢醌溶剂）中使用上述新型蒽氢醌溶剂中的一种等量替换掉部分磷酸三辛酯来配制三元溶剂体系是解决该问题的有效途径。重芳烃/磷酸三辛酯/甲基环己基醋酸酯三元溶剂体系和重芳烃/磷酸三辛酯/四丁基脲三元溶剂体系都能大幅增加工作液中蒽醌和蒽氢醌的含量，进而大幅增加氢化效率，提高工作液的生产能力。此外，新型工作液的工业化应用还要考虑其使用寿命，以及降解物再生的问题。若工作液使用寿命过短，降解物再生困难，即使提高了氢化效率，但也增加了原料的消耗量、提高了生产成本，反而得不偿失。
2.5保证工作液长期处于优异状态
每天对工作液进行检验分析，根据原料损耗情况，及时向系统补充芳烃、TOP 和蒽醌，保证芳烃与 TOP 的正常比例，将有效蒽醌质量浓度控制为140 g/L，提高反应浓度，降低氢化程度，有效抑制系统的降解。同时，定期抽取系统工作液进行碱洗或双氧水洗，去除其中杂质，保证工作液长期处于优异状态。
2.6定期更换活性氧化铝
白土床中的活性氧化铝容易失活，应定期更换，选择在工作液中长期浸泡不软、不碎、不粉化的活性氧化铝。另外，更换氧化铝之前，工作液须退干净，氮气压料后，用蒸汽吹扫 48h 以上，待视镜中蒸汽凝液清澈透后方可更换氧化铝。
结语
双氧水生产装置中工作液十分昂贵且配制繁琐，减少工作液的损耗，可大大降低生产成本，提高市场竞争力，同时，可减少污水和尾气的排放，这样降低了环境的污染，具有较好的经济效益和环保效益。本装置通过控制适宜的操作条件、定期更换活性氧化铝、优化现场操作后，工作液中总蒽醌含量下降速度放缓，萃取塔工况良好，萃余低，视镜中降解物明显减少，系统排水清澈透明，无夹带现象，系统尾气排放合格，达到 GB 31570－2015 标准。
参考文献：
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[3]张哲.双氧水生产节能减排技术研究[J].化学工程与装备，2017（6）：293-295.
论文作者:陈静
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
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