يعتمد عملية وحدة بيروكسيد الهيدروجين المخفف على التكنولوجيا الكاملة لعملية الأنثراكينون بسرير ثابت. بينما تستخدم وحدة التركيز تقنية التبخر بالفيلم الساقط.
آلية إعادة التدوير
إعادة تدوير الأنثراكينون والمحاليل : يُعتبر الأنثراكينون حاملًا للهيدروجين، ويعمل نظام المذيب (على سبيل المثال، العطريات الثقيلة + فوسفات ثلاثي أوكتيل) كوسط. وكلاهما يتم إعادتهما وإعادة استخدامهما بعد التحفيظ، والأكسدة، والاستخلاص، مع استهلاك الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂) فقط.
نظام دائري مغلق :利用率 المواد تتجاوز 95%، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة المواد الخام.
عملية تعاونية متعددة الخطوات
الهيدروجينة-الأكسدة-الاستخراج-التنقية : عملية من أربع خطوات محددة جيدًا مع ظروف تشغيل لطيفة، مما يمكّن التحكم الدقيق.
الإنتاج المستمر : مناسبة للتصنيع الصناعي على نطاق واسع، مع طاقة تصل إلى عشرات الآلاف من الأطنان سنويًا.
اعتماد المواد الحرجة
المحفزات : المحفزات مثل الباذل (Pd) أو النيكل (Ni) هي العنصر الرئيسي في كفاءة التفاعل والتكلفة.
نظام المذيب : يتطلب خصائص مثل ذوبان الأنتراكينون، واستقرار بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂)، ومقاومة الأكسدة (تشمل المذيبات التقليدية الهيدروكربونات العطرية + الإسترات الفوسفاتية).
التحديات المتعلقة بالسلامة والبيئة
مراقبة المخاطر : تتجنب درجات الحرارة العالية، التلوث بالأيونات المعدنية (التي تحفز تحلل H₂O₂)، وتتطلب معالجة مياه الصرف التي تحتوي على آثار H₂O₂.
استرداد المذيبات : تقلل من انبعاثات VOC من خلال أنظمة التقطير والامتصاص.
المزايا الأساسية
كفاءة عالية وفعالية تكلفة
استهلاك طاقة منخفض : ظروف تفاعل خفيفة (50-80°C، 0.2-0.3 MPa)، أكثر كفاءة بكثير مقارنة باحتياجات الطاقة الكبيرة للكهرباء.
نسبة تحويل عالية : إعادة تدوير الأنتراكينون واستخدام الهيدروجين بكفاءة يقللان التكلفة الإجمالية إلى 1/3–1/2 من طرق التقليدية.
نقاء المنتج واستقراره
H₂O₂ عالي النقاء : استخراج متعدد المراحل وتنقية باستخدام راتينج تبادل أيوني لضمان أقل نسبة من الشوائب (الأيونات المعدنية، العضوية).
إضافات مثبتة : مضافات الحمض الفوسفوري أو الستانيت تمنع تحلل هيدروجين بيروكسيد (H₂O₂)، مما يمدد من العمر الافتراضي.
المرونة والنمو
النضج الصناعي : أكثر من 95% من إنتاج بيروكسيد الهيدروجين العالمي يستخدم عملية الأنثراكينون، مع تقنية ومعدات معيارية.
المرونة : تعديل نسب المذيبات وتحميل الكاتالyst يمكن أن يمكّن التكيف مع احتياجات الإنتاج المختلفة.
الصداقة للبيئة
تلوث منخفض : استعادة المذيبات تقلل من انبعاثات VOC؛ يتم معالجة مياه الصرف عبر التحلل الكatalytic.
دورة الموارد : يتم استهلاك H₂ و O₂ فقط، مما يتماشى مع مبادئ الكيمياء الخضراء.
العنصر | الفهرس | |||||
27.5% | 35% | 50% | 60% | 70% | ||
درجة ممتازة | درجة مطابقة | |||||
نقاء بيروكسيد الهيدروجين (٪ وزني) | 27.5 | 27.5 | 35.0 | 50.0 | 0.025 | 70 |
الحمض الحر (حسب H2SO4) (wt%) | 0.040 | 0.050 | 0.040 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
المادة غير القابلة للتطاير (٪ وزني) | 0.08 | 0.10 | 0.08 | 0.08 | 0.06 | 0.06 |
الاستقرار (٪) | 97.0 | 90.0 | 97.0 | 97.0 | 97.0 | 97.0 |
الكربون الإجمالي (وفقًا لـ C) (٪ وزني) | 0.030 | 0.040 | 0.025 | 0.035 | 0.045 | 0.050 |
النترات (بموجب NO3) (wt%) | 0.020 | 0.020 | 0.020 | 0.025 | 0.028 | 0.035 |
ملاحظة: الكربون الإجمالي والنيترات هي متطلبات غير إلزامية، بينما البنود الأخرى إلزامية |