Proces rozcieńczonego nadtlenku wodoru odbywa się w oparciu o pełną technologię procesu antrachinonu w złożu stałym. Natomiast w jednostce zagęszczającej stosowana jest technologia odparowywania z opadającą warstwą cieczy.
Mechanizm recyklingu
Recykling antrachinonu i roztworu : Antrachinon działa jako nośnik wodoru, a system rozpuszczalnika (np. ciężkie aromatyki + trioctylftalan) pełni rolę medium. Oba są regenerowane i ponownie wykorzystywane po wodorowaniu, utlenianiu i ekstrakcji, przy czym zużywane są wyłącznie wodór (H₂) i tlen (O₂).
System zamknięty : Wykorzystanie materiałów przekracza 95%, co znacząco obniża koszty surowcowe.
Wieloetapowy proces kolaboracyjny
Hydrowacja-Oksydacja-Wyodrębnianie-Czyszczenie : Dobrze zdefiniowany czterostopniowy proces z łagodnymi warunkami eksploatacyjnymi, umożliwiającymi precyzyjne sterowanie.
Produkcja ciągła : Nadaje się do wielkoskalowej indywidualizacji, z pojemnością dochodzącą do kilkunastu tysięcy ton rocznie.
Zależność od materiałów kluczowych
Katalizatory : Katalizatory palladu (Pd) lub niklu (Ni) są kluczowe dla wydajności reakcji i kosztów.
System rozpuszczalnika : Wymaga właściwości takich jak rozpuszczalność anthrachinonu, stabilność H₂O₂ oraz odporność na utlenianie (tradycyjne rozpuszczalniki obejmują węglowodany aromatyczne + estery fosforanowe).
Wyzwania dotyczące bezpieczeństwa i środowiska
Kontrola Ryzyka : Unika wysokich temperatur, kontaminacji jonami metali (które katalizują rozkład H₂O₂) oraz wymaga oczyszczania ścieków zawierających ślady H₂O₂.
Odzysk rozpuszczalnika : Minimalizuje emisje VOC za pomocą systemów destylacji i adsorpcji.
Podstawowe Zalety
Wysoka Efektywność i Kosztowność
Niskie zużycie energii : Łagodne warunki reakcji (50–80°C, 0.2–0.3 MPa), znacznie bardziej efektywne niż wysokie wymagania energetyczne elektrolizy.
Wysoki wskaźnik konwersji : Recykling antrachinonu i efektywne wykorzystanie wodoru obniżają koszty ogółem do 1/3–1/2 tradycyjnych metod.
Czystość i stabilność produktu
Wysokoczysty H₂O₂ : Wielostopniowe wyciąganie i oczyszczanie za pomocą rezyny jonowej zapewniają minimalną ilość nieczystości (jony metali, organiki).
Dodatki stabilizujące : Dodatki fosforanowe lub stannianowe hamują rozkład H₂O₂, przedłużając czas trzymania się.
Skalowalność i dojrzałość
Dojrzałość przemysłowa : Ponad 95% światowej produkcji H₂O₂ wykorzystuje proces antrazynonowy, z ustandaryzowaną technologią i wyposażeniem.
Elastyczność : Dostosowania proporcji roztworów i obciążenia katalizatora umożliwiają adaptację do różnych potrzeb produkcyjnych.
Przyjaźń do środowiska
Niskie Zanieczyszczenie : Odzyskiwanie roztworu redukuje emisję VOC; ścieki są oczyszczane za pomocą dekompozycji katalizowanej.
Kołowość Zasobów : Zużywane są wyłącznie H₂ i O₂, co jest zgodne z zasadami chemii ekologicznej.
Element | Indeks | |||||
27,5% | 35% | 50% | 60% | 70% | ||
Wyższa klasa | Wyroby o masie | |||||
Czystość hp (wt%) | 27.5 | 27.5 | 35.0 | 50.0 | 0.025 | 70 |
Wyrobek z surowca | 0.040 | 0.050 | 0.040 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
Substancje nielotne (wt%) | 0.08 | 0.10 | 0.08 | 0.08 | 0.06 | 0.06 |
Stabilność (%) | 97.0 | 90.0 | 97.0 | 97.0 | 97.0 | 97.0 |
Całkowity węgiel (wg c) (wt%) | 0.030 | 0.040 | 0.025 | 0.035 | 0.045 | 0.050 |
Azotany (w odniesieniu do NO3) (wt%) | 0.020 | 0.020 | 0.020 | 0.025 | 0.028 | 0.035 |
Uwaga: całkowity węgiel i azotany nie są wymaganiami obowiązkowymi, podczas gdy inne pozycje są obowiązkowe |