Quy trình của đơn vị hydrogen peroxide loãng sử dụng công nghệ quy trình hoàn chỉnh của phương pháp anthraquinone giường cố định. Trong khi đó, đơn vị cô đặc sử dụng công nghệ bay hơi màng rơi.
Cơ chế tái chế
Tái chế Anthraquinone và dung môi : Anthraquinone hoạt động như một chất mang hydro, và hệ thống dung môi (ví dụ, thơm nặng + trioctyl phosphate) đóng vai trò là môi trường trung gian. Cả hai đều được tái sinh và tái sử dụng sau quá trình khử hydro, oxi hóa và chiết xuất, chỉ có hydro (H₂) và oxi (O₂) bị tiêu thụ.
Hệ thống vòng kín : Tỷ lệ sử dụng vật liệu vượt quá 95%, giảm đáng kể chi phí nguyên liệu thô.
Quy trình hợp tác nhiều bước
Hydro hóa-Oxy hóa-Chiết xuất-Thiocuc : Quy trình bốn bước được định nghĩa rõ ràng với điều kiện vận hành nhẹ nhàng, cho phép kiểm soát chính xác.
Sản xuất liên tục : Phù hợp cho việc công nghiệp hóa quy mô lớn, với công suất đạt hàng chục nghìn tấn mỗi năm.
Phụ thuộc vào vật liệu quan trọng
Catalyzer : Các chất xúc tác palladium (Pd) hoặc nickel (Ni) là trung tâm đối với hiệu suất phản ứng và chi phí.
Hệ thống dung môi : Yêu cầu các đặc tính như khả năng tan của anthraquinone, sự ổn định của H₂O₂ và khả năng kháng oxy hóa (các dung môi truyền thống bao gồm hidrocarbon thơm + este phốt pho).
Thách thức về an toàn và môi trường
Kiểm soát rủi ro : Tránh nhiệt độ cao, ô nhiễm ion kim loại (điều này xúc tác phân hủy H₂O₂) và yêu cầu xử lý nước thải chứa lượng nhỏ H₂O₂.
Thu hồi dung môi : Giảm thiểu phát thải VOC thông qua các hệ thống chưng cất và hấp phụ.
Ưu Điểm Chính
Hiệu suất cao và Tiết kiệm chi phí
Tiêu thụ năng lượng thấp : Điều kiện phản ứng nhẹ nhàng (50–80°C, 0.2–0.3 MPa), hiệu quả hơn nhiều so với nhu cầu năng lượng cao của quá trình điện phân.
Tỷ lệ chuyển hóa cao : Việc tái chế anthraquinone và sử dụng hydro hiệu quả giảm chi phí tổng thể xuống còn 1/3–1/2 so với phương pháp truyền thống.
Độ tinh khiết và độ ổn định của sản phẩm
H₂O₂ Độ tinh khiết cao : Trích ly đa giai đoạn và tinh chế bằng nhựa trao đổi ion đảm bảo lượng tạp chất tối thiểu (kim loại, hữu cơ).
Chất phụ gia ổn định : Các chất phụ gia axit photphoric hoặc stannate ức chế sự phân hủy của H₂O₂, kéo dài thời hạn sử dụng.
Khả năng mở rộng và Độ trưởng thành
Độ trưởng thành công nghiệp : Hơn 95% sản lượng H₂O₂ toàn cầu được sản xuất bằng quy trình anthraquinone, với công nghệ và thiết bị tiêu chuẩn hóa.
Tính linh hoạt : Sự điều chỉnh tỷ lệ dung môi và tải xúc tác cho phép thích ứng với các nhu cầu sản xuất khác nhau.
Thân thiện với môi trường
Ô nhiễm thấp : Phục hồi dung môi giảm phát thải VOC; nước thải được xử lý thông qua phân hủy xúc tác.
Tính tuần hoàn tài nguyên : Chỉ tiêu thụ H₂ và O₂, phù hợp với nguyên tắc hóa học xanh.
Mục | Chỉ số | |||||
27.5% | 35% | 50% | 60% | 70% | ||
Mức cao hơn | Nhất định | |||||
Độ tinh khiết HP (wt%) | 27.5 | 27.5 | 35.0 | 50.0 | 0.025 | 70 |
Axit tự do (theo H2SO4) (wt%) | 0.040 | 0.050 | 0.040 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
Chất không bay hơi (wt%) | 0.08 | 0.10 | 0.08 | 0.08 | 0.06 | 0.06 |
Tính ổn định (%) | 97.0 | 90.0 | 97.0 | 97.0 | 97.0 | 97.0 |
Tổng lượng carbon (theo C) (trọng lượng %) | 0.030 | 0.040 | 0.025 | 0.035 | 0.045 | 0.050 |
Nitrat (theo NO3) (wt%) | 0.020 | 0.020 | 0.020 | 0.025 | 0.028 | 0.035 |
Lưu ý: Tổng lượng carbon và nitrat là các yêu cầu không bắt buộc, trong khi các mục khác là bắt buộc |