双氧水装置简介
双氧水制氧气的制取装置
双氧水制氧气的制取装置
双氧水制氧气的制取装置通常被称为双氧水分解器。
该装置通过分解双氧水（H2O2）来制取纯氧气。
基本构造通常包括以下几个部分：
1. 反应器：通常是一个密封的容器，容器内部有分解催化剂。
催化剂可以是银、铜、铁、锰或钴等金属。
2. 进料管道：用于将双氧水引入反应器内。
3. 出气管道：用于排出生成的氧气。
4. 温度控制系统：用于控制反应器内的温度，以优化反应速率和反应产物纯度。
运行原理：
当双氧水进入反应器后，催化剂会加速其分解反应，将双氧水分解为水和氧气。
反应的化学方程式为：
2H2O2 -> 2H2O + O2
反应过程通常需要一定的温度条件，催化剂能够提供所需的活化能，使反应速率增加。
分解后，生成的氧气会通过出气管道排出，而水则会留在反应器内。
为了保持较高的纯度，通常需要将之前由于分解反应产
生的氧气冷却和净化。
双氧水制氧气的制取装置具有制氧速度快、操作方便、设备结构简单等优点，因此被广泛应用于医疗、实验室、工业等领域。
双氧水装置设备布置及配管设计要点
1.2 设备布置要点由于该装置中涉及真空、重力流管道，与之相关的设备所在楼层需经过严格的阻力降计算后方可确定，若布置不合理，将影响到操作的稳定性和生产的连续性。
自氢化液气液分离器底部出来的工作液依靠其自身的压力经过白土床、过滤器后进入氢化液受槽。
由于氢化液气液分离器操作压力较低(0.25～0.4MPa.G)，而后续设备阻力降较大，需将氢化白土床和氢化液过滤器尽量设置在较低的楼层，并需控制管路上调节阀阻力降。
本装置氢化液过滤器布置在二楼，氢化白土床、氢化液过滤器阻力降均按30kPa 考虑，调节阀阻力降取20kPa，管道阻力降计算结果约为90kPa，则全程总阻力降约为170kPa，正常操作时可以满足要求。
自萃余液分离器出来的工作液依靠重力依次经过换热器、预热器、干燥塔、后处理系统后进入工作液受槽。
该管路系统涉及到的设备和管道较多，流程长，阻力损失大。
设备布置设计最为关键的是确定干燥塔所在楼面及干燥塔进料管口的高度。
本装置干燥塔至工作液受槽的阻力降约40kPa，干燥塔内操作压力约20kPa.A，工作液受槽操作压力为常压，则干燥塔需高于工作液受槽13米。
干燥塔进料管口高度与进料管及相关设备的阻力降有关，进料管阻力降约30kPa，调节阀阻力降约20kPa，换热器和预热器阻力降均为20kPa，考虑分离器与干燥塔间压差，总压降Δp 约为-10kPa，折合高差为-1米，分离器内最低液位应高于干燥塔进料管口至少1米，才能保证物料顺利进入后续设备。
2 配管设计2.1 管道布置在石油化工工程建设中，工艺管道布置设计是实现工艺过程，确保安全、平稳生产操作的关键之一。
管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观，满足施工、操作和检修等方面的要求。
2.1.1 管廊上管道布置框架内部管廊敷设的管道有工艺管道、公用工程管道和电0 引言双氧水是过氧化氢水溶液的俗称，是一种重要的无机化工原料，它广泛应用于造纸、纺织、化学品合成、军工、电子、食品加工、医药、化妆品、环境保护、冶金等诸多领域。
双氧水
原材料规格
4、碳酸钾，分子式：K2CO3, 白色结晶粉末 (1)碳酸钾含量：≥98.5％ (2)氯化钾含量：≤0.2％ (3)硫的化合物(以K2S04计)： ≤0.15％ (4)磷：≤0.15％ (5)铁：≤ 0.004％ (6)水的不溶物：≤0.05％ (7)灼烧失量：≤ 1.00％
18
原材料规格
14
原材料规格
1、芳烃 主要为C9馏份，即三甲苯异构物，含有少量的二 甲苯、四甲苯、萘及胶质物，不含有机或无机物。 (1)比重(20℃)：0.874 (2)沸程：150～200℃(标准大气压) （3)芳烃含量：≥ 96％(磺化法测定) (4)总硫含量：≤ 1 ppm (5)与水的分层时间：≤ 2 min (6)与水的界面张力：≥ 30 dyn/cm
OH C2H5
+ O2
OH
OH C2H5
+ O2
OH
O C2H5
+ H2O2
O
O C2H5
+ H2O2
O
27
蒽醌法工艺原理
3、反应式 氢化副反应：氢化降解物主要是蒽酚酮、蒽酮、八氢蒽醌等，是 由于加氢时，苯环加氢和羰基不完全加氢所致。
O
C2H5 +H2
O C2H5
O
O
C2H5
+H2
O
H OH
O
HH
指标 30% 35%
外观
无色透明液体
H2O2(m/m) %
≥
游离酸(以H2SO4计)(m/m)% ≤
27.5 0.040
27.5 30.0 35.0 0.050 0.040 0.040
不挥发物(m/m)%
≤ 0.08 0.10 0.08 0.08
双氧水
分子式H2O2，分子量为34.01。
5
双氧水化学性质
化学性质 双氧水是一种强氧化剂，遇更强的氧化剂
时则呈还原性，它的化学性质活泼．可参与分 解、加成、取代、还原等反应。可氧化所有的 有机化合物和数量众多的无机化合物．纯净的 双氧水在任何浓度下都很稳定，但与重金属、 灰尘、碱性物质接触受热时可加速分解，生成 氧气和水，并放出大量的热量，分解速度与温 度、pH值、杂质含量等密切相关，其分解速度 随着三者的上升而加快。
作液中溶解度的不同及工作液与水的密度差，用纯
水萃取含有过氧化氢的工作液（以下称氧化液），
得到过氧化氢的水溶液（俗称双氧水）。过氧化氢
的水溶液经重芳烃净化处理及空气吹扫，即得到浓
度为27.5%（wt）的过氧化氢产品。
经水萃取后的工作液（以下称萃余液），经过
沉降除水，并通过碳酸钾溶液中和其酸性及活性氧
23
OH C2H5
+ O2
OH
OH C2H5
+ O2
OH
O C2H5
+ H2O2
O
O C2H5
+ H2O2
O
27
蒽醌法工艺原理
3、反应式 氢化副反应：氢化降解物主要是蒽酚酮、蒽酮、八氢蒽醌等，是 由于加氢时，苯环加氢和羰基不完全加氢所致。
O
C2H5 +H2
O C2H5
O
O
C2H5
+H2
O
H OH
O
HH
该方法除去了蒽醌法需要的许多设备和原料，装置费用可以比蒽醌法减少 50%，产品成本也显著降低。通常选择Pd作为催化剂，二氧化钛、氧化钨、氧化 钼和氧化钒等作为助剂。
双氧水装置简介讲解
公
％进入氢化白土床再生降解物，主要再生的是氧化工序产生的环氧
司
化物（蒽酮类物质）。
内
蒙
古•
庆
华 腾
•
格• 里
精•
细
化
工
分
公
司
氧化工序
来自氢化液贮槽的氢化液经过氢化液泵后过滤器和自氧化塔中下塔 顶部气液分离出来的贫氧空气分别进入氧化上塔的底部，并流而上 进行反应，氧化液在空气的推动下从氧化上塔塔顶侧面出来进入氧 化塔中间冷却器冷却后进入氧化上塔中塔底部。 来自氧化塔上塔的氧化液与来自空气压缩机的空气同时进入塔底部， 反应后氧化液然由中塔顶部流出后进入氧化液冷却器冷却后进入氧 化塔下塔。 来自氧化塔中塔的氧化液与来自空气压缩机的空气同时进入下塔底 部，塔顶部流出后进入氧化液贮槽。 空气由氧化塔上塔顶部出来经过氧化尾气冷凝器泠凝后进入尾气冷 凝液受槽，经过分离后进入氧化尾气处理系统。
里 精
比例混合。双氧水的化学性质极不稳定，为爆炸性强氧 化剂类物料，受光照射，遇热、接触金属杂质或粗糙活 性表面，以及在碱性条件下均会发生分解，分解产物为
细
氧和水，并放出大量热量，剧烈分解时可引起爆炸。
化
工
分
公
司
内
原辅材料及产品
蒙
古 • 产品简介
庆
– 双氧水性质⑵
华
• 双氧水安全资料 ◆ 毒性
腾
H2O2从一般意义上讲是无毒的，对皮肤、眼睛和粘液膜有刺
27.5%
30% 35% 50% 70%
里
优等品 合格品
精 外观
无色透明液体
细
H2O2(m/m) %
≥
27.5 27.5 30.0 35.0 50.0 70.0
双氧水装置简介
气相双氧水装置通常采用固体 催化剂，如氧化铝、氧化钙等 。
气相双氧水装置的优点是催化 剂用量少、废水量低，但工艺 复杂、操作难度较大。
固体双氧水装置
固体双氧水装置是通过将氧气和氢气在固体介质中反应来制备双氧水的设备。 固体双氧水装置通常采用固体催化剂，如氧化铝、氧化钙等。
双氧水装置简介
汇报人： 日期:
目 录
• 双氧水装置概述 • 双氧水装置的种类和特点 • 双氧水装置的生产工艺流程 • 双氧水装置的核心设备与技术 • 双氧水装置的应用领域与市场前景 • 双氧水装置的研发与技术进步
01
双氧水装置概述
双氧水装置的定义
01
双氧水装置是一种专门用于制备 双氧水的设备，它通常由电解槽 、电源、控制系统等组成。
06
双氧水装置的研发与技术进步
新型双氧水装置的开发与研究
开发新型双氧水装置，采用新型 的合成工艺和材料，提高双氧水
的生产效率和质量。
研究新的反应机理和催化剂，降 低双氧水生产的能耗和废弃物排
放。
开发新型双氧水生产工艺，实现 自动化、智能化生产，提高生产
效率和产品质量。
绿色环保技术在双氧水装置的应用
• 双氧水装置是一种生产双氧水的设备，双氧水是 一种强氧化剂，广泛应用于化工、医药、环保等 领域。下面将介绍双氧水装置的核心设备与技术 。
05
双氧水装置的应用领域与市场 前景
双氧水装置的应用领域与市场前景
• 双氧水装置是一种生产双氧水的设备，双氧水是一种强氧化剂，在多个领域都有广泛的应用。双氧水装置通常 由反应器、催化剂、吸收塔等组成，具有高效、安全、环保等特点。
量。
双氧水装置简介
内 蒙 古 庆 华 腾 格 里 精 细 化 工 分 公 司
原辅材料及产品
• 原辅材料简介⑵
1、氢气：无色、无味气体，比空气轻，具有最大的扩散速度，熔 点-259.200C，沸点-252.800C，闪点-1500C，自燃点4000C， 与空气混合可形成爆炸混合物，爆炸极限4.1%-75%，氢气着 火时，应立即通入惰性气体，并逐渐关闭氢气，直至最后彻 底切断气源，不允许立即关闭气源。 纯度：≥99%（V/V） CH4：＜1%（V/V） CO+ CH4 ：＜20ppm 2、空气：无尘、无锈、无油 3、脱盐水： 总硬度：≤0.02mg/kg 电导率：≤1×10-6s/cm PH值：6 ～ 7
•
内 蒙 古 庆 华 腾 格 里 精 细 化 工 分 公 司
流程叙述
• 本装置采用固定床钯触媒蒽醌法生产工艺。工艺原理是：以 2-乙基蒽醌和四氢2-乙基蒽醌（初期为0）为载体,重芳烃和 磷酸三辛酯为混合溶剂，配制成一定组成的工作液。该工作 液与氢气分别进入装有钯触媒的固定床内，进行氢化反应， 得到相应的氢蒽醌溶液（称氢化液）。氢化液中的氢蒽醌与 空气中的氧气发生氧化反应生成双氧水。同时氢化液中的氢 蒽醌还原成原来的蒽醌，此时的工作液称氧化液。由于双氧 水在水和工作液中的溶解度不同，用纯水萃取含有双氧水的 工作液得到27.5%wt的双氧水水溶液（称萃取液），该萃取 液经重芳烃净化除去可溶性有机杂质即得到成品，被萃取后 的氧化液称为萃余液，萃余液经后处理除去水份、再生后循 环使用。在氢化过程中，部分2-乙基蒽醌转化为四氢2-乙基 氢蒽醌，经氧化后得到四氢2-乙基蒽醌，可反复被氢化、氧 化成双氧水，一定量的四氢2-乙基蒽醌的存在，将有利于提 高氢化反应速度和抑制其它副产物的生成。
7、钯-催化剂
公司双氧水生产装置工艺规范
安徽淮化精细化工股份有限公司4万吨/年双氧水生产装置工艺规程吉林市双鸥化工有限公司二OO三年五月纯度（要紧是三甲苯的异构体）：≥99％密度：0.87—0.88g/ml沸程：160—200℃碘值：≤2％总硫含量：≤5ppm2.2. 2—乙基蒽醌外观：浅黄色或米黄色粉末或晶体。
分子式：C16H12O2分子量：236.27结构式： OC2H5O初熔点：≥107℃苯中不溶物含量：≤0.1％纯度：≥98％硫含量：≤10ppm铁含量：≤5ppm制定日期：1983年12月1日吉林市双鸥化工有限公司修订日期：2003年5月9日实施日期：2003年6月15日第四次修订第一版名称双氧水生产工艺规程文件编号第 5 页共 48页且可反复被氢化、氧化生成双氧水，一定量的四氢2—乙基蒽醌的存在，将有利于提高氢化反应速度和抑制其它副产物的生成。
3.2化学反应A.氢化反应条件：催化剂（钯），温度为40--70℃，压力0.27—0.3MPa（G）反应方程式：O OHC2H5+H20.27—0.3MPa（G）C2H5O 40--70℃ Pd OH制定日期：1983年12月1日吉林市双鸥化工有限公司修订日期：2003年5月9日实施日期：2003年6月15日第四次修订第一版名称双氧水生产工艺规程文件编号第 10 页共 48页B.氧化反应条件：温度为45—55℃，压力0.22—0.3MPa （G ） 反应方程式：OH OC 2H 5+O 20.22—0.3MPa （GC 2H 5+H 2O 2OH45--55℃O生产双氧水辅助工艺要紧包括：碳酸钾溶液的配制和回收、成品包装、工作液配制等。
制定日期：1983年12月1日 吉林市双鸥 化工有限公司修订日期：2003年5月9日实施日期：2003年6月15日第四次修订第一版 名 称双氧水生产工艺规程文件编号 第 11 页共 48页。
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内
原辅材料及产品
蒙
古 庆 • 产品简介
华
– 双氧水用途⑵
腾
是重要的氧化剂、漂白剂，消毒剂和脱氯剂。主要用于
• 棉织物及其他织物漂白；
格
• 纸浆的漂白及脱墨；
里
• 有机和无机过氧化物的制造；
精
• 有机合成和高分子合成；
细
• 在环境保护方面，重点用于有毒废水的处理，能处理多种 无机的和有机的有毒物质，其中处理最多和最有效的硫化
精
度和压力的控制要根据触媒活性情况和生产负荷的要求由低逐渐提 高。
细 氢化塔分离段液相出料分为两路：一路由氢化液循环泵抽出经过循
化
环氢化液过滤器过滤、循环氢化液换热器冷却后打进氢化塔，循环
工
氢化液的目的是调节氢化塔的温度、增加喷淋密度、稳定氢化效率
分
以及避免局部过度氢化。另一路靠压差经氢化液过滤器过滤、氢化 液冷却器冷却后进入氢化液受槽，此路氢化液在进入过滤器前约10
分 稳定度%
≥ 97.0 90.0 97.0 97.0 97.0 97.0
公 总碳(以C计)(m/m)%
≤ 0.030 0.040 0.025 0.025 0.035 0.050
司
硝酸盐(以NO3计)(m/m)% ≤
0.020 0.020 0.020 0.020 0.025 0.030
注：过氧化氢的质量分数、游离酸、不挥发物、稳定度为强制性要求
27.5%
30% 35% 50% 70%
里
优等品 合格品
精 外观
无色透明液体
细
H2O2(m/m) %
≥
27.5 27.5 30.0 35.0 50.0 70.0
化
游离酸(以H2SO4计)(m/m)% ≤
0.040 0.050 0.040 0.040 0.040 0.050
工 不挥发物(m/m)%
≤ 0.08 0.10 0.08 0.08 0.08 0.12
精
氧水（以35%wt计），计划于2013年建成投
细
产。装置年操作时间为8000小时，装置定
化
员按四班三运转制度设置，其产品应用于
工
环己酮肟化工艺中。
分
公
司
内
原辅材料及产品
蒙
古 • 原辅材料简介⑵
庆 1、氢气：无色、无味气体，比空气轻，具有最大的扩散速度，熔
华 腾
点-259.200C，沸点-252.800C，闪点-1500C，自燃点4000C， 与空气混合可形成爆炸混合物，爆炸极限4.1%-75%，氢气着 火时，应立即通入惰性气体，并逐渐关闭氢气，直至最后彻
氧化液
萃取液
成品
格
氢化
氧化
萃取
净化
罐区
里
氢气
精
萃余液
磷酸
细
化
循环工作液
去
后处理
氨
工
肟
分
EAQ
新鲜工作液
化 装
公
工作液
碳酸钾
置
司
配制再生 AR+TOP
内 蒙 古 • 流程简介 庆 华 腾 格 里 精 细 化 工 分 公 司
流程叙述
内
装置工序
蒙
古
庆
华 • 装置分为四个工序：氢化、氧化、萃取
腾 净化、和后处理
格
底切断气源，不允许立即关闭气源。
里
纯度：≥99%（V/V）
精
CH4：＜1%（V/V）
细
CO+ CH4 ：＜20ppm
化 2、空气：无尘、无锈、无油
工 分
3、脱盐水： 总硬度：≤0.02mg/kg 电导率：≤1×10-6s/cm
公
PH值：6 ～ 7
司
内
原辅材料及产品
蒙 • 原辅材料简介 古 4、重芳烃：来自石油工业的铂重整装置，主要为C9、C10馏分，即三甲
纯度（主要是三甲苯的异构体）：≥99%
里
密度：0.87—0.88g/ml
精
沸程：160—200℃
细
碘值：≤2% 总硫含量：≤5ppm
化 5、磷酸三辛酯：分子式：C24H51O4P；结构式：[C4H9CH（C2H5）CH2O]P=O；
工
分子量：434.65；
分
外观：无色透明液体，基本无味 纯度：≥99% （w/w）
公
％进入氢化白土床再生降解物，主要再生的是氧化工序产生的环氧
司
化物（蒽酮类物质）。
内
蒙
古•
庆
华 腾
•
格• 里
精•
细
化
工
分
公
司
氧化工序
来自氢化液贮槽的氢化液经过氢化液泵后过滤器和自氧化塔中下塔 顶部气液分离出来的贫氧空气分别进入氧化上塔的底部，并流而上 进行反应，氧化液在空气的推动下从氧化上塔塔顶侧面出来进入氧 化塔中间冷却器冷却后进入氧化上塔中塔底部。 来自氧化塔上塔的氧化液与来自空气压缩机的空气同时进入塔底部， 反应后氧化液然由中塔顶部流出后进入氧化液冷却器冷却后进入氧 化塔下塔。 来自氧化塔中塔的氧化液与来自空气压缩机的空气同时进入下塔底 部，塔顶部流出后进入氧化液贮槽。 空气由氧化塔上塔顶部出来经过氧化尾气冷凝器泠凝后进入尾气冷 凝液受槽，经过分离后进入氧化尾气处理系统。
分
含量：≥85%
公
Fe：≤0.003%
司
氯化物：≤0.0003%
内
原辅材料及产品
蒙
古 • 产品简介
庆
– 双氧水性质⑵
华
双氧水，学名过氧化氢，无色、无臭透明液体，分子量：
腾
34.01，相对密度为1.4426g/㎝3（250C），熔点-0.410C，
格
沸点为150.20C，溶于水、乙醇、醚，并能与它们以任何
化
H2O2（液）=H2O（气）↑+1/2 O2（气）↑ + 54.4KJ
工
影响双氧水分解的因素主要有：温度、PH值、催化杂质、光。
分
公
司
内 蒙 古• 庆 华 腾 格 里 精 细 化 工 分 公 司
流程叙述
本装置采用固定床钯触媒蒽醌法生产工艺。工艺原理是：以 2-乙基蒽醌和四氢2-乙基蒽醌（初期为0）为载体,重芳烃和 磷酸三辛酯为混合溶剂，配制成一定组成的工作液。该工作 液与氢气分别进入装有钯触媒的固定床内，进行氢化反应， 得到相应的氢蒽醌溶液（称氢化液）。氢化液中的氢蒽醌与 空气中的氧气发生氧化反应生成双氧水。同时氢化液中的氢 蒽醌还原成原来的蒽醌，此时的工作液称氧化液。由于双氧 水在水和工作液中的溶解度不同，用纯水萃取含有双氧水的 工作液得到27.5%wt的双氧水水溶液（称萃取液），该萃取 液经重芳烃净化除去可溶性有机杂质即得到成品，被萃取后 的氧化液称为萃余液，萃余液经后处理除去水份、再生后循 环使用。在氢化过程中，部分2-乙基蒽醌转化为四氢2-乙基 氢蒽醌，经氧化后得到四氢2-乙基蒽醌，可反复被氢化、氧 化成双氧水，一定量的四氢2-乙基蒽醌的存在，将有利于提 高氢化反应速度和抑制其它副产物的生成。
公
酸度：≤0.15mgKOH/g
司
密度：0.923±0.003g/cm3
界面张力：≥19达因/cm2（与水的界面张力，20—25℃）
硫含量：≤2ppm（w/w）
内
原辅材料及产品
蒙
古 • 原辅材料简介
庆 6、2-乙基蒽醌：2-乙基蒽醌为浅黄色鳞片或粉末，熔点为
华
107.5 ～ 109.50C，可使人引起慢性麻疹、流涕及支气管性
格
里
精
细
化
工
分
公
司
内
氢化工序
蒙
古 从后处理工序来的工作液进入工作液冷却加热器，然后从顶部进入
庆
氢化塔 。
华 自界区来的氢气进入缓冲过滤罐后从顶部进入氢化塔 。
腾
氢气与工作液在塔中充分反应，并流而下由氢化塔下部出料，从氢 化塔出来的氢化液和未反应的氢气进入氢化塔分离段进行气液分
格
离。
里 氢化反应压力控制在0.27-0.30MPa（g），温度控制在40-70℃。温
庆
苯异构体。另外有少量的二甲苯、四甲苯、萘及胶质物。不含有机
华
物或无机硫化物。重芳烃为无色透明液体，有时略带黄色，不溶于 水，可溶于酒精、乙醇、苯等多种有机溶剂，比重0.8758，馏程
腾
160-2000C，熔点为-43.80C，爆炸极限为0.9-7.0v%，重芳烃遇火、
格
高热能引起燃烧、爆炸，与强氧化剂可发生强烈反应。
细 9、 惰性瓷球
化
耐酸度：≥98%
工
耐碱度：≥95% 粒径：φ3mm、φ6mm
分
抗压强度：≥100N/粒
公
三氧化二铁含量：≤1.12%
司
内
原辅材料及产品
蒙
古 • 原辅材料简介
庆 10、碳酸钾：无色结晶粉末，比重为2.428（190C），在湿空气中和呼吸道有刺激性，要防止溅入眼 内。
腾
对于溶剂的降解，一般认为主要是抗氧化性差的溶剂氧化降
格
解如烷基苯被氧化为苯甲酸，醇也是通过氧化降解，而酯则
里
水解后再降解，在用碱进行再生处理的情况下，酯也会发生 皂化。溶剂的降解是双氧水中碳含量增高的主要原因。
精
• 双氧水的分解反应⑼
细
H2O2（液）=H2O（液） +1/2 O2（气）↑ + 98.3KJ
分 公
◆ 爆炸性 H2O2溶液在常温常压下一般不会爆炸，但H2O2分解产生的氧 在一定条件下也能与可燃蒸气或气体形成爆炸性混合物，
司
此混合物一经引发（如火花、静电等）即有发生爆炸的危 险。
内
原辅材料及产品