蒽醌法生产双氧水技术的安全性探讨

摘要：双氧水是我们日常生活中较为常见的一种化学物质，其为一种无色透明的液体氢氧化剂，无色无味，在实际生活生产中用途较为广泛，比如食品消毒、祛除异味、伤口消毒、化工生产等。本文结合双氧水自身的化学特性以及蒽醌法的生产工艺，对双氧水的安全特性做了较为细致的分析，并对生产过程中存在的危险因素以及相应的安全措施作出了具体的论述。

关键词：蒽醌法；双氧水；技术；安全性

中图分类号：T-01 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）015-000-01

双氧水可以划分为医用、军用、工业用三种，本文所要讲述的则是双氧水在工业方面的生产及相关安全性问题。目前工业用双氧水的生产方法有三种：电解法、异丙醇法和蒽醌法。在现有的三种生产方法中，蒽醌法由于原料简单、取材方便，同时具有低耗能、自动化程度高的特点，逐渐受到人们的关注，在双氧水的生产中得到了普遍的发展与应用。但双氧水在生产过程中也存在一定的安全问题，笔者结合自身经验，对蒽醌法生产双氧水技术的安全性进行探讨与阐述。

一、蒽醌法的生产工艺

蒽醌法双氧水生产工艺包含的工序有氢化工序、氧化工序、萃取净化和后处理工序及其他相关的辅助工序，在所有工序中，对后处理工序的要求较高，是双氧水生产过程中的一个关键工序。蒽醌法是以2-乙基蒽醌为载体，以芳烃和磷酸三辛酯为溶剂，调配成为工作液。蒽醌法在工作液中受到相应温度和压力的作用，会与氢气产生氢化反应得出氢化液。氢蒽醌在氢化液中与氧气在一定的条件下会发生氧化反应，之后会会为原来的状态，同时产生双氧水；其中氢化液氧化后的液体状态被称为氧化也，在经过相应工序的处理，萃取塔与纯水逆流萃取，得到双氧水；再经过净化处理，进入成品包装工序。工作液在就经过萃取后，成为萃余液，在后处理工序中经过碳酸钾干燥脱水，分解双氧水和沉降分离碱，最后在白土床内的活性氧化铝吸附除碱和再生降解物后得到工作液，下一步依然对其进行循环利用。

二、双氧水的安全性分析

1.双氧水的化学特性

双氧水具有极强的氧化性，对于有机化合物和无机化合物都可将其氧化，双氧水溶液和一些在生产过程中可能会得到的纯度较高的溶液，都存在一定程度的不稳定性，在分解过程中会产生氧和水，同时产生大量的热。当温度变得越来越高时，相应的分解速度也会越来越快。双氧水还具有一定的还原性，这样性能较弱，主要表现在遇到更强的氧化剂时才会显现出来。

2.影响双氧水稳定性的因素

（1）纯度较高的双氧水溶液一般分解的速度比较慢，相应的损失率也比较小，平均每年小于1%，但如果含有其他物质的情况下，其分解速度就会有不同程度的变化，比如含有可溶性杂质的双氧水溶液，其分解速度就会有非常明显的提升。

（2）双氧水表面所接触到的材质和状况对其分解的稳定性有着较为紧密的联系，加快双氧水分解速度的表面材质有：铜、银、钯、铂等，其中银材质对双氧水分解速率的影响较大，是最为活泼的一种材质，其原理为同一材质的表面，表面较为粗糙的材质的活跃性相对较高。

（3）pH数值的高低对双氧水溶液的稳定性有一定的影响；双氧水本身属于弱酸物质，pH 值为7时，双氧水为中性溶液，这一状态下其稳定性是最好的，但当pH 值在7以下时，其稳定性却并不会出现明显的变化，整体的而影响也不大，但当pH 值大于7时，对溶液的稳定性有很大程度的影响，造成双氧水稳定性的急剧恶化，由此可以看出，如果双氧水中含有大量的碱性物质，这一状态下的稳定性较差，并且也加强了对活性离子的催化作用，这就要求在双氧水的生产过程中对ph值有非常严格的控制。

（4）波长为 320-380 nm 的光，对双氧水的分解速度的快速增长有较为明显的作用，当气相中双氧水溶液的平衡蒸气摩尔分数在26%以上时，会成为较大的安全隐患，可能会在常压下生成爆炸性的混合蒸气。

三、生产中双氧水安全的参数

1.萃余液中双氧水含量

萃余液是从工作液中萃取而来，对其中的双氧水含量要进行严格的控制，保证在0.3g/L，

如果不对其进行含量限制，在含量大于0.5g/L的时候，在干燥塔中分解形成的氧气会影响工作液的接触状态，使其出现较为明显碱量增加的变化。为提高双氧水浓度而进行的操作，可能会出现萃余液中双氧水含量超出正常含量标准，这时导致的现象为：双氧水在塔中分解的速度会急剧增加，与此同时，如果不设置出有效的排放渠道，当分解到一定程度时会因超压而发生爆炸。

2.工作液酸、碱度

在氢化工序种，弱碱性有利于氢化反应，所以工作液碱度都在0.005g/L以上，但是工作液在氧化塔内受到磷酸的影响而发生反应，向中和状态变化时，其酸度一般都不小于0.002g/L.在这样的情况下，工作液如果还是碱性的话，那么氧化塔中的双氧水则会出现分解的状态，分解过程中会出现明显的副作用，并且呈不断加剧的现象，形成大量的降解物，影响双氧水的正常分解。如果双氧水的分解达到这一状态却依然进入萃取塔，会引起塔中双氧水的剧烈分解，一旦出现任何一个细小的误操作都会对破坏萃取正常操作，严重的情况则会导致爆炸。

四、结语

针对蒽醌法生产双氧水过程中存在的安全问题，通常在两个阶段采取安全防范措施，一是在装置建设过程中的安全措施，主要是在生产前做好各个方面的安全防范工作，保证在生产双氧水的过程中，各个环节各个工序的生产工作都是在安全的环境下进行的；另一个是在生产过程中，了解双氧水在分解过程中可能出现爆炸的原因后，将可燃物质如木材、棉布等物品放置在远离双氧水甚至工作液系统的位置；防止静电着火爆炸等，从多方面做好安全防范工作，保证生产过程的安全与顺利。

参考文献：

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