双氧水一、双氧水的理化性质：双氧水，化学名称为过氧化氢，分子式H2O2，是除水外的另一种氢的氧化物。

粘性比水稍微高，化学性质不稳定，一般以30%或60%的水溶液形式存放。

过氧化氢有很强的氧化性，且具弱酸性。

英文名称：hydrogenperoxide水溶液名称：双氧水分子式：H2O2分子结构：O原子以sp3杂化轨道成键、分子为极性分子。

分子量：34.01主要成分：工业级分为27.5％、35％和50%。

外观与性状：水溶液为无色透明液体，有微弱的特殊气味。

纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。

熔点(℃)：-2(无水)沸点(℃)：158(无水)折射率：1.4067（25℃）相对密度(水=1)：1.46(无水)饱和蒸气压(kPa)：0.13(15.3℃)溶解性：能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合。

不溶于苯、石油醚。

结构：H-O-O-H没有手性，由于-O-O-中O不是最低氧化态，故不稳定，容易断开。

溶液中含有氢离子，而过氧根在氢离子的作用下会生成氢氧根离子，其中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度。

过氧化氢既是一种氧化剂，又是一种还原剂。

在酸性介质中，可将碘化钾氧化为碘。

但与强氧化剂（如高锰酸钾）作用时，则起还原作用。

二、双氧水的用途1、消毒剂双氧水是无色有刺激性气味的液体。

医疗上常用3％的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。

当它与皮肤、口腔和黏膜的伤口、脓液或污物相遇时，立即分解生成氧。

这种尚未结合成氧分子的氧原子，具有很强的氧化能力，与细菌接触时，能破坏细菌菌体，杀死细菌。

杀灭细菌后剩余的物质是无任何毒害、无任何刺激作用的水。

不会形成二次污染。

因此，双氧水是伤口消毒理想的消毒剂。

但不能用浓度大的双氧水进行伤口消毒，以防灼伤皮肤及患处。

2、工业应用1）双氧水（过氧化氢）是重要的氧化剂、漂白剂、消毒剂和脱氯剂。

能用于棉织物及其它织物、草、藤、竹、木制品的漂白、纸浆的漂白及脱墨、三废（特别是废水）处理等。

2）有机及高分子合成（用作氧化剂、催化剂、引发剂、环氧化剂、交联剂等）。

3）有机及无机过氧化物（如过乙酸、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过碳酸钠、过硼酸钠、过氧化钙、过氧化硫脲等）等的制造。

4）电镀液的净化。

5）食品工业中用于消毒、防腐、保鲜。

6）电子工业中用作表面处理剂。

7）高浓度过氧化氢可用于火箭推进剂。

8）其它如建材行业用作发泡剂。

9）水处理行业用于杀菌、灭藻10）化妆品行业中用作毛发漂白剂和染发剂。

3、双氧水- 危险性1）中毒性吸入本品蒸气或雾对呼吸道有强烈刺激性。

眼直接接触液体可致不可逆损伤甚至失明。

口服中毒出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐、一时性运动和感觉障碍、体温升高等。

个别病例出现视力障碍、癫痫样痉挛、轻瘫。

长期接触本品可致接触性皮炎。

2）爆炸性爆炸性强氧化剂。

过氧化氢本身不燃，但能与可燃物反应放出大量热量和氧气而引起着火爆炸。

过氧化氢在pH值为3.5～4.5时最稳定，在碱性溶液中极易分解，在遇强光，特别是短波射线照射时也能发生分解。

当加热到100℃以上时，开始急剧分解。

它与许多有机物如糖、淀粉、醇类、石油产品等形成爆炸性混合物，在撞击、受热或电火花作用下能发生爆炸。

过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆炸，放出大量的热量、氧和水蒸气。

大多数重金属（如铁、铜、银、铅、汞、锌、钴、镍、铬、锰等）及其氧化物和盐类都是活性催化剂，尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等也能加速分解。

浓度超过74％的过氧化氢，在具有适当的点火源或温度的密闭容器中，能产生气相爆炸。

3）储存注意双氧水（过氧化氢）的运输和贮存应防止日光直射或受热，应贮存于阴凉、清洁、通风的仓库内，远离火源、热源，仓内温度不宜超过40摄氏度。

保持容器密封，容器桶口向上，不能倒置或跌落，应与易燃或可燃物、还原剂、碱类、金属粉末等分开存放，避免与纸片、木屑等接触。

搬运时应轻装轻卸，防止包装及容器损坏，发现包装破损渗漏应及时清理更换，用水冲洗渗漏液。

储存处应有充足的水源和消防水带心脏喷雾装置，并应使用防火防爆电子设备和装置。

[2] 4）危险处理若发生泄漏，迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。

建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。

尽可能切断泄漏源。

防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。

也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。

大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。

喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。

用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

三、工业制法：前世界上过氧化氢的生产方法主要有无机反应法、异丙醇法、电解法、蒽醌法、氢氧直接合成法和氧阴极还原法六种。

1、无机反应法：无机法是最早用于制备双氧水的方法，即用硫酸或磷酸酸化过氧化钡或其他无机过氧化物来制得双氧水，同时形成不溶于水的钡盐或其它物质。

其反应方程式如下：BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2NaO2+H2SO4+10 H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2其中过氧化钡可通过在氧气气氛下焙烧氧化钡制得。

采用这种方法无法大规模生产双氧水，生成的不溶性钡盐也无法回收重新利用。

后来有人发展了采用二氧化碳溶于水形成的碳酸来酸化过氧化钡制备双氧水，该法的优点是可以通过高温焙烧将生成的碳酸钡分解成氧化钡，从而循环利用氧化钡。

该法制得的双氧水含量不高，操作麻烦并且耗能极大，在双氧水的工业生产方法中已经被淘汰。

2、异丙醇氧化法：该法以异丙醇为原料，过氧化氢或其他过氧化物为引发剂，用空气或氧气进行液相氧化，生成过氧化氢和丙酮。

该法由美国Shell公司开发成功，并在美、俄、日已经工业化生产。

该法的缺点是需要消耗大量的异丙醇，投资大，并且在得到双氧水的同时产生相同物质的量的丙酮需要寻求消费市场，另外，生产的双氧水也较难分离、提纯，因此该法采用不多。

3、电解法：该法最早由Medinger在1853年电解硫酸过程中发现，后来经过多方改进，逐步由最先的过硫酸法改进成过硫酸钾法，最后改进到过硫酸铵法，并成为20世纪前半期双氧水的主要生产方法。

过硫酸铵法以铂为阳极，石墨为阴极，其化学反应方程式为：2 NH4HSO4→ (NH4) 2S2O8+H2↑(NH4) 2S2O8+2 H2O →2 NH4HSO4+H2O2虽然电解法制备出来的双氧水产品质量高，但需要消耗金属铂和大量的电力，成本较高，且设备生产能力低，不利于大规模生产，现在已经基本上被蒽醌法所取代。

4、2-乙基蒽醌（EAQ)法现在工业规模化生产主要方法是2-乙基蒽醌（EAQ)法。

2-乙基蒽醌在一定温度压力在催化剂作用下和氢气反应生成2-乙基氢蒽醌，2-乙基氢蒽醌在一定温度压力下与氧发生氧化还原反应，2-乙基氢蒽醌还原生成2-乙基蒽醌和过氧化氢（H2O2)。

蒽醌法在全世界占绝大多数，工艺最为成熟。

在我国现有七十多套生产装置中，除天津东方化工厂还保留一套电解法生产装置外，其余生产装置均为蒽醌法。

5、氢氧直接合成法早在1914年，Henkel等人采用以多粘土为载体的钯媒在水相中使氢气、氧气直接转化成双氧水，并取得专利。

但此后几十年的研究中，所得双氧水浓度均未令人满意，一直都只是处于试验阶段。

直到2000年杜邦公司开发的氢氧直接合成法制备的双氧水浓度轻易达到了13%以上，最高浓度达到了25.2%，而成本是葱醒法50%。

反应是在几乎不含有机溶剂的水中进行，用载在活性炭上的贵重金属铂、钯作催化剂，反应温度为0~25℃、压力为 2.9~17.3MPa。

后来该公司在另一份专利中提到n(Pt)/n(Pd)在0.02~0.2范围内具有良好的催化效果,在高压反应釜内反应3 h(7~15℃,14 MPa)后,过氧化氢的质量分数达到12%~18%。

与蒽醌法相比，省去了许多设备和原料，无需蒽醌降解再生和产品纯化，但此方法离成熟还有一段距离，特别是扩大规模时还需解决一些重大问题（如安全问题）。

6、氧阴极还原法国外对该法研究较多，H-D Tech.Inc.采用的氧阴极还原法可生产双氧水/稀碱混合物，双氧水浓度为30~80g/l，而双氧水与碱的比例可调节至纸浆漂白过程中所需比例，成本和蒽醌法差不多，目前该公司已完成日产1吨的工业试验正推广应用市场。

四、建设规模根据国内权威专家意见，双氧水项目的经济规模为40000t/a（含H2O227.5%）。

因此，本项目在搬迁后的建设规模确定为40000t/a（含H2O2 27.5%），即11000t/a（折H2O2 100%）。

含H2O227.5%总量为40000t/a。

另外配套将20000t/a（27.5%）双氧水浓缩至50%，能力为11000t/a（50%）。

五、工艺技术方案（2-乙基蒽醒法）生产双氧水工艺蒽醌法在全世界占绝大多数，工艺最为成熟，故选取2-乙基蒽醒法作为工艺方案。

1、工艺原理：本方法制取过氧化氢是以2-乙基蒽醌（EAQ）为载体，重芳烃及磷酸三辛酯（TOP）为混合溶剂，配制成具有一定比例的溶液（以下称工作液）。

将该溶液与氢气一起通入装有钯触媒的氢化塔内，在一定压力和温度下进行氢化反应，得到相应的氢蒽醌（HEAQ）溶液（以下称氢化液）。

氢化液在氧化塔内再被空气中的氧气氧化，溶液中的氢蒽醌恢复成蒽醌，同时生成过氧化氢。

利用过氧化氢在水和工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化铝再生后再回入氢化工序，继续循环用。

在循环运转过程中，部分2—乙基蒽醌逐渐变成四氢-2-乙基蒽醌（H4EAQ），并积累于工作液中，后者亦为本过程的重要载体之一，它亦可反复被氢化、氧化，生成过氧化氢。

一定量四氢-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。

2、化学反应方程式：3、工艺过程简述装置采用蒽醌法生产双氧水（H2O2）。

此法是利用蒽醌与氢反应，生成相应的氢蒽醌，其后氢蒽醌被氧气氧化生成蒽醌和H2O2，再用纯水将生成的H2O2萃取出来，蒽醌溶液送回氢化工序，完成系统循环。

整个循环过程中，蒽醌与溶剂组成工作液，反复循环使用。

3.1氢化工作液进入反应塔顶部通过固定床内的触媒，压缩的氢气经过滤后通过触媒床进行氢化反应。

少量多余的氢经处理后排入大气中。

氢化塔可在不停产的情况下长期操作。

氢化液必须经过滤，以免触媒进入下一工序，使H2O2分解，造成严重事故。

循环系统中大部分过滤后的工作液通过氧化铝层收集到贮槽中。

再经过冷却后送入氧化工序。

3.2 氧化在氧化工序中，氢化液被空气氧化，氢蒽醌转变成蒽醌，同时生成H2O2，反应是在一个2节的反应塔中进行，氢化液先进入上节，再流入下节，压缩空气经过滤后分别进入上、下节，氧化液由下节排出，收集于贮罐内送入萃取工序。