Antraxinon usuli bilan vodorod peroksidni asosiy ishlab chiqarish jarayoni (batafsil tushuntirish)

Antraxinon jarayoni asosan 2-alkil antrakinonni (odatda 2-etil antrakinon, EAQ) "vodorod tashuvchisi" sifatida ishlatadi. Tsiklik reaksiya orqali u vodorod va kislorod o'rtasida bilvosita konversiyani vodorod peroksid (H2) hosil qilish imkonini beradi.₂O₂Umumiy reaksiya H sifatida ifodalanishi mumkin₂ + YOKI₂ → H₂O₂, suv yagona qo'shimcha mahsulot sifatida. Jarayon asosan quyidagi asosiy bosqichlardan iborat:

1. Ishchi eritmani tayyorlash

Alkil antrakinon (EAQ) ishchi eritmani tayyorlash uchun belgilangan nisbatda organik erituvchi (masalan, aromatik moddalar va trioktil fosfatning aralash erituvchisi, AR + TOP) bilan aralashtiriladi. Bu butun jarayonning "qoni" bo'lib, ish paytida doimiy ravishda qayta ishlanadi.

2. Gidrogenlanish reaksiyasi

Ishchi eritma vodorod (H) bilan reaksiyaga kirishadi.₂) qotib qolgan yoki suyuqlashgan qatlamli reaktorda palladiy (Pd) katalizatori ishtirokida antrahidroxinon hosil qiladi. Odatdagi ish sharoitlari 40 ga teng.-70°C va 0.1-0.35 MPa. Bu bosqich jarayon samaradorligi uchun juda muhim va zamonaviy reaktor dizayni massa uzatish va katalizatordan foydalanishni optimallashtirishga qaratilgan.

3. Oksidlanish reaksiyasi

Vodorodlangan ishchi eritma havo (yoki kislorod, O2) bilan aloqa qiladi.₂), bu yerda antrahidroxinon vodorod peroksid hosil qilish bilan birga yana antraxinonga oksidlanadi. Bu reaksiya oksidlanish minorasida yumshoq sharoitlarda (taxminan 40) sodir bo'ladi.-44°C)

4. Ekstraksiya

Oksidlangan eritma ekstraksiya minorasiga kiradi, u yerda suv vodorod peroksidni (H2) ajratib olish uchun qarshi oqim jarayonida ishlatiladi.₂O₂), xom suvli vodorod peroksid eritmasini ishlab chiqaradi. Qoldiq ishchi eritma qayta ishlanadi va gidrogenlash bosqichiga qaytariladi.

5. Tozalash, konsentratsiyalash va keyingi ishlov berish

Xom H₂O₂ Eritma iflosliklarni olib tashlash uchun tozalanadi va keyin turli konsentratsiyalarda (odatda 27.5%, 35%, 50% va 70%) tijorat mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun vakuum distillash orqali konsentrlanadi. Erituvchi qayta ishlanadi va yopiq tsiklli jarayonni ta'minlaydi.

Butun jarayon yuqori darajada avtomatlashtirilgan va ishchi eritmaning uzluksiz aylanishi uzoq muddatli ishlashning kalitidir. Bir martalik gidrogenlash va oksidlanish samaradorligi ishlab chiqarish quvvati va narxini bevosita belgilaydi. So'nggi yillarda Xitoy kompaniyalari gidrogenlash reaktorini optimallashtirish va yangi antrakinon tashuvchi tizimlarini ishlab chiqishda yutuqlarga e'tibor qaratib, barqarorlik va quvvatni oshirdilar.

Ixtirodan sanoat hukmronligiga qadar: qisqacha tarix

Antraxinon jarayoni 1930-1940-yillarda Germaniyada BASF (sobiq IG Farben) tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, energiya talab qiladigan elektroliz va izopropanol jarayonlarini almashtirdi va sanoatda tez joriy etildi. Xitoy ushbu texnologiyani 1958-yilda joriy qila boshladi va assimilyatsiya, moslashish va mustaqil innovatsiyalar orqali ishlab chiqarish quvvatini 1984-yilda yiliga 28 000 tonnadan bugungi kunda dunyodagi eng yirik ishlab chiqarish quvvatiga oshirdi.

Hozirgi vaqtda qo'zg'almas qatlamli reaktorlar ustunlik qilmoqda, suyuq qatlamli texnologiyalar esa tobora ko'proq qo'llanilmoqda. Yangi avlod tashuvchi texnologiyalari an'anaviy degradatsiya muammolarini hal qilishga va ishqoriy ishlov berishga bog'liqlikni kamaytirishga yordam beradi, bu esa xavfsizlikni ham, iqtisodiy jihatdan ham yaxshilaydi. Elektrokimyoviy va fotokatalitik yo'llar kabi yangi paydo bo'layotgan usullar tadqiq qilinayotgan bo'lsa-da, ular narx va miqyoslanish cheklovlari tufayli hali ham keng ko'lamli tijoratlashtirishdan uzoq. Shuning uchun antraxinon jarayoni yaqin kelajakda dominant sanoat usuli bo'lib qoladi.

Jarayonning afzalliklari va kelajak istiqbollari

Jarayon yuqori samaradorlik, yopiq aylanish, past qo'shimcha mahsulot hosil bo'lishi va keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun yaroqliligi bilan ajralib turadi. Uning qiyinchiliklari yon reaksiyalarni qat'iy nazorat qilish, xavfsizlik xavflari va erituvchilarni boshqarishni o'z ichiga oladi. Kelajakka nazar tashlasak, doimiy texnologik yangilanishlar global vodorod peroksid sanoatini yanada ekologik toza va aqlli ishlab chiqarishga o'tishda yanada qo'llab-quvvatlaydi.

Bu klassik jarayon nafaqat kimyoviy muhandislikda etalon bo'lib, balki barqaror kimyoviy ishlab chiqarishga global o'tishda muhim rol o'ynashda davom etadi.

Antraxinon jarayoni global vodorod peroksid ishlab chiqarishning asosiy texnologiyasi bo'lib qolmoqda.

Bu ishchi eritma aylanishi, katalitik gidrogenlash, oksidlanish, ekstraksiya va tozalashni o'z ichiga olgan yuqori samarali yopiq tsiklli tizimdir. Reaktor dizayni va tashuvchi tizimlarida doimiy innovatsiyalar bilan jarayon xavfsizlik, samaradorlik va barqarorlikni sezilarli darajada yaxshiladi.

Elektrokimyoviy va fotokatalitik yo'llar kabi yangi alternativalarga qaramay, antraxinon jarayoni sanoat H da ustunlik qilishda davom etadi.₂O₂ yaqin kelajakda ishlab chiqarishni kengaytirish imkoniyati va yetuk muhandislik poydevori tufayli.

Keng ko'lamli yashil ishlab chiqarish uchun zamonaviy kimyoviy muhandislikning haqiqiy etaloni.