時(shí)間：2022-02-24 00:20:10
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中圖分類號：T-01 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）015-000-01
雙氧水可以劃分為醫(yī)用、軍用、工業(yè)用三種，本文所要講述的則是雙氧水在工業(yè)方面的生產(chǎn)及相關(guān)安全性問題。目前工業(yè)用雙氧水的生產(chǎn)方法有三種：電解法、異丙醇法和蒽醌法。在現(xiàn)有的三種生產(chǎn)方法中，蒽醌法由于原料簡單、取材方便，同時(shí)具有低耗能、自動化程度高的特點(diǎn)，逐漸受到人們的關(guān)注，在雙氧水的生產(chǎn)中得到了普遍的發(fā)展與應(yīng)用。但雙氧水在生產(chǎn)過程中也存在一定的安全問題，筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，對蒽醌法生產(chǎn)雙氧水技術(shù)的安全性進(jìn)行探討與闡述。
一、蒽醌法的生產(chǎn)工藝
蒽醌法雙氧水生產(chǎn)工藝包含的工序有氫化工序、氧化工序、萃取凈化和后處理工序及其他相關(guān)的輔助工序，在所有工序中，對后處理工序的要求較高，是雙氧水生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵工序。蒽醌法是以2-乙基蒽醌為載體，以芳烴和磷酸三辛酯為溶劑，調(diào)配成為工作液。蒽醌法在工作液中受到相應(yīng)溫度和壓力的作用，會與氫氣產(chǎn)生氫化反應(yīng)得出氫化液。氫蒽醌在氫化液中與氧氣在一定的條件下會發(fā)生氧化反應(yīng)，之后會會為原來的狀態(tài)，同時(shí)產(chǎn)生雙氧水；其中氫化液氧化后的液體狀態(tài)被稱為氧化也，在經(jīng)過相應(yīng)工序的處理，萃取塔與純水逆流萃取，得到雙氧水；再經(jīng)過凈化處理，進(jìn)入成品包裝工序。工作液在就經(jīng)過萃取后，成為萃余液，在后處理工序中經(jīng)過碳酸鉀干燥脫水，分解雙氧水和沉降分離堿，最后在白土床內(nèi)的活性氧化鋁吸附除堿和再生降解物后得到工作液，下一步依然對其進(jìn)行循環(huán)利用。
二、雙氧水的安全性分析
1.雙氧水的化學(xué)特性
雙氧水具有極強(qiáng)的氧化性，對于有機(jī)化合物和無機(jī)化合物都可將其氧化，雙氧水溶液和一些在生產(chǎn)過程中可能會得到的純度較高的溶液，都存在一定程度的不穩(wěn)定性，在分解過程中會產(chǎn)生氧和水，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱。當(dāng)溫度變得越來越高時(shí)，相應(yīng)的分解速度也會越來越快。雙氧水還具有一定的還原性，這樣性能較弱，主要表現(xiàn)在遇到更強(qiáng)的氧化劑時(shí)才會顯現(xiàn)出來。
2.影響雙氧水穩(wěn)定性的因素
（1）純度較高的雙氧水溶液一般分解的速度比較慢，相應(yīng)的損失率也比較小，平均每年小于1%，但如果含有其他物質(zhì)的情況下，其分解速度就會有不同程度的變化，比如含有可溶性雜質(zhì)的雙氧水溶液，其分解速度就會有非常明顯的提升。
（2）雙氧水表面所接觸到的材質(zhì)和狀況對其分解的穩(wěn)定性有著較為緊密的聯(lián)系，加快雙氧水分解速度的表面材質(zhì)有：銅、銀、鈀、鉑等，其中銀材質(zhì)對雙氧水分解速率的影響較大，是最為活潑的一種材質(zhì)，其原理為同一材質(zhì)的表面，表面較為粗糙的材質(zhì)的活躍性相對較高。
（3）pH數(shù)值的高低對雙氧水溶液的穩(wěn)定性有一定的影響；雙氧水本身屬于弱酸物質(zhì)，pH 值為7時(shí)，雙氧水為中性溶液，這一狀態(tài)下其穩(wěn)定性是最好的，但當(dāng)pH 值在7以下時(shí)，其穩(wěn)定性卻并不會出現(xiàn)明顯的變化，整體的而影響也不大，但當(dāng)pH 值大于7時(shí)，對溶液的穩(wěn)定性有很大程度的影響，造成雙氧水穩(wěn)定性的急劇惡化，由此可以看出，如果雙氧水中含有大量的堿性物質(zhì)，這一狀態(tài)下的穩(wěn)定性較差，并且也加強(qiáng)了對活性離子的催化作用，這就要求在雙氧水的生產(chǎn)過程中對ph值有非常嚴(yán)格的控制。
（4）波長為 320-380 nm 的光，對雙氧水的分解速度的快速增長有較為明顯的作用，當(dāng)氣相中雙氧水溶液的平衡蒸氣摩爾分?jǐn)?shù)在26%以上時(shí)，會成為較大的安全隱患，可能會在常壓下生成爆炸性的混合蒸氣。
三、生產(chǎn)中雙氧水安全的參數(shù)
1.萃余液中雙氧水含量
萃余液是從工作液中萃取而來，對其中的雙氧水含量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證在0.3g/L，
如果不對其進(jìn)行含量限制，在含量大于0.5g/L的時(shí)候，在干燥塔中分解形成的氧氣會影響工作液的接觸狀態(tài)，使其出現(xiàn)較為明顯堿量增加的變化。為提高雙氧水濃度而進(jìn)行的操作，可能會出現(xiàn)萃余液中雙氧水含量超出正常含量標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)導(dǎo)致的現(xiàn)象為：雙氧水在塔中分解的速度會急劇增加，與此同時(shí)，如果不設(shè)置出有效的排放渠道，當(dāng)分解到一定程度時(shí)會因超壓而發(fā)生爆炸。
2.工作液酸、堿度
在氫化工序種，弱堿性有利于氫化反應(yīng)，所以工作液堿度都在0.005g/L以上，但是工作液在氧化塔內(nèi)受到磷酸的影響而發(fā)生反應(yīng)，向中和狀態(tài)變化時(shí)，其酸度一般都不小于0.002g/L.在這樣的情況下，工作液如果還是堿性的話，那么氧化塔中的雙氧水則會出現(xiàn)分解的狀態(tài)，分解過程中會出現(xiàn)明顯的副作用，并且呈不斷加劇的現(xiàn)象，形成大量的降解物，影響雙氧水的正常分解。如果雙氧水的分解達(dá)到這一狀態(tài)卻依然進(jìn)入萃取塔，會引起塔中雙氧水的劇烈分解，一旦出現(xiàn)任何一個(gè)細(xì)小的誤操作都會對破壞萃取正常操作，嚴(yán)重的情況則會導(dǎo)致爆炸。
四、結(jié)語
針對蒽醌法生產(chǎn)雙氧水過程中存在的安全問題，通常在兩個(gè)階段采取安全防范措施，一是在裝置建設(shè)過程中的安全措施，主要是在生產(chǎn)前做好各個(gè)方面的安全防范工作，保證在生產(chǎn)雙氧水的過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)各個(gè)工序的生產(chǎn)工作都是在安全的環(huán)境下進(jìn)行的；另一個(gè)是在生產(chǎn)過程中，了解雙氧水在分解過程中可能出現(xiàn)爆炸的原因后，將可燃物質(zhì)如木材、棉布等物品放置在遠(yuǎn)離雙氧水甚至工作液系統(tǒng)的位置；防止靜電著火爆炸等，從多方面做好安全防范工作，保證生產(chǎn)過程的安全與順利。
參考文獻(xiàn)：
[1]唐欣.蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工作液中降解物的分析與合成[D].湘潭大學(xué)，2006.
中圖分類號：TQ123 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）08-0389-01
雙氧水又叫過氧化氫，是一種無色透明的液體，呈弱酸性。雙氧水是一種強(qiáng)氧化劑，擁有較強(qiáng)的氧化能力，有腐蝕性。在酸性條件下雙氧水比較穩(wěn)定，但是如果與氧化錳相互作用，會引起爆炸。雙氧水作為一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于當(dāng)代工業(yè)中的許多領(lǐng)域。例如造紙業(yè)、環(huán)保及電子行業(yè)等。本文闡述了雙氧水的生產(chǎn)方法，應(yīng)用前景，對雙氧水市場的發(fā)展提出一些想法和建議。
一、我國雙氧水的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)情況
目前，我國雙氧水的生產(chǎn)方法主要有以下五種方法：
（一）電解法
這種方法在1853年被發(fā)明后，直到20世紀(jì)前半段，都是雙氧水生產(chǎn)的主要方法。電解法又可以分為過硫酸法、過硫酸鉀法和過硫酸銨法。過硫酸法的生產(chǎn)裝置和操作方法都很簡單，就是將硫酸電解成過硫酸，然后再將其水解得到過氧化氫。過硫酸鉀法是將硫酸氫銨電解成過硫酸銨，再與硫酸氫鉀反應(yīng)得到過硫酸鉀，然后再進(jìn)行水解，得到過氧化氫和硫酸氫鉀。過硫酸銨法是以鉛或石墨為陰極，以鉑為陽極，將硫酸氫銨電解成過硫陔銨后水解得到過氧化氫。
（二）異丙醇法
這種方法可以不要需要任何催化劑，將異丙醇進(jìn)行空氣氧化，產(chǎn)生過氧化氫和丙酮。這種方法對氧化溫度和壓力都有比較嚴(yán)格的要求，一般氧化溫度在90度到140度之間，壓力在15―20MPa，同時(shí)需要加入穩(wěn)定劑來抑制過氧化氯的分解。
（三）氧陰極還原法
這種方法在1882年就被發(fā)明，20世紀(jì)70年代得到改進(jìn)。其原理是在含強(qiáng)堿性電解液的電槽中使氧在陰極還原成羥基離子HO2后者在回收裝置中裝變成過氧化氫水溶液。
（四）蒽醌法
這是一種目前世界上制取過氧化氫的主要方法。利用烷基蒽醌與有機(jī)溶劑配制工作溶液，配合催化劑在55―75攝氏度的條件下通入氫氣進(jìn)行氫化。然后在40―到55攝氏度的溫度下與空氣或氧氣進(jìn)行逆流氧化后，經(jīng)萃取、再生、精制、濃縮得到過氧化氫。
（五）氫氧直接化合法
這種方法是采用幾乎不含有機(jī)溶劑的水作為反應(yīng)介質(zhì)，利用特定物質(zhì)為催化劑，在一定溫度和壓力下得到過氧化氫。
我國從上世紀(jì)50年代開始具有雙氧水生產(chǎn)能力，到70年代初建成全國第一個(gè)蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置。在這期間，無論是生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品質(zhì)量還是生產(chǎn)工藝都十分落后。雙氧水的應(yīng)用范圍也僅僅局限于制藥和軍工行業(yè)，到后期才逐漸向紡織和化工合成等領(lǐng)域擴(kuò)展。上世紀(jì)末隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，雙氧水作為一種環(huán)保型工業(yè)原料開始逐漸被人們認(rèn)識和接納，并迅速被廣泛應(yīng)用。到21世紀(jì)初期我國年產(chǎn)雙氧水47.5t/a；到2004年，成功超越美國，成為世界雙氧水生產(chǎn)第一大國。2009年，我國雙氧水年生產(chǎn)能力達(dá)到141萬t/a，已是美國產(chǎn)能的2倍。到目前我國擁有年產(chǎn)5t/a能力的雙氧水制造企業(yè)五家，全部生產(chǎn)企業(yè)60家左右，全部生產(chǎn)設(shè)備70套左右。
二、我國雙氧水的應(yīng)用
因雙氧水可以作為多種用途的化學(xué)試劑，在當(dāng)代工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。但是近年來，雙氧水的應(yīng)用特點(diǎn)呈現(xiàn)出以下幾種：
（一）雙氧水的傳統(tǒng)消費(fèi)行業(yè)用量增長速度變慢
如紡織業(yè)，在過去較長的一段時(shí)間內(nèi)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對紡織品的需求量不斷增大，紡織業(yè)得到了空前的發(fā)展，對雙氧水的市場需求量也不斷增大。然而近幾年由于紡織業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和市場的不景氣，使雙氧水在紡織業(yè)的消費(fèi)增長速度不斷放緩。
（二）造紙行業(yè)雙氧水的消耗量不斷攀升
造紙行業(yè)傳統(tǒng)的漂白工藝對環(huán)境污染十分嚴(yán)重，在國家大力提倡環(huán)保的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)漂白工藝已基本被淘汰。利用雙氧水進(jìn)行漂白成為現(xiàn)在造紙業(yè)的基本漂白工藝。隨著造紙行業(yè)的發(fā)展，雙氧水在該領(lǐng)域的應(yīng)用量將不斷攀升。
（三）電子行業(yè)雙氧水用量穩(wěn)定增長
電子信息時(shí)代的到來使電子行業(yè)得到了空前的發(fā)展。而作為高純度雙氧水消耗的主力軍，電子行業(yè)對高純度雙氧水的需求量在較長一段時(shí)期內(nèi)將穩(wěn)定增長。
（四）環(huán)保行業(yè)潛力巨大?，F(xiàn)階段，雙氧水在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用主要是工業(yè)廢水的處理。可以說雙氧水在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用處于起步階段。由于受成本制約，環(huán)保領(lǐng)域用量并不是很大。但是在一些發(fā)達(dá)國家，雙氧水在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用已是普遍化。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和雙氧水制造成本的不斷降低，雙氧水在該領(lǐng)域的用量將有巨大的上升潛力。
（五）工業(yè)級雙氧水在其他領(lǐng)域同樣有著巨大的市場潛力，例如在建材行業(yè)可以作為輕質(zhì)泡沫材料的發(fā)泡劑；在機(jī)械行業(yè)可以作為管道凈化劑和清洗劑；在電鍍行業(yè)合一利用雙氧水去除無機(jī)雜質(zhì)等等。雖然目前雙氧水在這些行業(yè)里的用量還很少，但是隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，今后雙氧水在這些行業(yè)的利用率將不斷擴(kuò)大。
三、我國雙氧水的發(fā)展建議
（一）合理規(guī)劃布點(diǎn)
現(xiàn)階段，我國雙氧水生產(chǎn)廠家基本上都集中在東部沿海地區(qū)。中西部地區(qū)雙氧水制造廠家較少，這就造成了雙氧水生產(chǎn)東強(qiáng)西弱的局面。而在東部沿海地區(qū)，雙氧水生產(chǎn)又呈現(xiàn)出南快北慢的顯現(xiàn)。僅東南沿海一代的雙氧水生產(chǎn)裝置能力就占全國總量的一半以上。因此，能否統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布點(diǎn)成為制約今后我國雙氧水生產(chǎn)發(fā)展一個(gè)重要因素。適當(dāng)加大中西部地區(qū)和北方地區(qū)生產(chǎn)廠家，形成與地方經(jīng)濟(jì)相配套的格局。
（二）發(fā)展經(jīng)濟(jì)規(guī)模裝置
目前，我國雙氧水的生產(chǎn)廠家雖然不少，但卻普遍存在生產(chǎn)能力低下、規(guī)模小等問題，難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。隨著社會的發(fā)展，雙氧水的需求量將會不斷增加，這就要求我國雙氧水生產(chǎn)能力要不斷加強(qiáng)。提高雙氧水生產(chǎn)裝置的大規(guī)?；殉蔀榱藭r(shí)代的要求。
（三）有關(guān)部門制定相關(guān)法律法規(guī)
國家要出臺相應(yīng)的法律法規(guī)，嚴(yán)禁工業(yè)上使用對環(huán)境有污染的漂白劑，大力提倡雙氧水的使用。目前，國外已經(jīng)有了相關(guān)的法律法規(guī)。因此我國有關(guān)部門可以借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，制定出符合我國國情的相關(guān)制度。這不僅可以對雙氧水生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)起到促進(jìn)作用，同時(shí)對環(huán)境保護(hù)也是一種促進(jìn)作用。
（四）大力調(diào)整產(chǎn)品規(guī)格結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量
我國雙氧水生產(chǎn)能力雖然在逐年提高。但是高濃度雙氧水的年進(jìn)口量同樣在逐年上升。特別是濃度在80%以上的雙氧水，更是主要依靠進(jìn)口。如何提升國產(chǎn)雙氧水的產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量，成為了雙氧水行業(yè)必須盡快解決的問題。特別是電子級、食品級等高規(guī)格、高質(zhì)量的雙氧水生產(chǎn)。只有盡快調(diào)整規(guī)格結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，雙氧水行業(yè)才能更好地發(fā)展。
（五）實(shí)行“走出去”戰(zhàn)略
現(xiàn)階段我國的雙氧水生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，擁有國內(nèi)有多家科研機(jī)構(gòu)作為技術(shù)后盾。但是中國企業(yè)要積極地走出去。目前我國已經(jīng)有一些企業(yè)已經(jīng)走出了國門。但僅僅只是少數(shù)企業(yè)。對于企業(yè)來說，只有走出去，才能更好地學(xué)習(xí)和吸收先進(jìn)技術(shù)，才能使自己在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
結(jié)語
隨著我國精細(xì)化化工程度的不斷加深，雙氧水作為一種環(huán)保的工業(yè)原料，應(yīng)用范圍將會越來越廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，其生產(chǎn)質(zhì)量也會不斷提高。雙氧水的發(fā)展前景十分廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]化工部全國中氮肥情報(bào)協(xié)作組.重點(diǎn)情報(bào)項(xiàng)目調(diào)研報(bào)告專輯.（中氮肥）編輯部，2008：37一59.
[2]胡長誠.國外雙氧水生產(chǎn)及應(yīng)用發(fā)展綜述[J].黎明化工，2007，（2）：l.
近期浙江省舟山市消保委對即食雞爪進(jìn)行比較試驗(yàn)并消費(fèi)提示，顏色太白的雞爪可能被雙氧水泡過一些不法商販?zhǔn)褂秒p氧水(有殺菌和漂白作用)浸泡產(chǎn)品以延長保質(zhì)期，還可以讓雞爪變得又大又白。
但食用這種雞爪對人體健康影響很大，如何識別?
被雙氧水處理過的雞爪
一看外觀：正常雞爪顏色自然，呈微黃色，顏色太白則可能被雙氧水浸泡過;
二看骨關(guān)節(jié)：一般煮熟后的雞爪為深褐色，肉質(zhì)紋理也有顏色;
三看韌度：正常雞爪煮熟后有一定韌性，不易撕下來;
四看口感：正常的雞爪吃起來有韌勁，而雙氧水處理過的雞爪口感很脆。
雙氧水泡過的食物會致癌嗎
雙氧水的學(xué)名是過氧化氫，通常說的雙氧水是濃度3%的過氧化氫水溶液。雙氧水的作用非常廣泛，但最常見的是用作消毒劑和漂白劑。它具有非常強(qiáng)的殺菌能力，水產(chǎn)、肉類、果蔬等食品的表面消毒都可以用它，和漂白粉一樣也是漂白能手，能夠漂白紙張、雞爪等東西。
最主要的是它非常不穩(wěn)定，常溫下都很容易轉(zhuǎn)化為水和氧氣。因?yàn)樗浅２环€(wěn)定，所以幾乎沒有殘留，根本不用擔(dān)心有害的問題。而且目前為止，過氧化氫致癌證據(jù)不足，也就是說它是不會導(dǎo)致癌癥的。但前提僅限醫(yī)用雙氧水，工業(yè)雙氧水是禁用的，用工業(yè)雙氧水浸泡的食物，如果長期誤食非常容易致癌。
怎么買到健康的即食雞爪？
選購時(shí)別忘看產(chǎn)品配料表，選擇正規(guī)渠道購買
還要注意查看產(chǎn)品包裝是否完整，包裝上標(biāo)示的產(chǎn)品生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、貯存條件、配料表、"QS"或"SC"標(biāo)識、生產(chǎn)廠名、廠址、聯(lián)系方式等內(nèi)容是否齊全。
購買后注意保管
按照包裝標(biāo)簽標(biāo)示的方法貯存，貯存時(shí)限不能超過產(chǎn)品保質(zhì)期。食用前應(yīng)注意觀察包裝的外觀是否正常，有無膨脹、霉變等現(xiàn)象。
Abstract: in this paper, the hydrogen peroxide and the performance and characteristics do simply introduced, and its application in water treatment illustrated.
Keywords: hydrogen peroxide; Water treatment; application
中圖分類號：TQ123.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
1.引言
斯密特(1864)發(fā)現(xiàn)過氧化氫(H2O2)具有殺菌的功能。但是，由于工業(yè)上制取困難，使得它在水處理方面的實(shí)際應(yīng)用受到了限制。現(xiàn)在可利用氨廠的弛放氣，經(jīng)變壓吸附等方法制得氫氣后，再用蒽醌法制成H2O2，成本較過去的電解法低，使H2O2替換氯作為水處理消毒殺菌劑成為可能。
根據(jù)國內(nèi)外研究成果認(rèn)為，H2O2是一種全面有效的殺菌劑，殺菌速度快。通過對人體傳染的腸病原體(諸如痢疾、傷寒、副傷寒、霍亂、大腸桿菌、枯草芽抱和凡噬菌體等)和對工業(yè)循環(huán)冷卻水中類菌(表l)所做的殺菌試驗(yàn)表明，H2O2對類菌都具有較強(qiáng)的殺滅作用，故H2O2可用作醫(yī)院污水消毒和工業(yè)循環(huán)冷卻水的殺菌滅藻劑。從殺菌性能來看，H2O2能比較廣泛地殺滅細(xì)菌、藻類、病毒及孢子，較快地氧化有機(jī)物，能有效地降低或抑制亞硝酸鹽的生成。有人做過這樣的試驗(yàn)，向含亞硝酸鈉1250X10-6的水中，加入6300X10-6的H2O2之后，亞硝酸鈉含量為22X10-6。對某些污染物，有時(shí)用抓處理的效果比不上使用H2O2，尤其是當(dāng)處理含硫化合物的水時(shí)，更顯示出H2O2的有效性。因此，H2O2在水的消毒處理上具有廣泛的應(yīng)用前景。
表1H2O2對循環(huán)冷卻水中典型菌類的殺菌效力
（注：試驗(yàn)性細(xì)菌的原始濃度105個(gè)/L。）
2.過氧化氫的特點(diǎn)
2.1殺菌作用強(qiáng)
雙氧水的理化性質(zhì)雙氧水學(xué)名過氧化氫，系無色透明液體，溶于水、醇及醚，高濃度時(shí)有腐蝕性，敞口放置時(shí)，會漸漸分解為氧及水，30%的雙氧水的密度為1.1g/cm3，熔點(diǎn)－0.89℃，沸點(diǎn)151.4℃，分子式為H2O2，分子量為34.01。本品具有強(qiáng)烈的殺菌作用，在堿性條件下，效果更加明顯。
2.2穩(wěn)定性強(qiáng)
溫度雙氧水在較低溫度和較高純度時(shí)，還是比較穩(wěn)定的。當(dāng)雙氧水加熱到153℃或更高溫度時(shí)，便會發(fā)生猛烈的爆炸性分解。在較低溫度下，雙氧水的分解過程比較平穩(wěn)地進(jìn)行，分解反應(yīng)為2H2O22H2O＋O2＋46.9千卡。
pH介質(zhì)的酸堿度對雙氧水的穩(wěn)定性有很大的影響。在酸性條件下，雙氧水的性質(zhì)十分穩(wěn)定，發(fā)生氧化反應(yīng)的速度較慢；在堿性介質(zhì)中，雙氧水很不穩(wěn)定，分解速度很快。因此，在堿性環(huán)境中通過加熱方式，可以完全破壞過量的雙氧水。
雜質(zhì)是影響雙氧水穩(wěn)定性的重要因素。由于工業(yè)組成雙氧水中含有大量金屬離子之類的物質(zhì)，所以，在工業(yè)級雙氧水的生產(chǎn)過程中，通常在雙氧水中加入大量的穩(wěn)定劑來抑制雜質(zhì)的催化作用。光波長3200～3800埃之間的光線，會加速雙氧水的分解速度。食品級雙氧水因純度高，內(nèi)含金屬離子等雜質(zhì)很少，具有很好的穩(wěn)定性，如35.5%含量的食品級雙氧水，在陰涼通風(fēng)的庫內(nèi)存放半年，其有效含量一般可保持在35.0%～35.4%。
3.過氧化氫對水的處理
過氧化氫對水的處理其實(shí)質(zhì)是二價(jià)鐵離子(Fe2+)和H2O之間的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)催化生成•OH，使蘋果酸及其它有機(jī)物最終氧化為CO2和H2O。在反應(yīng)體系內(nèi)•OH首先與有機(jī)污染物RH反應(yīng)生成游離基R•，R•進(jìn)一步執(zhí)化生成CO2和H2O。使有機(jī)污染物最終得以降解。反應(yīng)方程式如下：
Fe2++H2O2Fe3++OH-+•OH
3.1過氧化氫的應(yīng)用范圍
雙氧水幾乎可用來處理所有污水，包括無機(jī)污水、有機(jī)污水。重點(diǎn)用于處理有毒污水，如硫化物、氰化物、肼類、亞硝酸鹽、有毒重金屬等。另外雙氧水還用于提高生化法處理廢水的能力，可防止污泥膨脹。
國外用雙氧水處理污水的比例約占雙氧水產(chǎn)量的30%，如造紙污水、含氰化物劇毒污水等的處理。殺氧水處理污水幾乎屬于空白。隨著各行各業(yè)對雙氧水的需求加大，雙氧水產(chǎn)量逐年增長，加之雙氧水處理污染物后分解為H2O及和O2，對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染，預(yù)期雙氧水用于環(huán)保，尤其是用于各種污水處理方面定會有很大發(fā)展。
3.2污水處理的流程
來自裝置的化學(xué)污水進(jìn)入污水池，由泵打入反應(yīng)釜，在釜中加入一定量的硫酸亞鐵、雙氧水，而后加入石灰乳、絮凝劑等，經(jīng)沉淀分離，合格的污水即可排放，污泥經(jīng)過濾脫水后可作回填土用。采用雙氧水催化氧化―絮凝法處理雙氧水生產(chǎn)廢水的機(jī)理是在污水中加入雙氧水、二價(jià)鐵鹽，在酸性情況下，二價(jià)鐵鹽催化分解雙氧水，使之生成游離[OH]，[OH]具有極強(qiáng)的氧化能力，可將污水中的少量芳烴、磷酸三辛酯、2―乙基蒽醌等污染物氧化處理掉，再加入石灰乳調(diào)節(jié)該污水的pH值，使之生成Fe(OH)3沉淀，經(jīng)絮凝分離即可達(dá)到凈化污水的目的。
用雙氧水催化氧化―絮凝法處理裝置產(chǎn)生的污水，具有流程簡單、設(shè)備投資低等特點(diǎn)，另外使用的雙氧水還可來源于濃縮裝置的蒸發(fā)殘液，該殘液雖為廢水，但其自身含有一定量的雙氧水（約20%），混入其它污水后，可減少處理用的雙氧水用量。裝置排出的少量廢雙氧水也可用來處理污水，得到以廢治廢結(jié)果，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。雙氧水處理完污水中的有機(jī)物后，自身分解為H2O和O2，對環(huán)境不產(chǎn)生第二次污染。
3.3雙氧水與臭氧的結(jié)合
H2O2/O3體系是在飲用水中應(yīng)用最廣泛的高級氧化技術(shù)，因?yàn)橹恍柘虺粞醴磻?yīng)器中加入過氧化氫即可。日本在20世紀(jì)70年代末開始研究，美國在80年代將其用于城市污水處理中 。
臭氧本身具有極強(qiáng)氧化性，能去除大量有機(jī)物，但對某些鹵代烴及農(nóng)藥等有機(jī)物的氧化效果較差，將臭氧與過氧化氫結(jié)合使用可大大提高氧化效率。H2O2/O3對農(nóng)藥 久效磷也具有很好去除效果，20min內(nèi)去除率達(dá)95%以上。Nelieu等在一個(gè)10L循環(huán)式反應(yīng) 器中對0.46×10-5mol/L的阿特拉津氧化機(jī)理進(jìn)行了研究，并且就加入臭氧的條件、O3/H2O2的比值、溶液pH值以及HCO3-離子的存在對中間產(chǎn)物形成的影響進(jìn)行了分析。
O3/H2O2對工業(yè)廢水的處理也具有一定效果。Beltran等研究發(fā)現(xiàn)，O3/H2O2在處理西紅柿加工廢水時(shí)對COD降解速率有較大提高，當(dāng)pH=6時(shí)COD的去除率為86%，但對于酒廠廢水則沒有效果。
飲用水方面主要集中在對地下水中鹵代烴處理的研究。1986年Aeita等人對受三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)污染的地下水進(jìn)行的中試表明，過氧化氫與臭氧的聯(lián)合使用可提高臭氧進(jìn)入水中的質(zhì)量遷移(提高因子為1.7)，而且對TCE、PCE去除率為95%時(shí)所需要的臭氧量僅是單獨(dú)用臭氧處理時(shí)的56%～64%。Duguet對去除地下水中苯化合物、鄰二氯硝基苯、三氯乙烯和四氯乙烯進(jìn)行了試驗(yàn)，均取得了較好效果。
與UV高級氧化法相比，O3/H2O2法不需要UV使分子活化，因此其主要優(yōu)點(diǎn)就是在濁度較高的水中仍然運(yùn)行良好。
總結(jié)
目前過氧化氫高級氧化技術(shù)大多是對廢水進(jìn)行處理的，而對于有機(jī)物含量低的飲用水研究主要集中于受鹵代烴污染的地下水，應(yīng)加強(qiáng)對水中微量有機(jī)物的氧化去除效果、機(jī)理及運(yùn)行條件的研究，并將其應(yīng)用于飲用水的深度處理。為使過氧化氫高級氧化技術(shù)在水處理中廣泛應(yīng)用，需要對其氧化有機(jī)物的影響因素、效果、降解動力學(xué)、降解機(jī)理等方面加強(qiáng)研究，同時(shí)也要加強(qiáng)對降解過程的中間產(chǎn)物以及降解途徑的分析，從而確定在去除有機(jī)污染物過程中是否產(chǎn)生其他有害物質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：
雙氧水生產(chǎn)；廢水處理；工藝改造
1制作雙氧水的方法
1.1蒽醌法
用烷基蒽醌溶液作為原料通入氫氣，原料可以循環(huán)利用，人們在19世紀(jì)末最初制作制造雙氧水。隨著時(shí)間的推移，技術(shù)逐漸發(fā)展。其工藝為烷基蒽醌溶解于復(fù)合有機(jī)溶劑中，在一定壓力和溫度條件下通入氫氣加成。在生成的氫蒽醌中通入氧氣，氫蒽醌被氧化再次生成烷基蒽醌，同時(shí)生成過氧化氫。國內(nèi)生產(chǎn)的該溶液依據(jù)含量的不同可分為三種。雙氧水的行業(yè)發(fā)展至今蒽醌法是其中發(fā)展最為完善的一種方法。我國制造雙氧水基本采取這種方法，在國外很多知名的工廠制造雙氧水也是利用這種方法。1980年之前，我國制造雙氧水，在氫氣加成反應(yīng)使用的催化劑攪拌釜是鎳。后來催化劑由鈀替代，因?yàn)楸绕疰?，鈀在工藝中優(yōu)點(diǎn)更突出，能夠擴(kuò)大生產(chǎn)。該設(shè)施在安全和生產(chǎn)方面優(yōu)點(diǎn)突出，是制作過氧化氫的重點(diǎn)研究對象：首先設(shè)計(jì)簡單、便于安裝，操作也簡單，生產(chǎn)力也大；其次在制備過程中催化劑是不需要時(shí)常添加的，可以提高人員安全。科技發(fā)展所研發(fā)的DCS控制技術(shù)，也可以降低危險(xiǎn)。但是現(xiàn)在我國氫化流化床并沒有普及，也沒有相關(guān)文章。我國只有兩家工廠使用國外的這種技術(shù)。了大部分工廠使用的仍是蒽醌法，用鈀作為催化劑或者鎳-鈀作為固定床。
1.2制備雙氧水的新方法
盡管用蒽醌法制備雙氧水的工藝發(fā)展至今已經(jīng)很完備了，但還是避免不了有機(jī)溶劑混合而帶來的危險(xiǎn)。目前研究制備雙氧水的新方法的方向是找到可以替代并優(yōu)于蒽醌法的方法。目前已知的生產(chǎn)雙氧水的新型不少，比如用氫氣和氧氣直接反應(yīng)制備，利用燃料電池的原理制備或者氧化異丙醇、甲基芐基醇等等。將這些方法應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，還有很大差距，因此仍在研究階段。
2解決制備雙氧水過程中所產(chǎn)生廢水的方法
2.1解決方法及其原理
我國絕大部分工廠解決廢水問題是用催化劑催化和氧化-絮凝法。收集所產(chǎn)生的廢水制備酸性條件，通入雙氧水具有還原性，放入亞價(jià)鐵鹽催化。在催化作用下雙氧水會發(fā)生分解反應(yīng)，分解出游離的氫氧基團(tuán)，氫氧基團(tuán)是氧化性很高的基團(tuán)，廢水中的大部分污染物是具有還原性的，二者可以有效的反應(yīng)。此時(shí)的廢水還未達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)pH，再放入凝聚力很強(qiáng)的絮凝劑，經(jīng)過該項(xiàng)處理后，廢水便可安全排出。這種處理廢水的方法操作和設(shè)計(jì)都很簡單，但是成本由于雙氧水的使用很高，不利于生產(chǎn)。因此工廠往往為了降低成本，會將廢水引入氧化裝置中，用萃取濃縮的工藝減少廢水的有害物質(zhì)。使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.2凈化廢水的過程
凈化廢水的方法是過氧化氫催化以及氧化-絮凝法，具體操作流程有以下兩種方法如1、圖2所示。
3廢水處理結(jié)果遺留問題和工藝的改造
根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測局調(diào)查顯示，雙氧水制造工廠所產(chǎn)生的廢水排放，并未全部達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。從02年的三月開始調(diào)查直到十月份，酸堿度、化學(xué)需氧量COD均高于預(yù)計(jì)值，其中化學(xué)需氧量COD超標(biāo)尤為嚴(yán)重。大約在十月末，水質(zhì)檢測局對處理后的廢水再次進(jìn)行了監(jiān)測，這次將氣相色譜儀和質(zhì)譜儀聯(lián)合起來使用評測廢水，化學(xué)需氧量高達(dá)75.90mg／L，中性偏堿。主要有害物質(zhì)有1,3,5-三甲苯、飽和烷烴、磷酸三脂……其中石油類物質(zhì)大約在4mg。水檢測局具體的監(jiān)測結(jié)果如下表所示。
3.1廢水不達(dá)標(biāo)的具體原因
研究人員在實(shí)地考核檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，造成廢水不能按預(yù)計(jì)排放的因素很復(fù)雜，主要由以下六點(diǎn)：（1）酸堿值的不達(dá)標(biāo)。（2）化學(xué)需氧量COD排放不達(dá)標(biāo)（污水持續(xù)的流入反應(yīng)池的過程會與空氣接觸，迫使混雜在水中的有機(jī)化合物，特別是懸浮狀的，不能聚集。因而加大把它們從水中除去的難度）。（3）檢測的失誤。廢水經(jīng)過處理后仍不可避免的會有少量雙氧水存在，此時(shí)研究人員檢測CODcr時(shí)，會發(fā)現(xiàn)高于正常標(biāo)準(zhǔn)，因而會判定超標(biāo)。（4）制作雙氧水所產(chǎn)生的有機(jī)污染物很雜很多，本身想要分離難度就很大，當(dāng)出現(xiàn)狀況時(shí)，處理就更加棘手。（5）排放裝置的缺陷。排放裝置并非連續(xù)排污且每次的排放量很多，而容納的空間卻相對較小，不能有效對抗負(fù)荷。（6）廢水中的污泥不能除盡。排放量大而沉淀池卻較小。
3.2升級工藝水平處理廢水
根據(jù)以上原因，研究人員對處理步驟加以調(diào)整：（1）加大對PH的檢測力度，直至達(dá)到預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（2）改造反應(yīng)裝置，階段性的對污水進(jìn)行處理，盡力除去混雜的雙氧水和有機(jī)物質(zhì)。（3）設(shè)置廢水檢測機(jī)器連續(xù)檢測廢水，避免假陽性的存在。（4）擴(kuò)大容納廢水的調(diào)節(jié)池，使之符合廢水的排放量，具有能夠抵抗負(fù)荷的能力。（5）擴(kuò)大沉淀池，污水與凝聚物質(zhì)可以反復(fù)多次的接觸，可使污泥有效沉淀。（6）廢水過濾是通過多種過濾裝置。（7）以上處理后的廢水，在排出前還需再次處理，降低石油類有機(jī)物的含量，避免廢水處理步驟中的再次污染。加大其抵抗負(fù)荷的能力。調(diào)整后的具體操作流程如下：廢水聚集到一定程度通過機(jī)器將其引入調(diào)節(jié)池中，沉淀，此時(shí)調(diào)節(jié)池中的液體會不斷增加。當(dāng)看到水面出現(xiàn)油性物質(zhì)時(shí)，液位高度也達(dá)到了預(yù)計(jì)調(diào)控值，（1）調(diào)節(jié)池中的機(jī)器開始運(yùn)行，將廢水有規(guī)律的移入隔油池，此時(shí)調(diào)節(jié)池中的液體還是不斷在上升。（2）調(diào)節(jié)池液位高度高于預(yù)計(jì)值時(shí)，機(jī)器在將廢水移入隔油池的同時(shí)，調(diào)節(jié)池表面的油性物質(zhì)會隨著預(yù)設(shè)的管道移入另一個(gè)反應(yīng)池。調(diào)節(jié)池中的液體減少，高度下降至一定程度時(shí)，機(jī)器會停止工作。在廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，還需加入化學(xué)物質(zhì)，在機(jī)器上埋入破乳劑。進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，由于破乳劑的作用，油性物質(zhì)會呈現(xiàn)乳化狀態(tài)，易于分離。沉淀過后，由于重力的因素，浮于水面，會隨著管道進(jìn)入其他反應(yīng)池。除去油性物質(zhì)的廢水進(jìn)行下一步處理。首先需經(jīng)過兩種氧化絮凝劑的處理，待水中有機(jī)漂浮物與之充分反應(yīng)后，引入機(jī)器之中，此時(shí)，水面可以清晰地看到夾雜在水中的有機(jī)雜質(zhì)，可以輕松除去。除去后，調(diào)節(jié)PH至6到9后，進(jìn)行下一步處理——過濾，在沉淀池中停留以及過濾裝置的作用處理后，廢水的處理基本完成。檢測階段則配制了智能電腦對成分進(jìn)行有效分析。該工藝大大減少了人力的浪費(fèi)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉淑文,等.雙氧水生產(chǎn)用高效把催化劑及加氫試驗(yàn)[J].工業(yè)催化,2006,11(8):21-23.
[2]化工百科全書編委會.化工百科全書[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社,1994:644.
【摘要】常規(guī)的棉織物漂白的煮漂工藝存在不合理的地方，容易導(dǎo)致底布吸濕性滲透性差、底布白度較低以及手感粗硬等問題。試驗(yàn)通過分析氣流機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐中棉煮漂的影響因素，如浴比、助劑份量、保溫溫度和時(shí)間以及雙氧水的穩(wěn)定劑等，制定合適的生產(chǎn)條件和合適的溫控，來改善棉煮漂的不穩(wěn)定情況。生產(chǎn)結(jié)果表明：氣流染色機(jī)棉煮漂在浴比為1∶5，燒堿份量為8％，雙氧水分份為6％，硅酸鈉1．5g/L，煮漂溫度為105℃，保溫時(shí)間30min時(shí)可得到較高的布底白度，且煮漂效果最佳。
關(guān)鍵詞 氣流機(jī)；煮漂；白度；強(qiáng)力；棉織物
Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.04.005
中圖分類號：TS192．54文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-0101（2015）04-0016-03
0引言
近年來，人們越來越重視環(huán)保問題，在綠色環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，節(jié)能減排已成為全球共識，而傳統(tǒng)印染企業(yè)因其“高投入、高能耗、高污染”等問題受到嚴(yán)重沖擊。低浴比染色的氣流染色機(jī)日漸受到印染行業(yè)的重視。氣流染色機(jī)具有小浴比、低耗能、低排污、高效率及高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。
棉織物由于含有果膠質(zhì)等天然雜質(zhì)，及織造中添加的各種漿料，在進(jìn)行染色加工前都需要進(jìn)行煮漂前處理。煮漂的目的除了去除各種雜質(zhì)外，還需要使織物有一定的基底白度，特別是一些淺鮮色以及需要特白處理的織物，對布底的白度要求都比較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，紡織品染整加工所產(chǎn)生的污染物75％來自前處理煮漂工序［1］。采用低浴比的氣流染色機(jī)對棉織物進(jìn)行煮漂，完全滿足織物煮漂和漂白的要求，特別是高溫、高壓條件下對棉、滌綸等織物的煮漂和漂白的效果更好。氣流染色機(jī)煮漂由于布液分離，可以進(jìn)行80℃以上高溫排放，不會對織物的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，其熱浴噴淋式連續(xù)水洗方式，使煮練和漂白后殘余在織物表面的雜質(zhì)被洗后直接排出，水洗效果好，效率高。
1試驗(yàn)
1．1材料和儀器
織物：19．44tex全棉平紋，400kg，門幅180cm，克重180g/m2。
助劑：50％雙氧水、氫氧化鈉、硅酸鈉、滲透劑JFC、平平加（均為市售化工原料）。
設(shè)備和儀器：THEN型氣流染色機(jī)（立信染整機(jī)械設(shè)備有限公司）、門富士MONTEX型定型機(jī)（立信染整機(jī)械有限公司）、Datacolor型測配色系統(tǒng)、HD026N型電子織物強(qiáng)力測試儀、YG（B）－71型毛效儀。
1．2工藝流程
坯布準(zhǔn)備煮漂加白中和pH值穩(wěn)定酸出缸烘干成品定型驗(yàn)布打包入倉。
1．3試驗(yàn)方法
1．3．1煮漂配方
NaOH（％） x
雙氧水（30％）（％） y
硅酸鈉（g/L） z
滲透劑（g/L） 3
平平加（g/L） 1
織物（kg） 400
浴比 1∶w
溫度（℃） T
時(shí)間（min） t
1．3．2煮漂工藝
煮漂工藝見圖1。
1．4測試方法
1．4．1煮漂白度
采用Datacolor測色系統(tǒng)，將試樣折迭4層，在D65燈光源下測定煮布白度。
1．4．2頂破強(qiáng)力
利用HD026N型電子織物強(qiáng)力測試儀測試織物前處理前后的強(qiáng)力變化并記錄。
1．4．3毛效
將煮漂后織物剪成5cm×20cm，在毛效儀上測試，記錄水溶液在30min內(nèi)沿織物上升的高度。若液面參差不齊，取最低點(diǎn)［2］。
2結(jié)果與討論
棉等天然纖維織物除了含有天然雜質(zhì)還含有制造時(shí)添加的漿料。棉布在織造時(shí)，為了減少斷經(jīng)，降低斷頭率，經(jīng)紗一般都要經(jīng)過上漿處理，從而增強(qiáng)紗線的強(qiáng)力、耐磨性及光滑程度，以保證織布的順利進(jìn)行［3］。但這些漿料的存在阻礙了染化助劑向纖維內(nèi)的擴(kuò)散、滲透，造成印染疵病。因此棉織物在進(jìn)行染色或加白前都需要進(jìn)行煮漂處理，去除織物的各種雜質(zhì)及漿料，使染色底布有一定的白度和滲透性。而棉漂白色織物對煮漂布底的白度及其吸水性能的要求要高于染色布。同染色布相似，漂白織物加白前也采用燒堿和雙氧水對坯布進(jìn)行煮漂。
2．1煮漂條件
2．1．1浴比的影響
棉織物在相同煮漂配方（選擇6％燒堿、6％雙氧水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)），不同浴比下按照試驗(yàn)采取的工藝煮漂，測試數(shù)據(jù)見表1。
由表1可知，隨著浴比的增大，煮漂白度和毛效呈下降趨勢，織物的強(qiáng)力呈增大趨勢。前處理的浴比越大，浴液中燒堿、雙氧水的濃度越小，煮漂的效果降低；反之浴比越小，煮漂效果越好。當(dāng)超過1．0∶5．0的浴比后，煮漂效果的變化不大，趨于穩(wěn)定，綜合氣流染色機(jī)特性、生產(chǎn)成本等因素的考慮，浴比宜選擇在1．0∶5．0左右為宜。
2．1．2燒堿用量
棉織物在浴比為1．0∶5．0，不同燒堿份量下按照試驗(yàn)采取的工藝煮漂數(shù)據(jù)見表2。
由表2可知，隨著燒堿用量的加大，織物的布底白度和毛效逐漸提高，而強(qiáng)力則在慢慢下降。當(dāng)燒堿用量超過8％，白度和毛效改善不大，織物的強(qiáng)力下降嚴(yán)重。
棉織物含有果膠質(zhì)、蠟狀物質(zhì)、含氮物質(zhì)以及棉籽殼等。其中大部分雜質(zhì)可與燒堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而達(dá)到去除的效果。例如燒堿使果膠酸的鈣鹽和鎂鹽、果膠酸甲酯水解為果膠酸鈉鹽，使分子鏈產(chǎn)生斷裂而溶解去除。因此煮漂浴中燒堿的濃度直接影響了棉雜質(zhì)的去除程度。反應(yīng)初期，各種雜質(zhì)與燒堿發(fā)生反應(yīng)，隨著雜質(zhì)的減少，燒堿的消耗量就不多了。由于加白及后整理加工對織物的強(qiáng)力也會造成一定的損傷，為保證成品的質(zhì)量，本廠內(nèi)部規(guī)定前處理后織物的強(qiáng)力不可小于630N。所以實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)客戶對產(chǎn)品的白度不同要求來選擇燒堿用量，但考慮到強(qiáng)力等質(zhì)量問題燒堿用量不宜超過8％。
2．1．3雙氧水用量
棉織物在浴比為1．0∶5．0，不同雙氧水份量下按照試驗(yàn)采取的工藝煮漂數(shù)據(jù)見表3。
從表3可知，隨著雙氧水濃度的增大，棉織物的白度和毛效逐漸提高，織物的強(qiáng)力呈下降趨勢。當(dāng)雙氧水濃度超過6％時(shí)，強(qiáng)力下降明顯，而布底白度和毛效改善不大，趨于穩(wěn)定。
棉織物除含棉籽殼等天然雜質(zhì)外還含天然色素，燒堿去除大部分雜質(zhì)后因天然色素的存在，棉織物仍顯淡黃色，不夠白，影響染色的色澤鮮艷度。雙氧水在煮漂液中分解出HO2。HO2與色素中的雙鍵發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生消色作用，這是雙氧水漂白的作用原理［3］。因此雙氧水濃度越高，織物的漂白效果越好，對纖維的損傷也越大。所以實(shí)際生產(chǎn)中選擇雙氧水的濃度時(shí)以既能達(dá)到滿意的白度和去除雜質(zhì)，又能使纖維損傷最小為原則，綜合考慮雙氧水的用量不宜超過6％。
2．1．4煮漂溫度
棉織物在浴比為1．0∶5．0，不同溫度下按照試驗(yàn)采取的工藝煮漂數(shù)據(jù)見表4。
由表4可知隨著煮漂溫度的升高，煮漂白度越高。溫度超過110℃時(shí)織物的強(qiáng)力下降明顯。提高煮漂的溫度能加速燒堿與天然雜質(zhì)的反應(yīng)，有利于雜質(zhì)的去除。實(shí)踐證明，100℃左右煮漂時(shí)，棉纖維中大部分雜質(zhì)可以去除，而且溫度再提高，棉纖維中的蠟狀物質(zhì)的含量會明顯下降。高溫下也有利與雙氧水的分解，提高織物的白度。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，氣流染色機(jī)的前處理溫度選擇105℃。
2．1．5煮漂時(shí)間
棉織物在浴比為1．0∶5．0，同煮漂方，不同保溫時(shí)間按照試驗(yàn)采取的工藝煮漂數(shù)據(jù)見表5。
由表5可知隨著前處理時(shí)間的延長，棉織物的布底白度和毛效明顯提高，煮漂時(shí)間超過30min后，效果沒有太大改善，織物的強(qiáng)力顯著下降，且棉纖維若長時(shí)間停留在高溫堿性條件下會逐漸泛黃。煮漂的時(shí)間與溫度密切相關(guān)，溫度高，反應(yīng)快，時(shí)間短；反之溫度低，反應(yīng)慢，時(shí)間長。氣流機(jī)加白漂白織物時(shí)選用105℃高溫，因此煮漂的時(shí)間選擇為30min。
2．2雙氧水穩(wěn)定劑
雙氧水的分解很易進(jìn)行。在浴液中的雜質(zhì)如重金屬屑、有棱角的固體和一些金屬離子的催化作用下，雙氧水生成HO2－、HO－、O2等一些自由基。自由基雖然有漂白作用，但對織物的損傷很大。為了使雙氧水分解均勻、穩(wěn)定和有效，常加入一些穩(wěn)定劑來阻止這些催化劑的催化作用，減少雙氧水的無效分解。一般印染生產(chǎn)中常用硅酸鈉作為雙氧水的穩(wěn)定劑。為了使棉織物獲得更好的前處理效果，對雙氧水穩(wěn)定劑及前處理的主要工藝因素設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，如表6和表7所示。
由表7可知，雙氧水的用量主要決定織物的白度及強(qiáng)力，而燒堿用量決定了織物毛效。煮漂液中加入穩(wěn)定劑硅酸鈉，阻止了雙氧水的無效分解，煮漂布底白度較高且織物的損傷小。由于硅酸鈉在連續(xù)生產(chǎn)中容易生成堅(jiān)硬、難溶的沉淀物［3］，通常生產(chǎn)中加入1．5g/L硅酸鈉。因此綜合考慮，氣流染色機(jī)棉煮漂前處理的最佳優(yōu)化工藝為：浴比1．0∶5．0，燒堿8％，雙氧水6％，硅酸鈉1．5g/L，滲透劑3.0g/L，平平加1.0g/L，105℃×30min。
3結(jié)語
3．1棉漂白織物氣流染色機(jī)增白前需進(jìn)行煮漂前處理加工，前處理的優(yōu)化工藝為：浴比1．0∶5．0，燒堿8％，雙氧水6％，硅酸鈉1．5g/L，滲透劑3.0g/L，平平加1.0g/L，105℃×30min。經(jīng)此條件處理的織物有較好的基底白度，增白后可獲得比較高的白度值，且此條件下對棉纖維的損傷較小。
3．2為使雙氧水在煮漂液中分解均勻、穩(wěn)定和有效，需加入1．5g/L的硅酸鈉作為穩(wěn)定劑。
參考文獻(xiàn)
己內(nèi)酰胺是一種重要的有機(jī)化合物，其下游產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于紡絲、輪胎、食品包裝等行業(yè)。近幾年，國內(nèi)市場對己內(nèi)酰胺的需求量日益增加，2010年以前國內(nèi)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廠家僅有巴陵、石家莊化纖、南京東方、衢州化工等四家，為滿足市場的需求，2010年至今四年間全國各地已建成投產(chǎn)或在建己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置達(dá)9家之多。新建生產(chǎn)裝置采用工藝多為環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)環(huán)己酮肟，然后再進(jìn)行液相重排生成己內(nèi)酰胺，其中環(huán)己酮的氨肟化反應(yīng)是該工藝中的核心控制工序。目前大多生產(chǎn)廠家均采用傳統(tǒng)的工藝控制條件，但存在催化劑消耗高、工藝波動、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多缺陷，本文就肟化反應(yīng)工藝和質(zhì)量的穩(wěn)定、催化劑消耗的降低等各方面對反應(yīng)條件進(jìn)行了研究，具體是從反應(yīng)溫度、醇酮比、雙氧水與酮比等方面做了改進(jìn)性研究，在實(shí)際生產(chǎn)中起到了良好的效果
一、反應(yīng)溫度對催化劑催化能力的影響
肟化反應(yīng)是典型的放熱反應(yīng)，傳統(tǒng)的肟化反應(yīng)溫度一般控制在80～85℃，本文以環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率和選擇性均不小于99.5%為標(biāo)準(zhǔn)，在同等的生產(chǎn)能力條件下考察了不同反應(yīng)溫度對催化劑活性的影響
表1 溫度對催化劑活性的影響
反應(yīng)條件：醇/酮=3：1（w/w）；雙氧水/酮=1.15：1（mol/mol）；酮流量：7t/h
從表中可以看出，隨著反應(yīng)溫度的升高相同量的催化劑催化的環(huán)己酮量呈上升趨勢，肟的催化劑單耗逐漸下降，即催化劑的活性隨著反應(yīng)溫度的升高而增大。溫度的升高有利于轉(zhuǎn)化率的提高和穩(wěn)定，在溫度為94～98℃時(shí)肟的催化劑單耗可降至0.143～0.152 kg/（t肟），但是在實(shí)際生產(chǎn)中隨著溫度的升高肟的選擇性會有所下降和生產(chǎn)的穩(wěn)定性及危險(xiǎn)性會相應(yīng)增加，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，肟化反應(yīng)的最佳控制溫度為94～98℃，肟的催化劑單耗為0.143～0.152 kg/（t肟），相比傳統(tǒng)的溫度控制條件下催化劑的消耗降低了0.2～0.35 kg/（t肟）。
二、叔丁醇和環(huán)己酮的比值對跨膜壓差和催化劑流失的影響
叔丁醇作為反應(yīng)體系中的溶劑，其本身不參與反應(yīng)，但是與環(huán)己酮的比值大小卻對催化劑的分離體系有重要影響。本文中所述的催化劑分離體系為膜管過濾系統(tǒng)，膜通量的大小直接決定了生產(chǎn)能力，同時(shí)也是催化劑損失的重要影響因素。膜管的通量主要表現(xiàn)在跨膜壓差的大小，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)裝置具體情況，較好狀態(tài)下的跨膜壓差應(yīng)為0～30kpa。
表2 叔丁醇與環(huán)己酮的比值對跨膜壓差的影響
反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度85℃；雙氧水/酮=1.15：1（mol/mol）；酮流量：7t/h
表中可以看出在同樣生產(chǎn)狀況下，隨著醇/酮的增加跨膜壓差逐漸由-15.78上升到12.36，即說明且醇/酮值越大，膜管阻力越小，其膜通量也就越大；同時(shí)反應(yīng)清液中催化劑的含量也越來越小，其主要機(jī)理為過大的膜阻力造成催化劑在膜管表面較多的積累，在壓差的推動下造成催化劑過多的流失。但是，醇/酮值過大會改變反應(yīng)體系的組成，影響成品的生成效率，同時(shí)也對后工序造成一定的分離負(fù)擔(dān)，增加了生產(chǎn)成本。綜合考慮，實(shí)際生產(chǎn)中醇/酮介于3.5～4.5：1最佳。
三、雙氧水和酮的比值對轉(zhuǎn)化率的影響
本文主要實(shí)驗(yàn)方法為：在轉(zhuǎn)化率低于99.5%時(shí)，改變雙氧水與環(huán)己酮的比值，考察反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的變化，其最終目的仍為通過改變雙氧水與環(huán)己酮的比例來降低催化劑的消耗。
表3 雙氧水與環(huán)己酮比值對轉(zhuǎn)化率的影響
反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度85℃；醇/酮=3：1（w/w）；酮流量：7t/h
表中可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)化率降至99.42%（即為本文中所述催化劑失活狀態(tài)）以下時(shí)，通過提高雙氧水與環(huán)己酮的比值調(diào)節(jié)方式，可以將轉(zhuǎn)化率提高至99.5%以上，實(shí)際生產(chǎn)表明通過調(diào)整雙氧水與環(huán)己酮比值后轉(zhuǎn)化率維持在99.5%以上可以達(dá)4～10h，這種方式同樣發(fā)揮了催化劑的最大作用，且環(huán)己酮肟的選擇性不會受到太大的影響，降低了己內(nèi)酰胺的催化劑消耗，減少了生產(chǎn)成本。雙氧水與環(huán)己酮比值過高會造成雙氧水的大量分解，生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素會增加，且造成雙氧水的浪費(fèi)。綜合考慮，雙氧水與環(huán)己酮的比值處于1.20～1.25（mol/mol）為最佳。
四、小結(jié)
環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)是目前大多數(shù)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝采取的中間產(chǎn)品合成方法，也是己內(nèi)酰胺生產(chǎn)中的核心工序，由于催化劑價(jià)格的昂貴、反應(yīng)的控制困難等原因，造成了大多肟化裝置的成本較高，本文對肟化反應(yīng)影響較大的幾個(gè)因素進(jìn)行了研究和探索，優(yōu)化了反應(yīng)控制條件，最大程度的發(fā)揮了催化劑的作用，降低了催化劑的損失量，提高了反應(yīng)的收率，大大降低了催化劑的單耗及綜合生產(chǎn)成本。綜上所述，環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)較優(yōu)的控制條件為：溫度94～98℃，此時(shí)肟的催化劑單耗為0.143～0.152 kg/（t肟）；叔丁醇和環(huán)己酮比例控制在3.5～4.5：1（w/w）為最佳；雙氧水與環(huán)己酮比例較優(yōu)的控制范圍為1.20～1.25（mol/mol）。
紡織印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶。印染廢水是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生量最大、危害嚴(yán)重且難以治理的三大廢水（印染、造紙、高濃度有機(jī)廢水）之一。印染廢水因具有有機(jī)物含量高、成分復(fù)雜、色度深、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)而成為國內(nèi)外公認(rèn)的難處理的工業(yè)廢水之一。在我國工業(yè)廢水中，印染廢水所占的比例比較大，且染料行業(yè)廢水治理率與合格率都較低。
甲基橙是一種較難降解的有機(jī)染料，在酸性和堿性條件下的偶氮和醌式結(jié)構(gòu)是染料化合物的主體結(jié)構(gòu)，選擇其作為染料模型化合物具有一定代表性。
活性染料由于其色澤鮮艷、色譜齊全、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，而成為使用量較大的染料之一。由于活性染料具有良好的水溶性等特性，故其印染廢水難以處理，尤以紅色染料廢水脫色最難。
如何解決數(shù)量龐大的副產(chǎn)物四氯化硅，成為多晶硅企業(yè)面臨的共同難題。
操作較復(fù)雜。氣相法白炭黑合成條件苛刻，生產(chǎn)工藝過程比較復(fù)雜，仍然存在不少技術(shù)難題。本論文結(jié)合四氯化硅廢液與染料降解進(jìn)行探索性研究。
一、實(shí)驗(yàn)部分
1.試劑與儀器
（1）試劑和藥品：甲基橙、活性紅、直接桃紅、蒸餾水、四氯化硅（AR）、過氧化氫（AR）濃鹽酸（AR）
（2）儀器設(shè)備：SZ—97自動三重純水蒸餾器（上海亞榮生化儀器廠 ）；TU-1901 雙光束；紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；KQ3200型超聲波清洗器 （昆山市超聲儀器有限公司）；電子天平（上海光正醫(yī)療儀器有限公司 ）；SHZ—III循環(huán)水真空泵 （上海亞榮生化儀器廠）；玻璃儀器氣流烘干器（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；調(diào)溫電熱套 （北京中興偉業(yè)儀器有限公司）
2.原理
四氯化硅廢液水解生成硅酸和HCl，并放出大量的熱，酸和熱在過氧化氫及有少量金屬離子下轉(zhuǎn)變成羥基自由基過程中起了一個(gè)催化作用，羥基自由基具有強(qiáng)氧性，能夠使染料的結(jié)構(gòu)破壞，從而促使染料的降解，另外四氯化硅水解過程中產(chǎn)生的硅膠，具有多孔結(jié)構(gòu)，有利于進(jìn)一步吸附染料。從而使染料脫色效果更好。
3.方法與步驟
根據(jù)降解前后的吸光度可以計(jì)算其脫色率
脫色率計(jì)算公式：脫色率（%）=×100%
公式中：A1為模擬染料廢水降解后的吸光度，A0為模擬染料廢水降解前的吸光度。
二、對甲基橙的處理
配制1g/L的甲基橙分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取若干個(gè)潔凈干燥的500mL燒杯進(jìn)行編號，分別加入20mL樣品，加入雙氧水（30%的雙氧水稀釋100倍），后立即加四氯化硅，待冷卻后加入適量的水浸泡1h，進(jìn)行抽濾，濾液定容于100mL容量瓶中。
配制5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，分別用雙光束紫外可見分光光度計(jì)測得其最大吸收波長463nm，并測得其對應(yīng)的最大吸光度，如表1。
根據(jù)甲基橙五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與吸光度作出甲基橙的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1：
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
A=0.0699C-0.0803
R2=0.9978
由上圖可知甲基橙有較好的線性關(guān)系，因此可以計(jì)算出高濃度甲基橙的吸光度。
推導(dǎo)公式：
A=0.0699C-0.0803
由此可計(jì)算出200mg/L甲基橙的吸光度為A。=13.8997 。
在最大吸收波長463nm 下分別測定其降解后的吸光度。根據(jù)脫色率公式計(jì)算脫色率，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表2和表3。
1.改變雙氧水的量對甲基橙降解的影響
2.改變四氯化硅的量對甲基橙降解的影響
三、對活性紅的處理
配制0.1g/L的活性紅分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取若干個(gè)潔凈干燥的500mL燒杯進(jìn)行編號，分別加入20mL樣品，加入雙氧水（30%的雙氧水稀釋1000倍），后立即加四氯化硅，待冷卻后加入適量的水浸泡1h，進(jìn)行抽濾，濾液定容于100mL容量瓶中。取20mL樣品定容于100mL容量瓶中，取一定量的溶液用雙光束紫外可見分光光度計(jì)測定其最大吸光度A。= 0.4387，對應(yīng)最大吸收波長為540nm，再在最大吸收波長下分別測定其降解后的吸光度。根據(jù)脫色率公式計(jì)算脫色率，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表4和表5。
1.改變雙氧水的量對活性紅降解的影響
2.改變四氯化硅的量對活性紅降解的影響
四、結(jié)果與討論
（1）由表2和表3可知：甲基橙的處理是在雙氧水的量一時(shí)，隨著四氯化硅的量的增加，降解效果越好；四氯化硅量一定時(shí)，隨著雙氧水的量的增加，降解效果越好。最高降解率可達(dá)99.92%
（2）由表4可知：在四氯化硅量一定時(shí)，隨著雙氧水的增加，活性紅的降解效果越好，但雙氧水增加到一定量的時(shí)候，但對活性紅過程中發(fā)現(xiàn)，在雙氧水增加到一定量時(shí)，在增加雙氧水的量，降解效果降低，說明雙氧水過量會抑制羥基自由基的產(chǎn)生，從而使染料的降解效果變差。
活性紅的降解效果在降低；由表5可知，雙氧水量一定時(shí)，隨著四氯化硅量的增加，活性紅的降解效果越好。最高降解率可達(dá)97.93%。
五、結(jié)論
（1）四種染料都是在雙氧水的量一時(shí)，隨著四氯化硅的量的增加，降解效果越好。
（2）四氯化硅量一定時(shí)，隨著雙氧水的量的增加，降解效果越好。
（3）四氯化硅是多晶硅產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物，處理較難，而紡織產(chǎn)業(yè)中排放出的染料廢水也很難處理，四氯化硅和廢水染料對人體以及其他生物體有害，用雙氧水在四氯化硅水解條件下處理燃料廢水可以達(dá)到以廢治廢的效果。
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作者簡介：
曾坤花，女，樂山師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院2010環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生。
雙氧水，化學(xué)名稱為過氧化氫，是除水外的另一種氫的氧化物。粘性比水稍微高，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，一般以30%或60%的水溶液形式存放。過氧化氫有很強(qiáng)的氧化性，且具弱酸性。過氧化氫可溶于乙醇、乙醚，不溶于苯。對有機(jī)物有很強(qiáng)的氧化作用，一般作為氧化劑使用。作為現(xiàn)代“最清潔”的化學(xué)品，雙氧水（過氧化氫）在各行各業(yè)都起到巨大的作用，可作為漂劑、氧化劑和環(huán)氧化劑、消毒劑、殺菌劑等等，尤其是近年來在環(huán)保工業(yè)方面毒廢水處理、氣體洗滌與消毒滅菌等展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。目前的雙氧水生產(chǎn)主要就是蒽醌法自動氧化法，極少數(shù)單位使用電解法。蒽醌法自動氧化法主要工藝就是通過一系列的氫化、氧化、萃取、凈化、后處理以及其他一些輔助工序組合而成。因此，研究雙氧水生產(chǎn)過程當(dāng)中的節(jié)能減排技術(shù)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、增設(shè)換熱器
在氫化工序過程中會產(chǎn)生大量的熱，整個(gè)放熱反應(yīng)過程都要在50℃到80℃的溫度范圍當(dāng)中進(jìn)行。反應(yīng)活化能需要50℃到65℃的預(yù)熱溫，而實(shí)際后處理工序可能達(dá)不到這樣的溫度，因此要在工作液進(jìn)入氫化塔之前增設(shè)預(yù)熱器。之后出來的氫化液溫度由于放熱反應(yīng)會達(dá)到60℃到80℃，但是氧化反應(yīng)的溫度只需要控制在50℃左右就可以了，因此，氫化液體在進(jìn)入氧化塔之前還需要經(jīng)過一個(gè)冷卻器冷卻才行。在這個(gè)工藝流程當(dāng)中，既有預(yù)熱時(shí)候消耗掉的蒸汽，同時(shí)也有冷卻循環(huán)時(shí)消耗掉的冷卻水。故對該工藝進(jìn)行優(yōu)化，即增設(shè)一種工作液和氫化液換熱器，增設(shè)該換熱器以后，利用氫化液本身的高溫度，既能預(yù)熱進(jìn)入氫化塔的工作液，同時(shí)氫化液本身也能被冷卻。利用該優(yōu)化方案，既能減少預(yù)熱蒸汽用量，又能減少冷卻水用量，同時(shí)還能減少雙氧水的蒸汽消耗，改造優(yōu)化以后經(jīng)濟(jì)效益顯著。
二、省略氧化液泵
整個(gè)工作液循環(huán)需要通過氫化液泵、氧化液泵和工作液泵共同完成。其中氧化液泵主要用于將經(jīng)過氧化塔以后的氧化液送到萃取塔底部，這個(gè)過程需要產(chǎn)生大量的電耗。由于在生產(chǎn)過程當(dāng)中，氣液分離器中氧化液的低點(diǎn)壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比萃取塔底的壓力要高，且由于管程相對較短，這其中的流體阻力就可以忽略不計(jì)了。因此，可以推算出，即使由氧化液自有能量直接進(jìn)入萃取塔底部而完全不用氧化液泵也能達(dá)到理想效果。對于一些規(guī)模不大的裝置即可省略掉氧化液泵和氧化液儲槽，物料直接經(jīng)過氣動閥進(jìn)入萃取塔。將該方案投入實(shí)際當(dāng)中運(yùn)行還算平穩(wěn)，節(jié)能效果顯著。而對于規(guī)模稍大的裝置，如果采用這個(gè)流程，則還存在諸多問題，其中最主要的就是要解決萃取塔因氧化液中夾帶的少量氣體而造成的影響。
三、提高空氣利用率
這個(gè)方案主要針對的是氧化塔。制取雙氧水時(shí)，氧氣和工作液要在氧化塔當(dāng)中進(jìn)行氫蒽醌反應(yīng)。氧化塔自上而下分為 2 節(jié)串聯(lián)運(yùn)行。生產(chǎn)過程中氫化液從氧化塔上塔底部進(jìn)入，再從第一節(jié)塔頂部出來，進(jìn)入第二節(jié)節(jié)塔底部繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。這個(gè)過程當(dāng)中壓縮空氣是通過并聯(lián)的形式分別從上下兩節(jié)塔的底部進(jìn)入的，在氧化塔當(dāng)中再與工作液進(jìn)行氧化反應(yīng)。反應(yīng)過后的空氣被合并到一起，回收芳烴之后再將其放空。縱觀該工藝流程，有八成以上的氧化反應(yīng)都在上塔完成的，真正進(jìn)入下塔的氫化液質(zhì)量濃度則相對較低。但是這其中還要保證下塔的反應(yīng)速度，這就需要跟上塔大致差不多（相差約10%左右）的空氣給量。這就不難看出，其實(shí)下塔的空氣利用率并不高，這直接造成了空壓機(jī)的無用功電耗。因此，可以改變氧化塔空氣流程，將之前的并聯(lián)進(jìn)入方式改為串聯(lián)形式，由氧化塔下塔進(jìn)入后將出來的尾氣進(jìn)入到氧化塔上塔當(dāng)中。通過這樣的改變，可以直接提高空氣的利用率。達(dá)到節(jié)能的同時(shí)，尾氣當(dāng)中的重芳烴排放也相應(yīng)減少，也降低了原材料的消耗又減少了污染，減排效果也能體現(xiàn)出來。
四、提高氫氣利用率
雙氧水節(jié)能減排工作當(dāng)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是提高氫氣的利用率，氫氣的成本約占到總成本的兩成到四成左右，而國內(nèi)氫氣的來源一般都是由電解而來，而這點(diǎn)恰恰造成了氫氣的來源流量可能會發(fā)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象，尤其是部分地區(qū)采取的峰谷電價(jià)措施，而電解制氫氣的廠商通常會為了節(jié)省成本采取錯(cuò)峰用電措施，氫氣的供應(yīng)量就因?yàn)檫@樣的調(diào)整而造成時(shí)段性性供應(yīng)不足的現(xiàn)象，很不穩(wěn)定。因此就需要設(shè)計(jì)一款氫氣存儲罐，當(dāng)氫氣供應(yīng)量富余的時(shí)候，總控打開氣動閥，向氫氣存儲罐內(nèi)充進(jìn)氫氣。當(dāng)氫氣存儲罐內(nèi)部壓力和氫壓機(jī)產(chǎn)生的壓力相同時(shí)，充氣即達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)遇到氫氣不足的情況下時(shí)，總控可關(guān)閉之前打開的氣動閥，并開啟另外的氣動閥，使氫氣能夠繼續(xù)補(bǔ)充到氫氣柜當(dāng)中去。當(dāng)氫氣存儲罐內(nèi)部壓力與氫氣柜的壓力相等時(shí)，充氣又達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)。整個(gè)充氫的過程既安全又可靠，同時(shí)又方便操作， 可以達(dá)到節(jié)能減排效果。
五、妥善處置氧化殘液
由于氧化過程當(dāng)中空氣要夾帶一部分水分，其次雙氧水本事要電解產(chǎn)生水分，再加上工作液當(dāng)中的水分等，都會多多少少地在2節(jié)氧化塔底部形成水相，這樣的水相就是氧化殘液。氧化殘液通過萃取可以獲得一些高濃度的雙氧水。這些氧化殘液由于很多方面存在質(zhì)量不過關(guān)，大多廠家都會將其作為廢棄物進(jìn)行排放或者進(jìn)行低價(jià)處理。當(dāng)這些殘液集中存放時(shí)會很不安全，本身就很不穩(wěn)定，極易發(fā)生事故，甚至?xí)l(fā)爆炸。氧化殘液若是直接進(jìn)行排放的話當(dāng)中的好多有機(jī)物雜質(zhì)以及磷酸等物資會對環(huán)境造成很大污染。這些殘液每年的數(shù)量相當(dāng)可觀，企業(yè)也不希望直接排放或者低價(jià)出售。尤其是工作液，既是污染物又比較貴，所以污水池經(jīng)過隔油分離出的工作液都要盡量回收利用。
六、節(jié)能回收氧化尾氣
由于氧化尾氣當(dāng)中含有芳烴，既為了環(huán)保要求，又考慮到經(jīng)濟(jì)效益問題，就對這些芳烴進(jìn)行回收?；厥胀ǔ２扇〉氖堑蜏乩淠?，由冷凍機(jī)組提供冷凍水，這當(dāng)中就要消耗掉很多電能。而近年來被廣泛使用的膨脹制冷機(jī)利用氧化尾氣本身的壓力再通過熵膨脹，尾氣因內(nèi)能減少而致使溫度降低，形成了冷量并通過換熱器將尾氣冷卻，當(dāng)溫度降到芳烴露點(diǎn)以下，可以將多數(shù)芳烴都能冷凝下來。這種方案幾乎不消耗任何能量，節(jié)能減排效果不言而喻。
七、結(jié)語
雙氧水的節(jié)能減排工作是一項(xiàng)需要長期創(chuàng)新的工作，雖然近幾年來國內(nèi)在雙氧水生產(chǎn)的節(jié)能減排方面獲得一些突破，但和世界先進(jìn)水平仍存在很大的差距，產(chǎn)品競爭力始終提不上來。當(dāng)前國內(nèi)雙氧水生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出更有效、更環(huán)保、更節(jié)能的制備裝置，依此將我國的雙氧水節(jié)能減排工作提升到一個(gè)更高的水平。
參考文獻(xiàn)
1 活性氧化鋁的作用及原理
活性氧化鋁在雙氧水生產(chǎn)中的作用主要在兩方面：一是再生生產(chǎn)中由于副反應(yīng)產(chǎn)生的降解物，使其恢復(fù)為有效物質(zhì)。降低物料消耗，提高資源利用率。二是脫除工作液中夾帶的堿液、吸附生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害雜質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少對昂貴的催化劑的損害。
2 活性氧化鋁的性能評價(jià)
雙氧水發(fā)展初期，人們認(rèn)為氧化鋁主要是脫除工作液中的雜質(zhì)及夾帶的堿液。所以，以對堿的吸附能力，來衡量氧化鋁的活性。一般要求大于60%，測定方法是：將定量的氧化鋁浸泡于定量的醋酸-苯溶液。然后用氫氧化鈉返滴定，計(jì)算吸堿能力。后來人們發(fā)現(xiàn)氧化鋁的重要作用是再生降解物，所以又有了用再生能力衡量氧化鋁活性的指標(biāo)。測定方法是：稱20g氧化鋁，置于250mL的錐形瓶中，加入100mL含降解物的工作液，于50℃在振蕩器內(nèi)震蕩5小時(shí)，測定前后蒽醌含量變化，其差值即為再生活性。差值越高越好。但是，這個(gè)方法有局限性，一是它受氧化鋁本身粒度的影響，氧化鋁的活性一方面靠自身的結(jié)構(gòu)，另一方面靠比表面積，粒度大，比表面積小，相對活性小。二是受工作液的影響，用來測量的工作液降解物含量低，測量出來的再生能力自然也低。但這并不表明氧化鋁活性差。
3 氧化鋁的使用
氧化鋁在雙氧水生產(chǎn)的作用如同醫(yī)療上的血液透析儀，它除了把生產(chǎn)中如同血液的工作液中的有害成分脫除外，還能把一些可以利用的成分再生。因此利用和選擇好氧化鋁，對生產(chǎn)廠至關(guān)重要。根據(jù)本人對雙氧水生產(chǎn)廠家服務(wù)多年的經(jīng)驗(yàn)，并基于上述理論，提出如下建議，并已取得生產(chǎn)廠的認(rèn)可。
3.1 選擇合適的產(chǎn)品 盡管國內(nèi)外生產(chǎn)氧化鋁的廠家很多，但是真正適合雙氧水生產(chǎn)的氧化鋁并不多，適合國內(nèi)更少。雙氧水生產(chǎn)廠應(yīng)該慎重選擇。選擇的依據(jù)，一是再生能力，二是凈化能力。表1為國內(nèi)某大廠對不同廠家氧化鋁的再生能力評價(jià)數(shù)據(jù)。從表1中，可以看出就再生能力來說，我廠和溫州廠接近且略高。但是，我廠的再生速度比較快，適合大生產(chǎn)需要。表2為過國內(nèi)某大廠對不同廠家氧化鋁的實(shí)際性能觀測數(shù)據(jù)。表2中觀測時(shí)間為2002年，觀測時(shí)間為1個(gè)月。
3.2 合適的使用方法 除了選擇合適的氧化鋁之外，正確的使用也能起到事半功倍的作用。根據(jù)筆者多年服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，以下問題需要注意。
使用周期：表3為國內(nèi)某大廠對不同廠家氧化鋁、不同使用時(shí)間的再生能力測定數(shù)據(jù)。
從表3中數(shù)據(jù)看，使用初期再生能力沒有充分發(fā)揮出來（3小時(shí)以內(nèi)），直到6小時(shí)以上才看出明顯再生作用。但時(shí)間繼續(xù)延長，氧化鋁活性達(dá)最大值并保持相當(dāng)時(shí)間后，趨于下降，這時(shí)需要更換新的氧化鋁。表中雖未列入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但生產(chǎn)實(shí)踐和觸媒活性變化理論表明，這個(gè)結(jié)論是正確的。但是，具體給出確切的判據(jù)是很難的，這是因?yàn)椴煌瑥S家的氧化鋁質(zhì)量參差不齊，不同雙氧水廠家的生產(chǎn)情況不盡相同，所以具體的指標(biāo)是難以給出的。但根據(jù)國內(nèi)開得比較好的大廠經(jīng)驗(yàn)和國外的數(shù)據(jù)，一般消耗控制在4.5kg/t（以27.5%雙氧水計(jì)）。根據(jù)前述理論，也可以根據(jù)生產(chǎn)中2-乙基蒽醌、四氫蒽醌的變化來判斷。若2-乙基蒽醌含量下降，可以判斷為需要更換后處理氧化鋁床；同理，若四氫蒽醌含量下降，可以判斷為需要更換氫化氧化鋁床。
4 結(jié)論
氧化鋁是雙氧水生產(chǎn)中的重要助劑，它關(guān)系到原料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)用氧化鋁，要根據(jù)化學(xué)原理，采取合適的評價(jià)指標(biāo)，用在合適的工序。本文給出了評價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)國內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐數(shù)據(jù)，給出了氧化鋁使用周期、使用方法、使用量。對有關(guān)廠家具有指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)：
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2012.02.065
子宮輸卵管造影是診治不孕癥的重要手段之一，筆者所在醫(yī)院從2008年至今對50例不孕癥患者進(jìn)行了超聲下子宮輸卵管雙氧水通液造影，取得了良好的效果，現(xiàn)報(bào)告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 本組50例均為門診確診的不孕癥患者，年齡最大40歲，最小24歲，其中原發(fā)不孕9例，繼發(fā)不孕41例。造影前均需經(jīng)全面檢查，排除嚴(yán)重心肺疾患、生殖器官發(fā)育異常及內(nèi)外生殖器炎癥，并排除男性不育。
1.2 儀器 使用SSI-5000彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率為3.5 MHz，使用輸卵管通液術(shù)常規(guī)器械。
1.3 方法 造影選擇在月經(jīng)干凈后3～7 d，造影前讓患者中度充盈膀胱，取膀胱結(jié)石位，常規(guī)外陰消毒鋪巾，再按婦科子宮輸卵管通液操作規(guī)程進(jìn)行通液。取3%雙氧水5 ml，慶大霉素16萬U，地塞米松10 mg，α-糜蛋白酶800 U加生理鹽水40 ml，在B超監(jiān)視下經(jīng)通液導(dǎo)管緩慢推入子宮腔。若剛開始推藥發(fā)現(xiàn)阻力較大，考慮可能是輸卵管刺激痙攣所致，應(yīng)暫停,稍待片刻后再緩慢推入。推藥全過程均在B超的指導(dǎo)下進(jìn)行，要多方位掃查，觀察導(dǎo)管是否進(jìn)入宮腔，推藥時(shí)觀察藥液流動及微氣泡（雙氧水的作用）移動情況，一般注入藥約15 ml，可見宮腔有液性暗區(qū)，然后繼續(xù)推注藥液，橫切面觀察子宮腔、兩側(cè)輸卵管是否分離，氣泡是否經(jīng)宮腔流入輸卵管并向遠(yuǎn)端移動，若輸卵管通暢，則推入35 ml液體后，輸卵管傘端有液體及氣泡溢出，子宮直腸窩處出現(xiàn)液性暗區(qū)。
1.4 超聲聲像圖判定標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)推藥阻力的大小、宮腔和輸卵管分離的程度及液性暗區(qū)的多少、有無返流等進(jìn)行綜合分析，將輸卵管通暢程度分為3種：（1）輸卵管通暢：推藥時(shí)順利，無阻力、無返流，患者無明顯不適，B超見宮腔分離后液性暗區(qū)不增大且直徑＜1.0 cm，輸卵管分離明顯，并可見宮腔內(nèi)暗區(qū)小氣泡呈明亮光點(diǎn)快速向傘端移動。術(shù)后子宮兩側(cè)及子宮直腸窩處可見液性暗區(qū)；（2）輸卵管通而不暢：推藥時(shí)有阻力、返流不多、宮腔分離，1.0 cm＜直徑＜1.5 cm，液體流經(jīng)輸卵管時(shí)，輸卵管呈擴(kuò)張扭曲狀，宮腔內(nèi)暗區(qū)的小氣泡呈明亮光點(diǎn)向輸卵管方向緩慢移動。術(shù)后子宮兩側(cè)及子宮直腸窩處仍可及少量液性暗區(qū)；（3）輸卵管梗阻：推藥時(shí)阻力大，返流多，宮腔分離直徑＞1.5 cm，患者下腹憋脹、疼痛，宮腔內(nèi)暗區(qū)小氣泡明亮光點(diǎn)流動受阻，雙側(cè)輸卵管未見擴(kuò)張和氣泡通過，停止注藥后液體返流出陰道。術(shù)后子宮兩側(cè)及子宮直腸窩處無液性暗區(qū)。
2 結(jié)果
本組50例B超監(jiān)測結(jié)果：注藥量平均為30 ml，雙側(cè)通暢30例，雙側(cè)輸卵管梗阻3例，一側(cè)通暢者17例，經(jīng)回訪，一次通液術(shù)后受孕者16例，占32%；二次通液受孕者14例，占28%；三次通液受孕者11例，占22%；未受孕者9例，占18%。
3 討論
輸卵管聲學(xué)造影是近年來臨床上用于診治輸卵管是否通暢的常規(guī)方法之一，雙氧水特有的聲像圖能快速、實(shí)時(shí)、直觀地反應(yīng)輸卵管的通暢情況，雙氧水為強(qiáng)氧化劑，它經(jīng)過氧化分解產(chǎn)生微氣泡，而B超能監(jiān)視微氣泡強(qiáng)回聲進(jìn)入宮腔并迅速向兩側(cè)宮角及雙側(cè)輸卵管分流，這種特有的聲像圖出現(xiàn)的時(shí)間及氣泡的移動速度能反映輸卵管的通暢程度。如峽部梗阻時(shí)，微氣泡則滯留于宮腔，不向雙側(cè)輸卵管分流；如輸卵管下段梗阻，則微氣泡滯留于輸卵管上段，在這種運(yùn)動過程中，可全面直觀地了解子宮腔內(nèi)的病變（如有無子宮腫瘤、子宮畸形等），還可了解盆腔內(nèi)有無腫瘤的壓迫，卵巢的發(fā)育，有無卵巢囊腫，多囊卵巢和卵泡的成熟情況以及輸卵管的阻塞部位和程度，從而達(dá)到檢查的目的。
以往多采用碘油造影和單純注水注氣法，部分患者對碘油過敏，而且此方法需要在X線下進(jìn)行，對醫(yī)生和患者均有一定的危害，而單純注水注氣法主要靠測定宮腔壓力、通過注入液體的量、外溢出陰道的量、患者的感覺來判斷是否通暢及通暢程度，因此有很大的盲目性。
雙氧水為氧化劑類消毒防腐劑，其性質(zhì)不穩(wěn)定，在過氧化氫酶的作用下能分解放出新生態(tài)氧，而發(fā)揮殺菌、消炎、清潔創(chuàng)面的作用，由于釋氧過快，故作用只限表面，不具有腐蝕性。
雙氧水配合慶大霉素、α-糜蛋白酶、地塞米松進(jìn)行輸卵管通液有兩方面的作用：（1）壓力的改變起到疏通輸卵管的作用。因?yàn)橥谱⑺幬锟蓻_開子宮輸卵管內(nèi)的輕度粘連，解除輸卵管的粘邊；（2）藥物作用，其中慶大霉素有抗菌消炎的作用，α-糜蛋白酶能清除壞死的組織，地塞米松能抑制炎性滲出和肉芽增生，雙氧水能抗厭氧菌感染，并且放出微氣泡，有利于B超顯像動態(tài)觀察。雙氧水和藥物配合通液對子宮內(nèi)膜炎、慢性盆腔炎、輸卵管炎起到局部消炎作用。
筆者通過B超監(jiān)視下對50例不孕患者行雙氧水子宮輸卵管通液造影術(shù)體會到，以上方法安全、可靠、簡單、便捷、直觀性強(qiáng)、可重復(fù)，患者易接受，克服了臨床上單純憑感覺來判斷是否通暢的不足，同時(shí)也避免了碘油造影時(shí)醫(yī)生和患者接受X線的照射，用藥方便，價(jià)格低廉，無過敏現(xiàn)象，不適反應(yīng)較輕，可立即觀察到效果，是一種行之有效的方法。
在女性不孕癥患者中，輸卵管的堵塞或不暢是造成不孕和宮外孕最常見的原因，經(jīng)臨床實(shí)踐證明，B超下行子宮輸卵管雙氧水配合藥物造影，對不孕癥的臨床診治頗有實(shí)用價(jià)值，同時(shí)還有預(yù)防作用，為臨床上治療不孕癥提供了可靠的診斷依據(jù)，使之能準(zhǔn)確有效地進(jìn)行治療，值得各基層醫(yī)療單位推廣應(yīng)用。
參 考 文 獻(xiàn)
