[发明专利]一种用于蒽醌法制备双氧水工作液的再生剂及其应用

说明书

本发明公开了一种用于蒽醌法制备双氧水工作液的再生剂及其应用。该再生剂是利用稀土溶液对分子筛进行离子交换焙烧后制备而成，其中分子筛类型为13X型分子筛、NaY型分子筛。本发明是通过对X型分筛或Y型分子筛进行稀土改性，得到再生剂。经稀土改性可以稳定分子筛的骨架结构，提高分子筛的稳定性和催化性能，此外稀土元素可提供较多的活性位，进而提高分子筛的活性。本发明的再生剂能够对蒽醌法制备双氧水工作液实现再生，提高其工作液中的EAQ和H4EAQ浓度。

技术领域

本发明涉及一种用于蒽醌法制备双氧水工作液的再生剂及其应用。

背景技术

双氧水是一种强氧化剂，是一种极具工业应用价值的无机化工原料，广泛的应用于工业，医药，军用等领域，且双氧水为绿色。因此双氧水的需求量日益增加，为了满足巨大的市场需求，双氧水合成工艺被广泛研究。现制备的双氧水方法有蒽醌法和氢氧直接化合法。蒽醌法工业化生产过氧化氢原理是将烷基蒽醌溶解至工作液中，在以镍或钯为活性组分的催化剂催化作用下进行加氢反应，生成烷基氢蒽醌，之后将含有烷基氢蒽醌的工作液进行氧化，则反应生成过氧化氢及烷基蒽醌，之后对工作液进行萃取，即得到双氧水溶液及工作液。氢氧直接化合法原理是在高压反应器中加入反应介质和催化剂在不断搅拌下通入一定比例的氢气，氧气及氮气的混合气，在一定温度及压力下即可反应生成过氧化氢。氢氧直接化合法存在产品含量低，条件苛刻，且使用氢气与氧气的混合气体，具有高危险性，所以工业上常选用蒽醌法进行制备过氧化氢的工艺。

蒽醌法工业化生产过氧化氢原理是将烷基蒽醌溶解至工作液中，在以镍或钯为活性组分的催化剂催化作用下进行加氢反应，生成烷基氢蒽醌，之后将含有烷基氢蒽醌的工作液进行氧化，则反应生成过氧化氢及烷基蒽醌，之后对工作液进行萃取，即得到双氧水溶液及工作液。蒽醌法生产过氧化氢的载体即烷基蒽醌和四氢烷基蒽醌，但由于蒽醌法制备过氧化氢工艺中烷基蒽醌不断循环进行氢化反应及氧化反应，就不可避免伴随着的各种副反应的进行，生成一些蒽醌衍生物，不能反应生成过氧化氢的物质，这些物质统称为降解物。烷基蒽醌的降解分为氢化降解和氧化降解，氢化降解包括蒽醌芳环的深度氢化和羰基氢解，氧化降解为氢化蒽醌发生氧化反应生成蒽醌环氧化合物或酸酐类物质。当降解物积累到一定浓度，会使得工作液中有效烷基蒽醌的含量降低，降低反应效率，增加损耗，同时，由于烷基蒽醌的降解，会影响工作液的性质，使得工作液密度增大，粘度增加，增加运行负荷，耗能增加，严重会使得反应停止。所以蒽醌法制备双氧水工艺中蒽醌等有机物的降解与再生是影响生产的重要因素。本发明提供了一种以稀土改性分子筛为再生剂，再生效果理想，通过稀土改性，可提高分子筛骨架稳定性，以提高分子筛稳定性，且稀土元素的加入，可增加活性位，以提高分子筛的活性。

专利CN 101554996A提出了一种双氧水工作液再生剂的制备方法，采用氧化钙为活性组分，组分配比是：氧化钙1％-99％，其余为碱性氧化物，优选氧化钙50％-70％，其余为碱性氧化物。此方法氧化钙含量高，且与碱性氧化物没有进行粘结，直接混合，强度较小，不稳定，容易分散在工作液中，导致生产装置堵塞，生产停止。

专利105174229 B提出了一种复合型蒽醌法双氧水工作液活性再生剂及其制备方法，包括两层或三层结构，两层结构，外表面层活性氧化铝50％-95％，其余为氧化钙，心部层氧化钙50％，二氧化硅50％，三层结构，最外层活性氧化铝50％-99％，碱金属氧化物0-2.5％，其余为氧化钙，向心部层氧化钙50％-99％，碱金属氧化物0-2.5％，其余为二氧化硅，心部层氧化硅50％-99％，其余为氧化钙。此方法制备的双氧水工作液再生剂，由于包含多层结构，心部结构无粘结剂，结构不稳定，此外多层结构，使得再生效果不彻底，限制工作液再生量，且长期使用再生剂造成工作液碱性增加。

专利CN 105152137 B提出了一种蒽醌法制备双氧水工艺中的双氧水工作液再生剂及其制备方法，其再生剂包括：氧化铝粉10％-80％，氧化镁粉10％-80％，田菁粉1％-112％，氧化铝为γ型晶型，氧化镁粉为立方晶型。以氧化铝为再生剂，再生效果不理想，处理后仍有大量的蒽醌降解物存在，且再生剂的寿命较短，需要更换再生剂，造成再生剂的浪费。

发明内容