Hydro peroxit va cac hop chat peroxo

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

Hydro peroxit và các hợp chất peroxo

Comments

Presentation Transcript

slide 1:

BÁO CÁO TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÔ CƠ

slide 2:

CHỦ ĐỀ: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HYDROPEROXIT VÀ CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2

slide 3:

Nội Dung 1 Tổng quan về hydroperoxit và các hợp chất peroxo 2 Công nghệ sản xuất hydroperoxit 3 Công nghệ sản xuất các hợp chất peroxo 4 Thảo luận và kiến nghị 13/03/2017 3

slide 4:

i 4 Mở đầu Được tìm thấy vào năm 1818 bởi Louis Jacques Thernard khi điều chế BaO 2 . Năm 1894 Richard Wolffenstein đã chiết xuất được 100 H 2 O 2 bằng chưng cất chân không. Tìm ra CTCT Sản xuất Ứng dụng 38 triệu tấn/năm. quy về H 2 O 2 100. Sản xuất natri perborat và natri percarbonat. Chất tẩy trắng sát trùng diệt khuẩn. Cuối thế kỷ 19 CTCT chính xác của H 2 O 2 mớ được tìm ra HOOH hoặc H 2 O 2 . Tiến trình phát triển Lịch sử ra đời

slide 5:

Mieu ta noi dung I. HYDROPEROXIT 1.1. Giới thiệu - Tẩy trắng bột giấy. - Sản xuất các chất tẩy rửa và các hợp chất peroxit khác. - Chất khởi đầu trong phản ứng polymer hóa. Trạng thái tính chất 1 Lỏng nhớt trong suốt vừa có tính OXH vừa có tính khử. Ứng dụng 4 2 Công nghệ sản xuất - Sát trùng vết thương. - Tiệt trùng làm sạch. - Tạo oxy cho cây thủy sinh. - Nhiên liệu cho động cơ tên lửa. • Oxy hóa isopropanol.  • Điện hóa axit sulfuric hoặc amoni sulfat.  • Quá trình anthraquinone  Lưu trữ vận chuyển 3 t 0 mát và tránh chiếu nắng trực tiếp trong chai lọ xa tầm tay trẻ em. 5

slide 6:

I. HYDROPEROXIT 1.2. Tình hình sản xuất và nhu cầu tiêu thụ hydroperoxit trên thế giới 13/03/2017 6

slide 7:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone Hơn 99 H 2 O 2 trên thế 1 1 giới được sản xuất theo phương pháp này. 3 3 • Oxy hóa isopropanol  3 quy trình sản xuất chính trong C c ó ô 3 n q g u n y g tr h ìn iệ h p 2 • Điện hóa axit  sulfuric hoặc amoni sulfat Lượng axeton sinh ra gấp đôi lượng hydroperoxit nên phải sản xuất và sử dụng tại chỗ. Chi phí sản xuất khá cao do tiêu tốn nhiều năng lượng điện. 13/03/2017 7

slide 8:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone - Sử dụng công nghệ hydro hóa xúc tác tầng cố định.f t - h N e h s ữ u n b g c c o ô n n te g n đ ts oạn chính: a Hydro hóa anthraquinone b Oxy hóa anthraquinol tạo thành c Chiết tách dung dịch H 2 O 2 d Tinh chế và cô đặc H 2 O 2 8

slide 9:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone Sơ đồ phản ứng 9

slide 10:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone a Hydro hóa anthraquinone - Hỗn hợp gồm: anthraquinol thường sử dụng 2-ethyl anthraquinone các chất thơm nặng và tri÷izo octyl phosphate làm dung môi. - Xúc tác Ni hoặc Pd trên nền chất mang rắn. - Khí H 2 ở t 0 320K được phun vào tháp hydro hóa theo nguyên lý ngược dòng. b Oxy hóa anthraquinol tạo thành - Dung dịch 2-ethylanthraquinol được oxy hóa bởi oxy không khí đồng thời tái cấu trúc anthraquinone và tạo ra dung dịch H 2 O 2 loãng. - Hỗn hợp dung dịch ra tháp oxy hóa được đưa sang công đoạn chiết suất và tinh lọc sản phẩm H 2 O 2 . 10

slide 11:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone c Chiết tách dung dịch H 2 O 2 - Dung dịch H 2 O 2 loãng được chiết suất bằng nước khử khoáng trong tháp chiết kiểu đĩa lỗ thu được sản phẩm H 2 O 2 có nồng độ 275. - Phần dung dịch thải được xử lý bằng dung dịch kiềm đặc để tách nước rồi được đưa trở lại công đoạn hydro hoá. Dung dịch kiềm được tách các tạp chất sau đó cô đặc để tái sử dụng. d Tinh chế và cô đặc H 2 O 2 - Dung dịch H 2 O 2 loãng từ thùng chứa qua bơm lọc gia nhiệt rồi vào thiết bị bốc hơi kiểu tháp đệm. - Quá trình cô đặc được thực hiện ở điều kiện chân không. - Sản phẩm sau khi cô đặc có thể đạt được nồng độ 35 50 70. 11

slide 12:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone e Lưu trữ vận chuyển - H 2 O 2 tinh khiết vốn dĩ rất bền. Tuy nhiên nếu nhiễm một chút tạp chất chủ yếu là các kim loại nặng nó có thể bị phân hủy. Do đó cần thêm chất ổn định vào sản phẩm điển hình như natri stannat Na 2 SnOH 6 . - Lưu trữ trong các silo trong điều kiện t 0 mát tránh chiếu nắng trực tiếp và vận chuyển bằng các thùng chứa lớn lót poly etylen. 12

slide 13:

I. HYDROPEROXIT 1.3. Công nghệ sản xuất • Phương pháp oxy hóa anthraquinone A view of the Man Ta Phut petrochemical complex on the Gulf of Thailand. It is capable of producing over 330 000 tonnes of hydrogen peroxide a year the largest such plant in the world. 13 http://www.essentialchemicalindustry.org/chemicals/hydrogen-peroxide.html

slide 14:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.1. Giới thiệu - Được phát hiện bởi Gay Luysac và Thenard vào đầu thế kỷ 19. - Các hợp chất peroxo gồm ít nhất 1 cặp oxy nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị liên kết đơn mỗi nguyên tử oxy có số oxy hóa -1. liên kết ion Peroxohydrat liên kết cộng hóa trị liên kết cho nhận PHÂN LOẠI CÁC HỢP CHẤT PEROXO Hyperoxit Ozonit vô cơ 14

slide 15:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3. Các hợp chất peroxo quan trọng trong công nghiệp Canxi peroxit Natri peroxoborat NaBO 3 . 4 H 2 O - Chất tẩy trắng bột giấy. Natri carbonate peroxohydrate 2Na 2 CO 3 .3H 2 O 2 - Chất tẩy trắng quần áo. - Sản xuất các chất tẩy rửa. Muối peroxodisulfat NH 4 2 S 2 O 8 - Gồm muối của natrikali amoni. - Chất khởi đầu trong tổng hợp poly acrylonitrin và các polymer khác. - Tẩy trắng tẩy màu hay làm sạch gỗ. CaO 2 -Tăng tốc độ đông cứng trong lưu hóa cao su. - Tẩy trắng vàng và bạc khi khai thác. - Tác nhân oxy hóa trong sản xuất hợp kim nhôm – titan. - Chất làm trắng 15 răng khử trùng.

slide 16:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.1. Natri peroxoborat Natri peroxohydrat tồn tại dưới các dạng hexahydrat tetrahydrat trihydrat tinh thể ngậm nước tự do và hợp chất khan. • Sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp là natri perborat tetrahydrat và natri perborat monohydrat dùng để tẩy trắng bột giấy . • Sản xuất natri perborat tetrahydrat bằng phương pháp oxy hóa khoáng borat bằng H 2 O 2 . • Bảo quản trong điều kiện lạnh và khô. • Lưu trữ trong các silo và vận chuyển bằng các thùng chứa lớn lót poly etylen. 13/03/2017 16

slide 17:

Kết tinh và tách muối II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.1. Natri peroxoborat Quy trình sản xuất H 2 O 2 NaOH Quặng borat Dung dịch NaBOH 4 Muối ướt Tái tuần hoàn dung dịch thải NaBO 3 . 4 H 2 O Sấy khô NaBO 3 . 4 H 2 O NaBO 3 . H 2 O 13/03/2017 Bùn thải Hình 2.4. Sơ đồ khối công nghệ sản xuất natri peroxoborat 17 Dehydrat hóa Bể chứa dung dịch thải Hòa tan khoáng vô cơ tách bùn

slide 18:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.1. Natri peroxoborat Quy trình sản xuất Bước 1: Na 2 B 4 O 7 phản ứng với NaOH để thu được dung dịch đặc natri tetrahydroxoborat: Na 2 B 4 O 7 + 2NaOH + 7H 2 O → 4 NaBOH 4 Bước 2: Dung dịch loãng natri tetrahydroxoborat được xử lý với H 2 O 2 rồi làm lạnh xuống dưới 30 0 C natri perborat tetrahydrat sẽ kết tủa: 2 NaBOH 4 + 2 H 2 O 2 + 2 H 2 O → Na 2 BO 2 OH 2 2 .6 H 2 O. Bước 3: Quá trình kết tinh được thực hiện trong hệ hở làm lạnh và khuấy đều. Natri perborat tetrahydrat đậm đặc liên tục được lấy ra trong thiết bị li tâm tự động. 13/03/2017 18

slide 19:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.1. Natri peroxoborat Quy trình sản xuất Bước 4: Sấy khô trong lò quay với không khí ở nhiệt độ 100 0 C. Trong quá trình sấy chú ý không để nhiệt độ của muối vượt quá 60 0 C để tránh bị nóng chảy. Bước 5: Làm lạnh ở 25 0 C bằng dòng không khí lạnh. Sản phẩm được tách ra khỏi dòng khí thải bằng máy lọc hơi đốt. Phần dung dịch thải được tái trở lại chu trình sản xuất. Natri perborat được ổn định hóa bằng cách thêm vào dung dịch MgSO 4 hoặc muối silicat của kim loại kiềm kiềm thổ trước và sau giai đoạn kết tinh. Natri perborat monohydrat được sản xuất bằng cách dehydrat hóa natri perborat tetrahydrat nhiệt độ duy trì khoảng 180 0 C – 210 0 C. 13/03/2017 19

slide 20:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.2. Natri carbonate peroxohydrate Giới thiệu Đặc tính Phương pháp sản xuất Phương pháp kết tinh Phương pháp phun hỗn hợp Phương pháp khô 13/03/2017 20

slide 21:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.2. Natri carbonate peroxohydrate Quy trình sản xuất bằng phương pháp kết tinh Bước 1: Dung dịch natri percarbonat đậm đặc sau lọc được trộn với H 2 O 2 chất ổn định hóa muối magie hoặc silicat của kim loại kiềm được thêm vào dung dịch trước khi vào đi thiết bị kết tinh ở 10 – 20 0 C. Bước 2: kết tinh ở 10 – 20 0 C. thêm một số muối như NaCl poly phosphat hay polyacrylat đẻ tăng tốc độ kết tinh. Bước 4: Li tâm để loại bớt nước Dung dịch sau ly tâm được cô đặc và bổ sung thêm Na 2 CO 3 lọc bỏ tạp chất rồi đưa trở lại quá trình kết tinh. Bước 5: Sấy bằng dòng khí nóng ở nhiệt độ 75 – 130 0 C. 13/03/2017 21

slide 22:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.1. Natri peroxoborat Quy trình sản xuất 13/03/2017 22

slide 23:

b O II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.3. Muối peroxodisulfat H 2 O H 2 SO 4 NH 4 SCN H 2 2 a Quy trình đi ện phân c Lowenstein – Riedel: d NH 4 2 S 2 O 8 a Anot b Catot c dòng quá thế d TB kết tinh chân không e Máy ly tâm NaOH h Na 2 S 2 O 8 e NH 3 g NH 3 f Máy sấy g trung hòa dung dịch gốc h TBPU và giải phóng NH 3 Hình 2.6. Sơ đồ công nghệ sản xuất natri peroxodisulfat và amoni peroxodisulfat. 23 f NH 4 Màng ngăn +

slide 24:

24 II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.3. Muối peroxodisulfat Bảng 2.2. Thành phần và chế độ điện phân sản xuất muối amoni peroxodisulfat.

slide 25:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.3. Muối peroxodisulfat Bước 1: Trong quá trình điện phân ion amoni và nước của quá trình hydrat hóa làm giàu catot bằng cách di chuyển qua màng ngăn. Kết quả catot quá bão hòa được trộn với anot để thay thế sự tiêu thụ sulfat. NH 4 2 SO 4 + H 2 SO 4 → NH 4 2 S 2 O 8 + H 2 Bước 2: Sau quá trình kết tinh và tách NH 4 2 S 2 O 8 dung dịch còn dư được trung hòa với amoniac thêm NH 2 2 SO 4 và H 2 SO 4 rồi đưa trở lại các điện cực. Ưu điểm: không cần các thiết bị đặc biệt để xử lý amoniac. Hạn chế: việc thiết kế hệ thống điện hóa của natri và kali peroxodisulfat các điều kiện đặc biệt là mật độ điện cực và thành phần cần phải xem xét để tránh sự hòa tan điện cực và các vấn đề điện phân. 25

slide 26:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.4. Canxi peroxit 13/03/2017 https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_peroxide 26

slide 27:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.4. Canxi peroxit CaO 2 được sản xuất bằng cách kết tủa octahydrat từ dung dịch muối hoặc hydroxit sau đó dehydrat hóa ở nhiệt độ trên 100 0 C. CaOH 2 + H 2 O 2 → CaO 2 + 2H 2 O CaOH 2 H 2 O 2 Kết tủa octahydrat Hỗn hợp sau phản ứng Chất rắn ướt Tái tuần hoàn dung dịch thải 13/03/2017 CaO 2 CaO CaOH 2 và CaCO 3 . Hình 2.7. Sơ đồ công nghệ sản xuất canxi peroxit 27 Bể chứa dung dịch thải Nghiền bột mịn Dehydrat hóa Sấy khô Ly tâm tách kết tủa

slide 28:

II. CÁC HỢP CHẤT PEROXO 2.3.5. Một số hợp chất peroxo khác Natri chất hấp thụ CO 2 Tổng hợp NaBO 3 . 4 H 2 O và 2Na 2 CO 3 . 3 H 2 O 2 Peroxit Na O Kali hyperoxit trong thiết bị dưỡng khí và mặt trước đây 2 2 KO 2 nạ phòng độc. Chỉ được ứng dụng trong sản xuất pháo hoa nó tạo ra khung hình có màu đỏ. Stronti peroxit SrO 2 Peroxo Compounds K ẽm peroxit ZnO 2 Làm tăng độ bền kéo cho hợp chất cao su làm tác nhân để tổng hợp chất đàn hồi chất khử trùng vết thương vùng da hoại tử. Thuốc chữa ợ chua dạ dày và làm chất khử trùng. Magie peroxit MgO 2

slide 29:

3. THẢO LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1. Độc tính hydro peroxit và các hợp chất peroxo Chất Amoni peroxo Kích thích da thỏ Kích thích mắt thỏ Kích ứng da chuột bạch disunfat Natri peroxo disunfat Kali peroxo disunfat Kali bisperoxo Không Kích thích nhẹ Kích ứng tối ưu Không Không Kích ứng tối ưu Không Không Kích thích mono sunfat bis Ăn mòn sunfat Natri percarbonat Kích ứng nhẹ Natri percarbonat Kích ứng ứng mono hydrat Natri percarbonat mạnh/ăn mòn Kích thích mạnh /ăn mòn Kích thích mạnh /ăn mòn Không kích ứng không kích ứng không kích ứng tetra hydrat Không kích ứng Kích thích

slide 30:

3. THẢO LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.2. Các giải pháp phòng ngừa an toàn ✓ Khi tiếp xúc cần mặc trang phục bảo hộ.  ✓ Phương pháp lưu trữ: Do hydroperoxit và các hợp chất peroxo dễ phân hủy khi có ánh sáng nên nó cần phải bảo quản trong điều kiện lạnh và tránh chiếu nắng trực tiếp.  ✓ Bảo quản trong chai lọ phải có dãn nhãn rõ ràng xa tầm với của trẻ em.  13/03/2017 30

slide 31:

L/O/G/O Thank You For your attention

authorStream Live Help