过氧化氢绿色合成工艺研究进展.pdf

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化工进
展
2012年第31卷第8期
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
1641
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进展与述评
过氧化氢绿色合成工艺研究进展
管永川,李韦华,张金利
(天津大学化工学院,天津300072)
摘要:过氧化氢是一种重要的绿色化エ产品。由氩气和氧气直接催化合成过氧化氢是一种理想的原子经济性反
应,但是该方法的工业化应用面临严峻的技术挑战。本文介绍了近年来氢氧直接合成过氧化氢反应过程相关的活
性催化组分Pd、双金属Pd-Au、固体酸类載体、膜反应器和微通道等新型反应器的研究与应用性能;基于过程
集成与强化的角度,提出将氩氧直接合成过氧化氩过程与其它特定生产工艺相集成,减少不必要的提浓、运輸和
稀释等环节,以实现安全、环保的过氧化氩绿色生产和应用。
关健词:过氧化氢;直接合成;双金属催化;新型反应器
中图分类号:TQ123.6
文献标志码:A
文章编号:1000-66133(2012)08-1641-07
Research progress in the green synthesis process of hydrogen peroxide
GUAN Yongchuan, LI Wei, ZHANG Jinli
School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China)
Abstract: Hydrogen peroxide (H12 02 is an important reagent which has been widely used in the
industrial fields of electronic, pharmaceutical, papermaking, food, wastewater treatment and so on
Direct catalytic synthesis of hydrogen peroxide from hydrogen and oxygen is an ideal atomic economic
reaction route; however, its substantial application is confronted with serious technique challenges
Focusing on the development of direct catalytic synthesis process of hydrogen peroxide from hydrogen
and oxygen, this article reviewed the researches on active catalytic components including Pd and
bimetallic Pd-au, solid acid carriers and new kinds of reactors including membrane reactors and
micro-channel reactors in recent years. In the view of process integration and intensification. It is
necessary to explore the integration between the direct synthesis route hydrogen peroxide with other
specific chemical process, so as to avoid redundant concentration, transportation and dilution steps and
promote the development of safe and green processes to produce hydrogen peroxide
Key words: hydrogen peroxide; direct synthesis bimetallic catalysis new reactors
过氧化氯,在使用过程不产生污染环境的副产种理想的原子经济性反应,从1914年被首次提出之
物,仅释放出氧和水,被认为是一种环境友好型化后就备受关注,但是这种方法在工业化应用中面
工产品,已广泛应用于化工、纺织、造纸、食品、
临严峻的技术挑战:①氢气和氧气混合爆炸范围较
环境保护等行业,且需求量越来越大。目前,大規广(氢气体积分数为4%~94%),危险系数较大
模工业化生产过氧化氢的方法为蔥配法?,这种方②氢气和氧气在反应介质中的溶解度较小,造成过
法技术成熟,反应过程中氢气和氧气没有直接接触,
安全系数较高;但是该工艺复杂,装置投资大,在
收稿日期:2012-02-27;修改稿日期:2012-03-10
生产过程中大量使用有机溶剂,对环境污染严重。
基金项目:国家自然科学基金项目(21076144,20836005)。
第一作者:管永川(1988-),男,硕士。联系人:张金利,教授,从
由氢气和氧气直接催化合成过氧化氢的方法,是一事绿色过程强化研究。E-mailZhangjin(@tju.edu.cn。