pH值对双氧水绝热分解特性的影响

为了考察pH值对双氧水热危害的影响,利用VSP2绝热量热仪对pH值分别为1.8,4,5,6,7及8的质量分数为27.5%的双氧水进行了绝热条件下测试,得到了不同pH值双氧水的绝热分解特征,求得了双氧水的分解动力学,并计算得到双氧水在起始温度为30℃时绝热条件下到达最大反应速率所需时间。结果表明:当双氧水pH值增加时,起始放热温度降低,到达最大反应速率所需时间缩短,热失控危险性明显增加,双氧水在工业条件下存储时,当pH值增加至6时就有一定危险性,当pH值增加至7以上时热失控几乎不可避免。     

相转移催化剂上环戊烯选择氧化制备戊二酸

以双氧水为氧化剂,采用反应控制相转移催化剂催化环戊烯选择氧化制备戊二酸,考察反应条件的影响和催化剂回收。结果表明,催化剂最佳反应条件为催化剂用量为环戊烯质量的10%,双氧水和环戊烯物质的量比为4. 15∶1,反应温度90℃,反应时间5 h,最佳反应条件下戊二酸收率95. 67%,催化剂回收率66. 78%。通过高温分解反应液中残余双氧水可提高催化剂回收率。最佳分解温度为105℃,分解时间为6 h,分解反应后催化剂回收率79. 42%。实验室工艺条件下进行20 L放大试验,结果与小试无明显差别。     

大孔树脂对过氧化氢热稳定性的影响

基于GB/T 1616—2014《工业过氧化氢》中的稳定度测试方法,考察了过氧化氢在大孔树脂存在条件下的稳定度。利用RSD量热仪做了快速热筛选实验,得到双氧水在树脂存在条件下的热稳定性。利用VSP2量热仪做了绝热模拟实验,模拟了绝热条件下双氧水在树脂床层中的反应失控特征。实验结果显示:树脂对双氧水分解具有催化作用,降低了双氧水的热稳定性,树脂吸附重芳烃以及铁离子等杂质后会进一步降低双氧水的稳定度;在绝热状态下,即使没有外部热源,积存于树脂中的双氧水也发生失控反应,且吸附杂质后的树脂更容易导致失控反应的发生。     

氨肟化反应中双氧水分解的影响因素探讨

在实验装置上对环己酮氨肟化反应体系中引发双氧水分解的因素进行了分析,将实验结果应用于工业化生产。结果表明:在氨肟化反应体系中,氨过量导致的碱性环境、双氧水过量加入或氨肟化反应不完全是双氧水分解的主要原因;反应温度、反应时间等反应条件的变化可改变双氧水的分解速度;微量的铜、铁、铬等金属离子的存在会加速双氧水的分解;适当控制氨浓度、环己酮∶双氧水摩尔比、反应条件及降低金属离子含量有利于提高双氧水的有效利用率;在工业生产装置中,控制反应液中氨质量分数2.0%～2.8%,环己酮∶双氧水摩尔比为1∶(1.05～1.10),反应温度78～81℃,催化剂(相对于环己酮)质量分数小于4%,双氧水利用率提高了3.7%。     

有机磷酸稳定剂对双氧水绝热分解特性的影响

为研究有机磷酸稳定剂对双氧水的作用,利用绝热量热仪VSP2（vent sizing package 2）进行了不同浓度的氨基三亚甲基膦酸（ATMP）分别与纯双氧水以及含0.01% Fe3+的双氧水的放热测试,得到其在绝热条件下的热力学参数,并在此基础上计算出样品在起始温度为25℃时到达最大温升速率的时间TMRad。结果表明：有机磷酸稳定剂能有效抑制温度、Fe3+对双氧水的催化分解作用,降低双氧水发生热失控的风险。双氧水的起始分解温度T0随着ATMP质量分数的增加而提高。在质量分数为0.04% ATMP的影响下,双氧水的起始分解温度T0可由50℃提高至115℃。     

30％双氧水的热稳定性分析

利用差示扫描量热仪(DSC)以及热动力学分析软件(AKTS)对30%双氧水进行热稳定性研究。通过不同升温速率的测试,获得了双氧水在不同扫描升温速率下的热分解规律。利用AKTS软件模拟计算,得到了双氧水的热动力学参数。采用风险矩阵评估法评估了双氧水热分解的危险性。结果表明:随着升温速率的提高,30%双氧水的起始分解温度和最大放热温度都升高,放热量为670～714J/g;分解反应活化能为42.5～60k J/mol;模拟计算了30%双氧水在绝热条件下反应体系达到最大反应速率所需要的时间为1h的温度T_(D1)=37.1℃;利用风险矩阵评估法评估了30%双氧水的安全风险等级为Ⅱ级,属于有条件接受风险。     

高纯氢氧化铈生产工艺研究

以硝酸铈液为原料,双氧水为氧化剂,氨水为中和剂,在弱酸性介质中（pH=5～6）生产高纯氢氧化铈。研究了双氧水与氨水物质的量比、分解温度、保温分解时间等条件对产品的硝酸溶解性及氧化率的影响。同时分析了沉淀完全pH变化对产品中氧化镁杂质含量的影响。确定了优化条件：双氧水与氨水物质的量比为1.20～1.25,分解温度大于92 ℃,保温分解时间大于40 min,沉淀完全pH为8.5～9.0。用此方法制备的高纯氢氧化铈产品合格率达到99.98%。     

离子色谱法测定双氧水中微量氯离子

采用在碱性条件下加热回流分解双氧水、用离子色谱法测定其中微量氯离子，具有测试简便，分析周期短、准确性高的特点，完全符合化肥生产控制分析的要求。     

102氧漂稳定剂

在涤棉织物前处理工艺中,双氧水是广泛采用的漂白剂和退浆剂。双氧水在碱液中很不稳定,在放置过程中会逐渐分解,在受热或光的作用下分解更快。目前通常用硅酸盐作稳定剂,但硅酸盐稳定剂会在设备     

双氧水浓缩过程中馏出液的回收与利用

对双氧水浓缩过程中馏出液的电导率、铁含量、油含量、COD和H_2O_2含量进行了分析,馏出液电导率偏高的原因有氢离子,微量铁,少量双氧水等,电导率远低于加磷酸后的纯水,电导率偏高对双氧水的分解影响不大;铁离子分解双氧水反应速率常数约为1.6×10~(-4) min~(-1),对双氧水的分解影响可以忽略;油含量和COD对萃取塔的运行没有影响;H_2O_2含量可以增加萃余0.02 g/L至0.16 g/L,但仍在安全范围内。因此,馏出液可作为萃取塔的萃取水使用。     

氨肟化反应中影响双氧水分解因素浅析

本文对环己酮氨肟化反应体系中引发H2O2分解的因素进行了研究,针对各种影响因素提出控制H2O2分解的优化措施。结果表明：在氨肟化反应体系中,NH3过量导致的碱性环境、H2O2过量加入或H2O2浓度过高以及氨肟化反应不完全,是引起H2O2分解的主要原因;反应温度、反应压力等操作条件的变化也可改变H2O2的分解速度;微量的锰、锌、铜、铁、镍等金属离子的存在,也会大大加速H2O2的分解。控制适当的NH3浓度及酮/H2O2摩尔比、反应条件以及降低金属离子含量有利于提高H2O2的有效利用率,这些结果可以为优化氨肟化反应工艺、降低H2O2消耗提供依据。     

树脂法净化过氧化氢溶液的安全性能研究

通过被H2O2溶液浸泡前后不同树脂的红外谱图对比,确定了具有抗氧化能力的大孔阴、阳离子交换树脂D072、D 296为净化过氧化氢用树脂。通过D 072、D 296离子交换树脂对H2O2的吸附及脱附行为,H2O2溶液与水溶液中的离子交换平衡的对比研究,从理论上找出了H2O2分解的原因是阴离子交换树脂稳定性稍差,对H2O2的吸附量较大,一旦树脂脱离H2O2溶液,H2O2的浓度骤然增高,与树脂的化学反应加剧,不良的传热条件造成热量的累积,温度迅速上升,形成快速连锁反应,使树脂中过氧化氢瞬时分解,导致树脂的活性基团甚至惰性骨架被破坏和生产过程的不安全性。H2O2一旦中断,应立即采取措施清洗树脂。     

游离态和吸附态铁催化分解过氧化氢

通过制备差异态铁,研究了差异态铁对碱性过氧化氢的催化分解行为,考察了硫酸镁、硅酸钠及DTPA在差异态铁存在下的功能效果.研究发现,游离态铁以Fe₂O₃晶体颗粒形式存在,通过吸附在纤维表面或者填充在纤维“孔腔”内形成纤维素吸附态铁;游离态铁减弱了过氧化氢碱性分解,吸附态铁强化了过氧化氢碱性分解.DTPA、硫酸镁显著抑制游离态铁催化分解碱性过氧化氢,将过氧化氢分解率分别降至25%,50%.DTPA、硫酸镁对抑制纤维素吸附态铁的催化分解无效,1 h内碱性过氧化氢分解率达到80%以上.     

过氧化氢脱硫工艺技术的研究

以过氧化氢为原料脱除硫酸尾气中的二氧化硫,研究过氧化氢浓度、反应温度、反应时间对脱硫率的影响,且对反应过程中过氧化氢的分解率进行了检测。实验结果表明:过氧化氢不足量时脱硫率随过氧化氢浓度的增加而增加,过氧化氢足量时过氧化氢浓度的改变对脱硫率影响不大;在实验条件下,过氧化氢分解率较低;反应温度对脱硫率影响不明显;在SO_2进气质量浓度为4 050 mg/m~3、进气量为0.25 m~3/h的条件下,最佳工艺条件为w(H_2O_2)0.25%、反应温度70℃、反应时间1 h,此条件下脱硫率为98%。     

Structural impact of honeycomb catalysts on hydrogen peroxide decomposition for micro propulsion

Hydrogen peroxide is under investigation with regard to its potential to replace the presently used highly toxic rocket propellants NTO and MON-3. Catalytically decomposed hydrogen peroxide results in a steam–oxygen mixture at elevated temperature and can be used either as a monopropellant or as an oxidizer in a bipropellant system. To guide the monolith catalyst design, a lumped parameter model of the decomposition implemented into a numerical thermal model has been developed. The one dimensional flow model includes decomposition and is coupled to a finite element structural domain of the decomposition chamber and catalyst to investigate the impact of the catalyst and the chamber structure on the decomposition behavior. Special focus is laid on the transitional behavior of hydrogen peroxide conversion to facilitate immediate start-up of the thruster system after valve opening command. The numerical results have been validated with experimental data. Major findings of the model such as the existence of a radial temperature gradient across the catalyst have been experimentally validated. The presented theoretical method predicted a strong impact of structural mass capacities of catalyst and decomposition chamber on the transient decomposition performance. This prediction has shown to be in good correlation with the experimental results.     

Removal of organic impurities with activated carbons for ultra-pure hydrogen peroxide preparation

The aim of this research was to select suitable activated carbon (AC) for effective removal of organic impurities from industrial aqueous hydrogen peroxide solution to produce ultra-pure hydrogen peroxide. The textural parameters and surface chemistry of four kinds of AC samples were measured and analyzed. Static and dynamic equilibrium adsorption experiments were carried out to compare the effect of AC on organic impurities adsorption and hydrogen peroxide decomposition. The effects of AC pore structure and surface chemistry on the adsorption of organic impurities were investigated. The fitting operation conditions, i.e., operating temperature and AC dosage, were also examined. The results showed that AC adsorption capacity on organic impurities from industrial aqueous hydrogen peroxide solution was mainly influenced by micropore structure of AC, as well as decomposition of hydrogen peroxide. The pore size of 1–3 nm is most effective for adsorption of organic impurities. It was found that the organic impurities in industrial hydrogen peroxide solution could be reduced effectively to meet the standard of ultra-pure hydrogen peroxide of SEMI-C8 level with the proposed AC and adsorption techniques.