Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » عملية الأنثراكينون لإنتاج H₂O₂

عملية الأنثراكينون لإنتاج H₂O₂

1936-01-01
  • Hans Joachim Riedl
  • Georg Pfleiderer
منشأة صناعية لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين باستخدام عملية الأنثراكينون.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تُعد عملية الأنثراكينون، التي طُوّرت في ثلاثينيات القرن العشرين، العملية الصناعية المهيمنة طريقة لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين. تتضمن هذه العملية هدرجة مشتق الأنثراكينون إلى أنثراهيدروكينون، ثم أكسدته بالهواء لإعادة تكوين الأنثراكينون الأصلي وإنتاج بيروكسيد الهيدروجين. بعد ذلك، يُستخلص بيروكسيد الهيدروجين بالماء ويُركّز، مما يُنشئ دورة مستمرة وفعّالة.

تُعد عملية الأنثراكينون، والمعروفة أيضًا باسم عملية Riedl-Pfleiderer، مثالاً رائعًا للدورة التحفيزية. تبدأ العملية بمحلول من 2-ألكيل-أنثراكينون (على سبيل المثال، 2-إيثيل-أنثراكينون) في خليط من المذيبات العضوية. يتم هدرجة هذا المحلول باستخدام محفز، عادةً ما يكون البلاديوم على دعامة صلبة. تقلل عملية الهدرجة من مجموعات الكينون إلى مجموعات الهيدروكينون، مكونةً 2-ألكيل أنثراهيدروكينون. هذه هي خطوة الاختزال. بعد ذلك، يتم نقل المحلول إلى وعاء مؤكسد حيث يتم ضخه بالهواء المضغوط. يعمل الأكسجين الموجود في الهواء على أكسدة الأنثراهيدروكينون مرة أخرى إلى 2-ألكيل-أنثراكينون الأصلي، وفي هذه العملية ينتج بيروكسيد الهيدروجين. ويكون التفاعل الكلي هو [latex]H_2 + O_2 \right H_2O_2[/latex]. يكون بيروكسيد الهيدروجين المتكون غير قابل للامتزاج مع خليط المذيب العضوي ويتم استخلاصه باستخدام الماء المنزوع المعادن. وعادةً ما يكون المحلول المائي الناتج حوالي 40% H₂O₂O₂ بالوزن. يمكن بعد ذلك تنقية هذا المحلول وتركيزه عن طريق التقطير بالتفريغ لإنتاج درجات تجارية مختلفة، تصل إلى 70% أو حتى أعلى للتطبيقات المتخصصة. يتم تجفيف المحلول العضوي الذي يحتوي على الأنثراكينون المجدد وإعادة تدويره مرة أخرى إلى خطوة الهدرجة، مما يجعل العملية حلقة مستمرة. المدخلات الصافية الوحيدة هي الهيدروجين والأكسجين (من الهواء)، والمخرج الوحيد هو بيروكسيد الهيدروجين (والماء).

ويُعد اختيار مجموعة الألكيل ونظام المذيبات أمرًا بالغ الأهمية لكفاءة العملية، حيث يؤثر على قابلية الذوبان ومعدلات التفاعل واستقرار المواد الوسيطة. يمكن أن تحدث بعض التفاعلات الجانبية، مما يؤدي إلى تدهور الأنثراكينون، الأمر الذي يتطلب تجديدًا دوريًا وتنقية محلول العمل. وعلى الرغم من ذلك، فإن العملية فعالة للغاية وقابلة للتطوير، وهذا هو السبب في أنها ظلت الطريقة القياسية لإنتاج H₂O₂O₂ السائبة لأكثر من 80 عامًا.

UNESCO Nomenclature: 2208
- الكيمياء العضوية

يكتب

العملية الكيميائية

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • فهم كيمياء الأكسدة والاختزال للكينون/الهيدروكينون
  • تطوير تقنيات الهدرجة التحفيزية على نطاق صناعي
  • التطورات في الهندسة الكيميائية، وخاصة استخلاص السوائل من السوائل والتقطير
  • اكتشاف البلاديوم كمحفز فعال للهدرجة

التطبيقات

  • الإنتاج واسع النطاق لبيروكسيد الهيدروجين لصناعة اللب والورق
  • تصنيع المواد الكيميائية الوسيطة مثل أكسيد البروبيلين
  • إنتاج بيروكسيد الهيدروجين عالي النقاء لصناعة الإلكترونيات
  • إمدادات لمرافق معالجة مياه الصرف الصحي

براءات الاختراع:

  • US2158525A
  • US2215883A

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

مرتبط بما يلي: عملية الأنثراكينون، الكيمياء الصناعية، إنتاج بيروكسيد الهيدروجين، ريدل-بفلايدر، الدورة التحفيزية، الهدرجة، الأكسدة، 2-إيثيل أنثراكينون، محفز البلاديوم، الهندسة الكيميائية.

السياق التاريخي

عملية الأنثراكينون لإنتاج H₂O₂

1930
1931
1932
1936-01-01
1938
1940
1950
1930
1931
1932
1933
1937
1940
1947
1950

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.