1930년대에 개발된 안트라퀴논 공정은 현재 산업계에서 가장 지배적인 공정입니다. 방법 과산화수소 생산에 사용되는 공정입니다. 안트라퀴논 유도체를 수소화하여 안트라하이드로퀴논을 생성한 후, 이를 공기로 산화시켜 원래의 안트라퀴논을 재생성하고 과산화수소를 생성합니다. 생성된 과산화수소(H₂O₂)는 물로 추출 및 농축하여 연속적이고 효율적인 공정을 만듭니다.
H₂O₂ 생산을 위한 안트라퀴논 공정
1936-01-01
- Hans Joachim Riedl
- Georg Pfleiderer
(설명을 위한 생성된 이미지입니다)
리들-플라이더러 공정이라고도 알려진 안트라퀴논 공정은 촉매 순환의 훌륭한 예입니다. 이 공정은 유기 용매 혼합물에 2-알킬안트라퀴논(예: 2-에틸안트라퀴논)을 용해시키는 것으로 시작됩니다. 이 용액은 촉매(일반적으로 고체 지지체에 담지된 팔라듐)를 사용하여 수소화됩니다. 수소화 반응을 통해 퀴논기는 하이드로퀴논기로 환원되어 2-알킬안트라하이드로퀴논이 생성됩니다. 이것이 환원 단계입니다. 그 후, 용액을 산화 용기로 옮겨 압축 공기를 주입합니다. 공기 중의 산소가 안트라하이드로퀴논을 산화시켜 원래의 2-알킬안트라퀴논으로 되돌리고, 이 과정에서 과산화수소가 생성됩니다. 전체 반응식은 [latex]H_2 + O_2 rightarrow H_2O_2[/latex]입니다. 생성된 과산화수소는 유기 용매 혼합물과 섞이지 않으므로 탈염수를 사용하여 추출합니다. 생성된 수용액은 일반적으로 무게 기준으로 약 40%의 과산화수소(H₂O₂)를 함유합니다. 이 용액은 진공 증류를 통해 정제 및 농축하여 다양한 상업용 등급의 제품을 생산할 수 있으며, 특수 용도의 경우 최대 70% 또는 그 이상의 농도를 얻을 수도 있습니다. 재생된 안트라퀴논을 함유한 유기 용액은 건조 후 수소화 단계로 재순환되어 공정이 연속적으로 진행됩니다. 투입되는 물질은 수소와 산소(공기 중)뿐이며, 산출되는 물질은 과산화수소(및 물)뿐입니다.
알킬기와 용매 시스템의 선택은 용해도, 반응 속도 및 중간 생성물의 안정성에 영향을 미치므로 공정 효율에 매우 중요합니다. 일부 부반응이 발생하여 안트라퀴논이 분해될 수 있으므로 작업 용액을 주기적으로 보충하고 정제해야 합니다. 그럼에도 불구하고 이 공정은 매우 효율적이고 확장성이 뛰어나기 때문에 80년 이상 대량 과산화수소 생산의 표준 방법으로 자리 잡았습니다.
UNESCO Nomenclature: 2208
유기화학
유형
화학 공정
분열
점진적
용법
널리 사용됨
전구체
- 퀴논/하이드로퀴논 산화환원 화학에 대한 이해
- 산업 규모 촉매 수소화 기술 개발
- 화학공학, 특히 액체-액체 추출 및 증류 분야의 발전
- 팔라듐이 효과적인 수소화 촉매로서 발견됨
응용 프로그램
- 펄프 및 제지 산업용 과산화수소의 대규모 생산
- 프로필렌 옥사이드와 같은 화학 중간체의 제조
- 전자 산업용 고순도 과산화수소 생산
- 폐수 처리 시설용 공급
특허:
- US2158525A
- US2215883A
잠재적 혁신 아이디어
현재 하루 4만 건이 넘는 봇 트래픽을 차단하기 위해 이 콘텐츠는 커뮤니티 회원만 이용할 수 있습니다.
> 로그인 < 또는 >등록 < 이 콘텐츠를 비롯한 모든 제한된 콘텐츠와 도구는 (100% 무료로) 이용할 수 있습니다.
관련 용어: 안트라퀴논 공정, 산업 화학, 과산화수소 생산, 리들-플라이더러 반응, 촉매 순환, 수소화 반응, 산화 반응, 2-에틸안트라퀴논, 팔라듐 촉매, 화학 공학.
역사적 맥락
H₂O₂ 생산을 위한 안트라퀴논 공정
(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)
