Il perossido di idrogeno (H2O2) è un liquido incolore debolmente acido, miscelabile con l'acqua in tutte le proporzioni. È il più semplice fra i perossidi ed è disponibile in commercio in soluzioni acquose con diverse concentrazioni.
Il perossido di idrogeno è usato principalmente per la preparazione di altri perossidi e come agente ossidante, soprattutto nello sbiancamento della pasta di legno e della carta.
Il processo di produzione prevede la catalisi della reazione dell'idrogeno (H2) con l'ossigeno presente in atmosfera (O2), che genera H2O2. Il 2-etilantrachinone(EAQ) viene usato come vettore dell'H2.
Consito ha sviluppato il know-how e le tecnologie per impianti di produzione di perossido di idrogeno 35÷70% p.
Il perossido di idrogeno si produce utilizzando il processo del 2-etilantrachinone (EAQ). Il processo consiste in un'operazione ciclica che riutilizza l'EAQ.
Il ciclo di sintesi è formato dalle fasi di idrogenazione sequenziale, ossidazione ed estrazione.
L'EAQ si dissolve in solventi organici, ovvero una miscela chiamata "soluzione di lavoro" (WS), che viene riciclata.
Idrogenazione: l'EAQ dissolto nella soluzione di lavoro (WS) viene idrogenata in presenza del catalizzatore palladio per formare il 2-etil-tetra-antraidrochinone (H4EAQ) e i suoi sottoprodotti.
Ossidazione: dopo la filtrazione volta a eliminare il catalizzatore palladio, la soluzione di lavoro (WS) viene ossidata all'aria per formare il H4EAQ - idroperossido H4EAQ (OOH)2 e i suoi sottoprodotti.
Estrazione: la soluzione di lavoro (WS) ossidata contenente H4EAQ (OOH)2 viene trattata con acqua demineralizzata per distruggere il H4EAQ (OOH)2, ttenendo perossido di idrogeno nella fase acquosa e H4EAQ nella WS.
La concentrazione del perossido di idrogeno grezzo nella fase acquosa è pari a 37% p.
La soluzione di lavoro (WS) risultante è divisa in due flussi: il primo, quello maggiore, ritorna all'idrogenazione per ripetere il ciclo descritto sopra. Il secondo flusso viene inviato alla rigenerazione.
Rigenerazione: il secondo flusso è trattato con un catalizzatore di rigenerazione, l'allumina attivata, per riconvertire parte dei sottoprodotti in H4EAQ.
Dopo questo trattamento, la soluzione di lavoro (WS) trattata torna all'idrogenazione per ripetere il ciclo descritto sopra.
Distillazione: dopo il lavaggio, il perossido di idrogeno grezzo viene mandato alla distillazione per ottenere il prodotto finale con concentrazione fino al 70% p.
Dopo la distillazione, la concentrazione del perossido di idrogeno è 35÷70% p.
Riferito a 1 tonnellata di prodotto finito (100% base):
| Materie prime e utenze | ||
|---|---|---|
| EAQ (2-etil-antrachinone) | kg | 1 |
| Solventi | kg | 5 |
| Catalizzatore di riconversione | kg | 8 |
| Catalizzatore di idrogenazione | kg | 0.05 |
| Idrogeno | Nm3 | 720 |
| Acqua demineralizzata | m3 | 3 |
| Acqua di raffreddamento | m3 | 220 |
| Energia elettrica | kWh | 700 |
| Vapore | kg | 600 |