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A reacção entre o hidrogénio e o oxigénio para originar o Peróxido de Hidrogénio (H2O2) processa-se através de uma solução orgânica de uma quinona.
No processo industrial de auto-oxidação para síntese do H2O2 podemos considerar os seguintes sectores:
Hidrogenação
A fixação de hidrogénio na quinona é uma reacção catalítica, podendo ser representada por
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A solução orgânica é introduzida num reactor vertical, que se encontra sob pressão de hidrogénio, realizando-se a hidrogenação na presença de catalisador Este é mantido com uma distribução uniforme no reactor através da introdução de H2.
A solução orgânica, após ser hidrogenada, é separada do catalisador por filtração, sendo este reenviado ao hidrogenador, e a solução orgânica filtrada enviada à oxidação.
Oxidação
A solução orgânica hidrogenada é, em seguida, oxidada com ar, funcionando este como fonte de O2, permanecendo o H2O2 dissolvido na solução orgânica.
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A oxidação processa-se em coluna vertical em condições de pressão e temperatura que garantam uma boa oxidação.
A fim de evitar a emissão e perda de compostos orgânicos, o sector da oxidação tem uma unidade de recuperação de solventes, por adsorção sobre carvão activo.
Extracção
O H2O2 é extraído da solução orgânica oxidada com água desmineralizada; a extracção realiza-se em contra-corrente e em coluna de pratos perfurados.
Após extracção do H2O2, a solução orgânica volta a ser introduzida no sector da hidrogenação. Dá-se deste modo início a um novo ciclo na circulação da solução orgânica constituído por hidrogenação – oxidação – extracção.
Destilação
O H2O2 sintetizado é, numa fase final, destilado em colunas de pratos perfurados, sob vácuo, sendo o aquecimento feito em “boiler” a vapor.
A destilação do H2O2 sintetizado permite obter soluções de peróxido de hidrogénio de diferentes qualidades e concentrações em H2O2.
Regeneração
Como consequência de sucessivas hidrogenações e oxidações, a solução orgânica contém compostos quinónicos degradados, que são incapazes de participar ou contribuir para a formação de H2O2.
Por isso, uma parte da solução orgânica é enviada, em contínuo, ao sector de regeneração, onde os compostos degradados vão sendo regenerados, a partir de um tratamento químico da solução.
Do mesmo modo que para o sector de oxidação, os gases residuais do sector da regeneração são enviados à unidade de recuperação de solventes, atrás referida.
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