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Verfahren zur Reinigung von Lösungen, die zur Peroxyderzeugung dienen.
Bekanntlich ist der bei der Wasserstoffperoxydfabrikaton aus Penulfatlömngcn od. dgl. zur Verwendung kommende Elektrolyt infolge der allmählichen Anreicherung von katalytisch wirkenden Verunreinigungen nur beschränkte Zeit verwendbar und muss nach einem Gebrauch von einigen Monaten entweder chemisch gereinigt oder vollständig erneuert werden. Beides ist in Anbetracht der grossen Lösungsmenge und infolge des Umstandes, dass die chemische Reinigung oft nur unvollkommen ist und auch mit einer Volumenvermehrung verbunden ist, schwierig. Es ist ferner selten möglich, die aus der Elektrolyse anfallenden Persulfatlösungen ohne Verzug durch Destillation aufzuarbeiten.
Bei einer Lagerung der Lösungen bildet sich aber bei Zimmertemperatur Carosche Säure, die dann die Destillationsausbeuten herabsetzt.
Es wurde nun gefunden, dass es auf einfache Weise dadurch möglich ist, die Benutzbarkeit des zur HO-Erzeugung dienenden Elektrolyten ganz erheblich zu verlängern, wenn man die durch die Elektrolyse erhaltenen Lösungen der Perverbindungen vor ihrer Destillation einem Kristallisationsprozess unterwirft und die entstandenen Kristalle abtrennt. Der Kristallisationsprozess wird zweckmässig durch Unterkühlung der Lösungen bewirkt. Dabei kcmmt ein Teil des im Elektrolyten enthaltenen Persalzes zur Abscheidung, wobei je nach der Kühltemperatur verschieden grosse Kristalle entstehen. Diese Kristalle fallen aus und gleichzeitig mit ihnen ein Teil der Unreinheiten der Lösung.
Das Verfahren gemäss der Erfindung hat weiter den grossen Vorteil, dass es für die Durchführung der Destillation gleichgültig wird, mit welcher Temperatur der Elektrolyt die Elektrolyse verlässt, da dieser auf jeden Fall vor seiner Speicherung oder Verarbeitung gekühlt wird. Hiedurch wird ferner die Bildung von Caroscher Säure im Elektrolyten vollkommen ausgeschlossen, gleichgültig wie lange der Elektrolyt gespeichert wird, so dass eine Verbesserung der Destillationsausbeute erreicht wird.
Da von der gekühlten Lösung ein grösserer Vorrat bedenkenlos gehalten werden kann, wird die Durchführung der Destillation von Störungen in der elektrochemischen Anlage unabhängiger. Ein weiterer bedeutender Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht schliesslich darin, dass neben Zou in der
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gewonnen werden kann, so dass sich die Fabrikationsanlage ohne Kapazitätseinschränkungen jeder Marktlage anpassen lässt.
Das neue Verfahren eignet sich insbesondere zur Gewinnung von Wasserstoffperoxyd durch Destillation elektrolytisch gewonnener Lösungen von aktiven Sauerstoff abspaltenden Verbindungen im Kreisprozess, da bei dieser Arbeitsweise die Destillationsausbeute in besonderem Masse von der Reinheit der Lösungen abhängig ist.
Beispielsweise kann man nach dem Verfahren der Erfindung den Elektrolyten bei der Herstellung von (NTLOs mit einem Gehalt von 300-400 g/l (NH4) 2S20s bei höherer Temperatur der Elektrolyse entnehmen und in ein zwischen der Elektrolysenzelle und die Speichergefässe der Destillier- anlage eingeschaltetes mit Kühlungversehenes Kristallisiergefäss eintretenlassen. In diesem Kristallisier- gefäss wird der Elektrolyt je nach dem Grade seiner Verunreinigung und der gewünschten Menge des gewünschten Persulfates mehr oder weniger weit abgekühlt, wobei sich ein Teil des Persulfats kristallin abscheidet.
Die Abscheidung und Entnahme des Salzes aus dem Kristallisator erfolgen kontinuierlich ; der Elektrolyt wird sodann zweckmässigerweise in isolierten Speichergefässen gesammelt und in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet. Zum Ausgleich für das dem Elektrolyten entzogene Persulfat wird nach der Abtreibung von Wasserstoffperoxyd, also nach der Destillation, dem übrigbleibenden Rückstand die entsprechende Menge NHg und H2S04 wieder zugefügt und so täglich gewissermassen
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ein kleiner Teil des Elektrolyten erneuert, während der dafür ausgeschiedene Teil in Form eines hochwertigen Handelsproduktes gewonnen wird. Man hat es somit nicht mehr nötig, den Elektrolyten bereits nach mehreren Betriebsmonaten teilweise oder ganz zu erneuern, sondern kann erheblich länger arbeiten.
Man hat es ferner in der Hand, bei einer sehr grossen Verunreinigung des Elektrolyten, etwa durch einen unvorhergesehenen Zwischenfall oder eine sehr lange Gebrauchszeit, die Reinigung dadurch intensiver zu gestalten, dass man dem Elektrolyten nach dem Verlassen der Elektrolyse vor der Unterkühlung durch Zusatz von Salzen, die den gelösten Verbindungen gleich oder diesen gegen- über indifferent sind, etwa durch Übersättigen mit Persulfat, einen höheren Salzgehalt verleiht und so eine umfangreichere Kristallisation ermöglicht. So lässt sich gemäss der Erfindung auch Über- schwefelsäure beispielsweise durch Zusatz von Salzen, die leicht kristallisieren, vor der Destillation behandeln.
Schliesslich ist es auch möglich, die Salzabscheidung unmittelbar in den Zellen zu bewirken und aus diesen die Kristalle abzusaugen oder dem Elektrolyten solche Salze zuzusetzen, die sich mit dem Sauerstoff zu Sauerstoffverbindungen umsetzen.
Beispiel : 2000l einer elektrolytisch gewonnenen, über 4 Monate im Kreisprozess umlaufenden
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im Liter enthält, wird in an sich bekannter Weise durch Destillation auf Wasserstoffperoxyd verarbeitet. Man erhält etwa 74% des Persulfates als Wasserstoffperoxyd. Der aus der Destillation anfallende Rückstand wird erneut der Elektrolyse unterworfen, dabei auf etwa 300 g im Liter Ammoniumpersulfat angereichert, danach in einen Kristallisator geleitet und im Durehströmverfahren auf 10-15 C abgekühlt. Die Lösung verlässt den Kristallisator mit etwa 240 g Ammoniumpersulfat im Liter.
Die Destillation dieser Lösung ergibt eine Destillationsausbeute von 80%. Nachdem im Destillationsrückstand eine dem ausgeschiedenen Persulfat entsprechende Menge Grundstoff ergänzt worden ist,
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dem Kristallisationsprozess, wie vorstehend angegeben, unterworfen und dann destilliert. Die Destillationsausbeute beträgt jetzt 82%. Nach dem Kristallisationsprozess können dem Kristallisator ferner etwa 120 leg kristallisiertes Persulfat entnommen werden.
Es ist bereits bekannt, bei der Herstellung von Perverbindungen durch Elektrolyse die Reinigung
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der Elektrolyse zurückkehren. Beim Verfahren gemäss der Erfindung wird dagegen-nur ein Teil der gelösten Elektrolytsalze auskristallisiert. wodurch die Lösung gereinigt wird, während die zurück- bleibende gereinigte Lösung anschliessend einer Destillation zur Gewinnung von Wasserstoffperoxyd unterworfen wird.
Ferner ist es bekannt, aus elektrolytisch gewonnenen Ammonpersulfatlösungen durch Umsetzung dieser Lösungen mit Kaliumbisulfat Kaliumpersulfat wu gewinnen, aus dem weiterhin Wasserstoffperoxyd hergestellt wird. Im Gegensatz hiezu wird bei der vorliegenden Erfindung kein ausgeschiedenes Kaliumpersulfat, sondern die elektrolytisch gewonnene Lösung der Perverbindungen für die Destillation benutzt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von Lösungen, die zur Peroxyderzeugung dienen, dadurch gekennzeichnet, dass man die durch die Elektrolyse erhaltenen Lösungen der Perverbindungen, gegebenenfalls nach Sättigung oder Übersättigung mit den gelösten Verbindungen gleichen oder diesen gegenüber indifferenten Salzen, vor ihrer Destillation einem Kristallisationsprozess unterwirft und die entstandenen Kristalle abtrennt.