CH258840A - Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène. - Google Patents

Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène.

Info

Publication number
CH258840A
CH258840A CH258840DA CH258840A CH 258840 A CH258840 A CH 258840A CH 258840D A CH258840D A CH 258840DA CH 258840 A CH258840 A CH 258840A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
column
hydrogen peroxide
evaporator
distillation
solutions
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Inc Buffalo Electro-Ch Company
Original Assignee
Buffalo Electro Chem Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buffalo Electro Chem Co filed Critical Buffalo Electro Chem Co
Publication of CH258840A publication Critical patent/CH258840A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B15/00Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
    • C01B15/01Hydrogen peroxide
    • C01B15/013Separation; Purification; Concentration

Description


  Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène.    La présente invention est relative à la  rectification des solutions de peroxyde d'hy  drogène (eau oxygénée) et a pour but la pro  duction de solutions de peroxyde d'hydro  gène de toute pureté et de toute concentration  désirée, y compris les concentrations supé  rieures à celles antérieurement obtenues par  des procédés usuels et se rapprochant d'une  teneur de 100% en peroxyde d'hydrogène.  



  Le peroxyde d'hydrogéne est produit gé  néralement par distillation de solutions aci  des contenant des ions persulfate. Ces solu  tions peuvent être soit des solutions d'acide  persulfurique, soit des solutions acidifiées  de sels de l'acide persulfurique.  



  Dans les procédés usuels de production  du peroxyde d'hydrogène, la solution aqueuse  obtenue possède     habituellement    une concen  tration de 30 % en H2O2 et contient une  quantité appréciable d'impuretés qui sont,  dans la plupart des cas, des catalyseurs de  décomposition ayant pour effet de donner au  produit une certaine instabilité.

   Pour obte  nir la stabilité, on doit donc nécessairement  ajouter des produits chimiques de stabilisa  tion au peroxyde d'hydrogène aqueux com  mercial tel qu'il a été produit antérieurement  et il en résulte que ce produit commercial  contient des résidus non volatils en     quanti-          lés    allant de 500 à 1250 milligrammes par  litre, par exemple, ce qui le rend moins pro  pre à certaines applications     qu'un    produit de  plus grande pureté.

      La plupart des essais de     concentration    du  produit     commercial    à 30 %, pour l'obtention  d'un produit aqueux d'une     teneur    supérieure  en oxygène actif, se sont montrés commer  cialement     impraticables.    La     concentration    par  l'élimination de l'eau des peroxydes d'hydro  gène ou eaux oxygénées de qualité commer  ciale entraîne l'accumulation de ces cataly  seurs dans la.     solution    au fur et à mesure  que la concentration augmente. Des     pertes     énormes en oxygène actif sont le résultat de  l'élévation de la, concentration obtenue de  cette manière.

   On a reconnu depuis de lon  gues années les avantages. résultant des éco  nomies de frais de transport que l'on     pourrait     réaliser si on pouvait produire des peroxydes  de forte concentration, mais jusqu'à présent.,  aucun procédé commercial n'a été créé à cet  effet. Quoique, pour la     plupart        des.    applica  tions     commerciales,    le produit normal à 30%  ou à 100 volumes suffise,     certains    emplois  demandent des     concentrations        supérieures    à  celles que l'on peut obtenir jusqu'à présent  d'une manière économique, et qui doivent en  même temps avoir une grande stabilité.  



  Le but de la présente invention est de  créer un procédé     permettant    de préparer,  sans pertes excessives en oxygène actif, un  peroxyde d'hydrogène de     toute    pureté dési  rée avec des concentrations supérieures. aux       qualités    normales actuelles et     s'approchant     même d'une teneur de 100 % en peroxyde  d'hydrogène,     ce        dernier    étant,     d'autre    part,      parfaitement stable en soi     sans    qu'il faille  lui ajouter des stabilisateurs.  



  Le procédé suivant la présente invention  sera décrit, à titre d'exemple, dans son appli  cation au traitement de solutions aqueuses  de     peroxyde    d'hydrogène préparées à partir  de persulfate d'ammonium. Il est bien en  tendu, cependant, que ce procédé est applica  ble à des solutions obtenues d'une autre façon.  Dans le procédé normal de prépration du per  oxyde d'hydrogène, une solution initiale aci  difiée de persulfate est évaporée pour pro  duire des vapeurs de peroxyde d'hydrogène  qui sont ultérieurement rectifiées pour donner  une solution de peroxyde d'hydrogène d'une  concentration d'environ 30% en poids, et qui  contient des quantités appréciables d'impure  tés nuisibles à la stabilité du produit.

   Ce  peroxyde, après l'addition de produits de sta  bilisation, constitue le produit commercial que  l'on obtient en général jusqu'à présent.  



  Suivant la présente invention, on soumet  une solution aqueuse de peroxyde d'hydro  gène contenant des impuretés non volatiles à  au moins deux distillations successives effec  tuées de façon à obtenir chaque fois des solu  tions résiduelles concentrées impures, qui sont  évacuées, et des vapeurs de peroxyde d'hy  drogène et d'eau qui sont condensées et recti  fiées pour donner des solutions dont la con  centration et la pureté augmentent simultané  ment.  



  Les résidus provenant d'une ou de plu  sieurs de ces distillations successives et qui  contiennent une proportiou élevée de per  oxyde d'hydrogène, de même que la plus  grande partie ou la totalité des impuretés du  produit initialement introduit peuvent être  mélangés au produit utilisé pour l'obtention  de nouvelles quantités de solution initiale.  afin qu'il ne se produise aucune perte en per  oxyde d'hydrogène.  



  Le dessin annexé montre, schématiquement,  la marche du procédé suivant la présente in  vention dans son application à la concentra  tion et à la purification de peroxyde d'hy  drogène commercial obtenu par distillation du  persulfate d'ammonium, L'installation repré-    sentée, qui comprend aussi les éléments rela  tifs à la préparation du produit commercial,  se compose de trois évaporateurs ou colonnes  de distillation, indiquées en 10, 30 et 50, dont  le but est d'évaporer partiellement les solu  tions introduites, de telle manière que la durée  de contact de la solution avec la colonne  chaude soit maintenue au minimum, ce qui  réduit, dans une large mesure, la possibilité  de décomposition du constituant actif de ces  solutions.

   Le degré d'évaporation dans cha  cune de ces colonnes est entièrement déterminé  par l'économie du procédé et par le degré  d'épuration nécessaire à l'abaissement au ni  veau voulu des impuretés.  



  Cette installation comporte, en outre, qua  tre tours ou colonnes garnies. Les colonnes 17  et 15 suivent la     colonne    de distillation 10, la  colonne 35 suit la colonne de     distillation    30  et la colonne 55 suit la colonne de     distillation     50.

   Le .rôle de :ces colonnes de     rectification    est  d'assurer que la teneur en constituant à point  d'ébullition plus élevé, c'est-à-dire en per  oxyde d'hydrogène, soit plus élevée dans le  liquide sortant en queue de la colonne     que     dans les vapeurs introduites dans     cette    co  lonne et qu'en même temps les vapeurs sor  tant en tête de la colonne ne     contiennent    que  peu ou point de ce     constituant    à point d'ébul  lition plus élevé.

   Les dimensions de la co  lonne, ses détails de construction et les maté  riaux employés sont, de la manière usuelle,  entièrement déterminés par les     oaract6rsti-          ques    physiques et chimiques et par l'équilibre  des constituants des vapeurs introduites dans  la colonne.  



  Dans l'installation représentée, la partie  composée de la colonne de distillation 10, de  la colonne 17, du séparateur 21, de la colonne  15 et du condenseur 27, représente l'installa  tion usuelle pour la distillation des solutions  acides contenant des-ions     persulfate.     



  Entre les différentes colonnes de distilla  tion et les colonnes de rectification associées  sont montés :des éléments appelés  sépara  teurs . 21, 41 et 61, dont le but est d'assurer  un degré maximum de     non-entrainement    du  liquide par les vapeurs, étant donné que l'en_-      traînement du liquide par les vapeurs intro  duit des impuretés nuisibles dans le     conden-          sat    de la colonne suivante et que l'efficacité  des opérations suivantes est fonction de la per  fection du non-entraînement obtenue.  



  Les autres éléments essentiels de l'instal  lation sont formés par quatre condenseurs  27, 37, 57 et 67. Les trois premiers sont des  condenseurs partiels et ils sont montés res  pectivement dans les colonnes 15, 35 et 55.  Ces condenseurs assurent le reflux nécessaire  ou la descente du liquide dans les tours asso  ciées, i par condensation partielle de la vapeur  en tête de ces tours. Le reste de la vapeur  d'eau passe dans le condenseur intégral 67 où  elle est condensée et évacuée de l'installation.  



  L'évaporateurlOpeut être d'un type usuel  quelconque, quoiqu'il soit préférable d'en uti  liser un qui assure un minimum de durée de  contact entre la solution et les surfaces chauf  fées, en vue de réduire les pertes par décom  position. Un évaporateur de ce type est géné  ralement un tube vertical chauffé de l'exté  rieur et muni intérieurement de tubes conduc  teurs de chaleur 13 résistant à l'action chimi  que du produit traité, par exemple des tubes  en graphite. On introduit de la vapeur dans  l'enveloppe entourant les tubes en un point  11, sous une pression réglée et d'une manière  usuelle.

   Le produit utilisé pour l'obtention  d'une solution à traiter conformément à, l'in  vention se compose d'un mélange aqueux  d'acide sulfurique et d'un     persulfate,    par  exemple tel qu'il est obtenu généralement  dans les cellules à     persulfate    dans lesquelles  l'acide sulfurique ou les sulfates acides sont  soumis à l'oxydation anodique, ainsi que,  éventuellement, du résidu des colonnes de dis  tillation de peroxyde d'hydrogène qui suivent.  Ce produit à traiter est introduit dans l'éva  porateur 10 par le conduit d'entrée 14 à la  base de l'évaporateur.  



  La solution est évaporée dans les tubes  verticaux 13 de l'évaporateur 10 et la. solu  tion concentrée, ainsi que les vapeurs déga  gées, passent dans la partie supérieure de la  colonne 17, Cette colonne 1.7 peut être du    type usuel à plateaux ou à     garniture,    et faite  de matériaux de construction convenant à la  solution employée. Les vapeurs d'eau entrant  dans le bas de la colonne 17 par la canalisa  tion 18 traversent cette colonne de bas en haut,  en     contrecourant    avec la circulation du li  quide. et hydrolysent le     persulfate    restant  dans la solution.

   Il en résulte que le peroxyde  d'hydrogène de la solution initialement intro  duite sort de la colonne 17 pour passer dans  le séparateur 21 sous la forme d'une     faible     concentration de peroxyde d'hydrogène dans  la vapeur d'eau.  



  La solution sortant en 20 du bas de la       eolonne    17 a été débarrassée de son oxygène  actif et elle peut être ramenée dans l'installa  tion initiale des cellules électrolytiques, dans  laquelle elle est soumise à des opérations  d'épuration usuelles en vue     @de        l'élimination     d'impuretés indésirables qui auraient pu être  entraînées en un point quelconque du pro  cédé.  



  Les vapeurs de la colonne 17, composées  des vapeurs de l'évaporateur 10 et de la co  lonne 17, entrent dans la colonne 15 de recti  fication du peroxyde d'hydrogène, où elles  sont. condensées et rectifiées pour donner le  peroxyde aqueux usuel à<B>30%</B> par exemple,  grâce à la concentration indiquée, et la va  peur d'eau ne contenant en principe aucun  peroxyde passe du haut de la colonne 15, par  la canalisation 22, dans le condenseur final  67. Si les vapeurs provenant de la colonne:  17 et passant dans la colonne 15 contiennent  quelques traces de liquide entraîné, ces va  peurs passent dans le séparateur 21 pour l'ex  traction de ce liquide. Le liquide ainsi re  cueilli retourne dans la colonne 17 par la ca  nalisation 19.  



  Grâce à la rectification dans la colonne  15, le produit de queue de cette colonne con  tient jusqu'à 20 fois la concentration en per  oxyde d'hydrogène des vapeurs initialement  introduites, selon la. constitution de l'installa  tion, et il contient également des impuretés  en une quantité égale à environ 240     parties     par million,      Jusqu'à ce point, les opérations décrites  sont celles généralement effectuées pour la  production du peroxyde d'hydrogène commer  cial par hydrolyse et distillation du     persul-          fate    d'ammonium avec, en plus, comme on le  verra plus loin, l'utilisation des résidus prove  nant du procédé de concentration et de puri  fication selon l'invention,

   décrit dans ce qui  suit et pour la mise en     #uvre    duquel sont  prévus les éléments représentés à partir de la  colonne 15. Il est bien entendu que le pro  cédé d'épuration et de concentration décrit  ci-après peut être appliqué à un peroxyde  d'hydrogène aqueux quelconque contenant des  impuretés non volatiles.  



  Le produit de queue de la colonne 15 est  constitué par une solution aqueuse peroxyde  d'hydrogène d'une concentration de 30% et  contenant des quantités nuisibles d'impuretés  non volatiles. Il est d'abord introduit dans  l'évaporateur 30 pour une concentration com  plémentaire. Cet évaporateur, ainsi que les au  tres évaporateurs suivants tels que 50, sont de  préférence munis de tubes faits de tantale ou  d'une autre matière inattaquable au peroxyde  d'hydrogène, et toutes les parties de l'installa  tion au-delà de la colonne 15 doivent être faites  de matières qui n'augmentent pas les impu  retés catalytiques. Ces matières sont par  exemple le verre, la porcelaine, etc.  



  Dans d'évaporateur 30, la solution de per  oxyde d'hydrogène est évaporée à un point  approchant, mais n'atteignant pas le point où  l'effet de décomposition des impuretés cata  lytiques est appréciable, c'est-à-dire dans le  présent exemple, jusqu'à ce que le résidu soit  réduit à environ 1/8 du poids du produit  traité, ce qui peut être obtenu dans les ins  tallations actuelles. Ce résidu peut contenir  environ 7/8 des impuretés non volatiles que  contient le peroxyde d'hydrogène entrant dans  l'évaporateur 30, et il peut avoir une concen  tration en peroxyde d'hydrogène de 72 %.

   Les  vapeurs provenant de l'évaporateur 30 con  tiennent jusqu'à 24% de peroxyde d'hydro  gène et passent à travers le séparateur 41  dans la colonne 35, le liquide extrait évacué    en 32 étant réintroduit dans l'évaporateur 30  ou conduit dans un réservoir d'accumulation  î 5 pour sa réutilisation. Le fonctionnement  de la colonne 35 est le même que celui de la  colonne 15. Mais le produit de queue sortant  en 36 a maintenant une concentration en per  oxyde d'hydrogène de 70% et ne contient  plus qu'environ 100 parties par million d'im  puretés non volatiles.

   Dans cet exemple, en  viron 1/4 des vapeurs de la colonne 35 doit  être condensé pour le reflux par le     conden-          seur    37, le reste étant introduit dans le     Con-          denseur    67. Mais si on désire obtenir une con  centration plus faible en peroxyde d'hydro  gène d'une pureté relativement élevée, on peut  condenser des proportions plus importantes  de vapeur dans le condenseur 37, et cette  vapeur sert de reflux pour l'obtention d'une  plus grande     quantité    de produit de concen  tration plus faible à la base de la colonne 35.  



  Si l'on désire augmenter au-dessus d'en  viron     70%    la concentration en peroxyde du  produit de queue de la colonne 35, on peut  diviser le produit de queue en ce     point,    une  partie retournant dans l'évaporateur 30 par       rne        canalisation    38 et le reste passant -dans  l'évaporateur 50 par l'a,     canalisation    39.     Cette     opération est appelée le recyclage. Le recy  clage -en ce point est nécessaire dans le pro  cédé décrit si     on,désire    obtenir .des concentra  tions finales en peroxyde supérieures à 90%.

    Pour les concentrations de<B>90%</B> et moins, le  recyclage en ce point du procédé n'est pais  nécessaire si, par exemple, le produit da  queue à<B>70%</B> de la colonne 35 est introduit  directement dans l'évaporateur 50. Mais  comme le recyclage est nécessaire dans la par  tie de l'installation composée de l'évaporateur  50 et de la colonne 55, lorsqu'on     désire    obtenir  un peroxyde d'hydrogène à 90 %, le poids du  produit introduit dans l'évaporateur 50 qui  est égal à environ 30 % de celui de l'évapo  rateur 30 doit être augmenté de 40% par la  partie du produit de queue de la     colonne    55  qui est ramenée dans l'évaporateur 50.

   Ceci  a pour effet d'accroître la concentration en  peroxyde du produit introduit dans l'évapora  teur 50 à     environ.    75     ro    et le réduire les im-      puretés non volatiles â environ 65 parties par  million.  



  Le fonctionnement de l'évaporateur 50 et  de la colonne 55 est sensiblement le même  que celui de l'évaporateur 30 et de la co  lonne 35, de     sorte    que le résidu provenant de  l'évaporateur 50 sera encore égal à environ  1/8 du poids du produit introduit et aura une  concentration en peroxyde de 92%, tandis       que    le produit de queue provenant de la co  lonne 55 aura une concentration allant jus  qu'à 90%, si on le désire, et contiendra des  quantités tout à fait négligeables d'impure  tés. Pour arriver à cette concentration de  90%, le 40% environ du produit de queue  de la colonne 55 doit être réintroduit dans  l'évaporateur 50 par la canalisation 58, et le  reste évacué comme produit final par la ca  nalisation 59.

   A cette concentration, envi  ron 70% des vapeurs sortant de la colonne  55 sont condensées à reflux dans le     conden-          seur    57, tandis que le reste passe     dans    le  condenseur final 67. Pour des concentra  tions plus faibles, le recyclage de la colonne  55 vers l'évaporateur 50 doit être plus faible  ou la quantité de vapeurs condensées à re  flux dans le condenseur 57 doit être plus im  portante. Pour des concentrations en per  oxyde d'hydrogène allant jusqu'à 92%, on  doit prévoir un recyclage plus important de  la colonne 55 vers l'évaporateur 50.

   Pour les  concentrations au-delà de 92 %, on peut ajou  ter un ou plusieurs étages additionnels de  distillation similaires à l'évaporateur 50 et  à la colonne 55 ou bien, étant donné que le  produit en ce point est     pratiquement    exempt  d'impuretés nuisibles, on peut obtenir des  concentrations plus élevées par simple dis  tillation usuelle.  



  Les résidus des évaporateurs 30 et 50 ont  des concentrations de plus en plus élevées en  peroxyde aussi bien qu'en impuretés et     ils     sont donc instables si on     les    maintient pendant  un     temps    appréciable à ces     concentrations.     Ces résidus sont donc     introduits    par les cana  lisations 32 et 52 dans un réservoir de dilu  tion 75, où ils sont dilués avec de l'eau pro  venant par la canalisation 68 du condensai    du condenseur final 67 et qui a donc  un degré élevé de pureté.

   Lorsqu'ils sont  dilués à une concentration en peroxyde  d'hydrogène d'environ 50 %, ces résidus  sont raisonnablement stables et sûrs et  peuvent être ramenés nous<B>la,</B> forme  d'une partie du produit à traiter dans l'éva  porateur 10, ou vers un point correspondant  dans un autre procédé de base fournissant le  peroxyde d'hydrogène à concentration com  merciale de départ.  



  Pour mieux faire comprendre l'invention,  des résultats de fonctionnement d'une instal  lation seront indiqués ci-après, pour la pro  duction d'un peroxyde d'hydrogène à 90  et d'un peroxyde d'hydrogène à 50%. Ces  résultats ne doivent servir que d'éxemples  non     limitatifs    de l'invention, et celle-ci se  prête à des variantes de fonctionnement per  mettant d'obtenir des solutions aqueuses de  peroxyde d'hydrogène allant de 30% à en  viron     92%,    avec toutes les puretés désirées,  dans une série de trois     évaporateurs.    Une  concentration additionnelle, allant presque  jusqu'à<B>100%,</B> peut être obtenue avec une  pureté plus grande,

   par l'addition d'un ou de  plusieurs évaporateurs et de     condenseurs          associés.     



       Exemple   <I>1:</I>  Production d'un peroxyde d'hydrogène à  90%.  



  453 kg     d'une    solution de batterie conte  nant des composés d'oxygène actif, sous la  forme de 14,9 kg de     peroxyde    d'hydrogène,  sont introduits dans l'évaporateur 10.     Les     résidus dilués provenant des évaporateurs 30  et 50 augmentent le poids du produit intro  duit dans     l'évaporateur    10 à 472 kg et l'équi  valent de     H202    à 20,4 kg. La vapeur pro  venant de l'évaporateur 10 pèse 249 kg et  contient 14,7 kg de     H202.    Le résidu de l'éva  porateur 10, pesant 223 kg, est introduit     dans     la     colonne    d'extraction 17.

   La vapeur prove  nant de la colonne 17     pèse    116,4 kg et con  tient 5,6 kg .de 11202.  



  L'ensemble des     vapeurs    entrant dans la  colonne 15 pèse 365,6 kg et contient<B>20,3</B> kg  de     H,O2.    Les     vapeurs    sortant de la colonne      15 pèsent 297,1 kg et ne contiennent aucun  H2O2 et 59,8 kg de flux descendent dans la co  lonne. Le produit de queue de la colonne 15  (produit entrant dans l'évaporateur 30) pèse  68,8 kg et contient 20,3 kg de H202. Les va  peurs provenant de l'évaporateur 30 pèsent  60,2 kg et contiennent 14 kg de H2O2. Le  résidu pèse 8,6 kg et contient 6,1 kg H2O2.  Les vapeurs de cet évaporateur entrent dans  la colonne 35 qui fournit un produit de queue  de 20,3 avec 14 kg de H202. Les vapeurs sor  tant de la colonne 35 pèsent 39,9 kg et le  reflux est de 13,6 kg.  



  Le produit de queue de la colonne 35  (produit introduit dans l'évaporateur 50)  n'est pas réintroduit dans le cycle, mais il  reçoit 7,8 kg du produit de queue de la Co  lonne 55 contenant 7 kg de H202. En consé  quence, le produit total entrant dans l'éva  porateur 50 pèse 28,2 kg et contient 21 kg  de H202. Le résidu provenant de l'évapora  teur 50 pèse 3,5 kg et contient 3,2 kg de       H202.    Ce résidu et le résidu provenant de  l'évaporateur 30 sont introduits dans le ré  servoir de dilution 75 dans lequel on ajoute  6,7 kg d'eau, et on obtient ainsi un résidu  total dilué de 19 kg contenant 9,8 kg de       H202.     



  Les vapeurs allant de l'évaporateur 50  vers la colonne 55     pèsent    24,7 kg et contien  nent 17,8 kg de H,O2. Le produit de queue  de la colonne 55 pèse 19,9 kg et contient  17,8 kg de H202. De ces vapeurs, 7,8 kg sont  réintroduits dans l'évaporateur 50 (ainsi qu'il  a été indiqué ci-dessus) et 12,1 kg contenant  10,9 kg de H202 (à 90%) sont pris comme  produit. Les vapeurs provenant de la colonne  55 pèsent 4,6 kg et ne contiennent pas de  H202 et le reflux est égal à 11,5 kg. La  charge totale de vapeurs du condenseur 67  est de 341,5 kg, ce qui est également le poids  du condensat. De celui-ci, 6,8 kg sont employés  pour diluer les résidus des évaporateurs 30  et 50 et 231 kg descendent dans le bas de la  colonne 17 pour ramener la solution de batterie  à sa concentration initiale.

   L'excédent du  condensat non utilisé dans l'installation est  égal en poids à la quantité de vapeur intro-    duite dans la colonne l7 pour effectuer l'opéra  tion d'extraction.  



  Exemple 2:  Production d'un peroxyde d'hydrogène à  50 G  455 kg     d'une    solution de batterie conte  nant des     composés    d'oxygène actif sous la  forme de 10,9 kg de peroxyde d'hydrogène  sont introduits dans l'évaporateur 10. Les ré  sidus dilués des évaporateurs 30 et 50 aug  mentent le poids de la solution introduite dans  l'évaporateur 10 à 473,8 kg, ce qui corres  pond à 21 kg de H2O2. Les vapeurs de l'éva  porateur 10 pèsent 246,4 kg et contiennent  15,2 kg de H2O2. Le résidu de l'évaporateur  10, pesant 226,5 kg, passe dans la colonne d'ex  traction 17. Les vapeurs sortant de la colonne 17  pèsent 120 kg et contiennent 5,8 kg de     H20..     



       Les    vapeurs composées entrant dans la  colonne 15 pèsent 366 kg et contiennent 21 kg  de     H202.    Les vapeurs sortant de la colonne  15 pèsent 294,4 kg .et ne contiennent pas de       H202    et 61,6 kg de reflux descendent dans la  colonne.

   Le produit -de queue de la colonne 15  (produit introduit dans l'évaporateur 30) pèse  68,4 kg et contient 21 kg de     H202.    Les va  peurs provenant de l'évaporateur 30 pèsent  62,5 kg et contiennent 14,6 kg de     H202.    Le  résidu est égal à 8,9 kg et contient 6,4 kg de       :H202.    Les vapeurs 4e cet     évaporateur    entrent  dans la colonne 35 qui     donne    un produit de  queue de 32,9 contenant 14,6 kg de     H202.    Les  vapeurs sortant     d-e    la colonne 35 pèsent     29,4k-          et    le     reflux    26,0     kg.     



  Le produit -de queue de la colonne 35 (pro  duit introduit dans l'évaporateur 50) n'est pas       réintroduit        dans    le cycle. De même, il n'est  pas     nécessaire    dans cet exemple de réintroduire  dans le cycle le produit de queue de la colonne  55 allant à l'évaporateur 50. En conséquence,  le produit introduit     .dans    l'évaporateur 50 est  simplement le produit de queue de la colonne  35.

   Le -résidu de l'évaporateur<B>50</B> pèse<B>5J kg</B> et  contient 3,7 kg de     H2,02.    Ce résidu et le résidu  de l'évaporateur 30 sont conduits     dans    le réser  voir de dilution 75, dans lequel on ajoute  6,7 kg d'eau, ce qui donne en résidu composé  dilué     @de    20,7 kg     contenant    10,4 kg da     HZOv.         Les vapeurs de l'évaporateur 50 allant à  la colonne 55 pèsent 27,6 kg et contiennent  10,9 kg de H2O2. Le produit de queue de la  colonne 55 pèse 21,8 kg et contient 10,9 kg  de H2O2. Il constitue le produit final dans  le cas de non-recyclage. Les vapeurs pro  venant de la colonne 55 pèsent 6,1 kg et ne  contiennent pas de H2O2, tandis que le reflux  pèse 16,7 kg.

   La charge totale de vapeurs  sur le condenseur 67 est égale à 350,7 kg et  ceci est également le poids du condensat. De  ce condensat, 6,7 kg sont employés pour la  dilution des résidus des évaporateurs 30 et 50  et 230,1 kg descendent au fond de la colonne 17  pour ramener la solution de batterie à sa con  centration initiale. Le condensat en excédent  non utilisé dans l'installation est égal en  poids à la quantité de vapeur introduite dans  la colonne 17 pour produire l'extraction. Il est  lien entendu que la circulation de la solu  tion est obtenue par les pressions différen  tielles existant entre la solution initiale à trai  ter (pression atmosphérique) et dans l'instal  lation (50 mm au moins).  



  D'après ce qui précède, on voit qu'avec  une solution initiale à traiter, ayant une con  centration approximative de 30 % en peroxyde  et ne contenant pas plus de 300 parties par  million d'impuretés totales, deux étages  d'élimination des impuretés suffisent pour  l'obtention d'un produit à 90%, tandis qu'il  faudrait trois étages de distillation pour l'ob  tention de ce produit. Il est donc possible de  rèaliser des économies et des réductions de  l'installation par le recyclage du produit de  queue des colonnes dans l'un ou dans les deux  étages, pour élever ainsi le niveau de concen  tration de l'installation et pour assurer l'ob  tention d'un produit plus concentré dans le  deuxième étage. Ceci représente en fait la  combinaison dans l'une des unités de la dis  tillation fractionnée avec une certaine concen  tration directe.

   Avec un produit initial à 30  de peroxyde, contenant 300 parties par mil  lion d'impuretés, il est pratiquement possible,  par ce recyclage, d'obtenir un produit à 90  par une distillation en deux étages. Si les  impuretés du produit initial     atteignent   <B>500</B>    parties par million, il est indiqué     d'employer     trois étages, en vue de commander ainsi le ni  veau des impuretés     dans    l'installation.  



  Qu'il s'agisse de deux ou de plus     tic    deux  étages, on voit d'après ce qui précède que les  résidus doivent être évacués des évaporateurs  en vue de l'élimination progressive des impu  retés au fur et à mesure que la concentration  en peroxyde augmente. Mais ces résidus re  présentent dans chaque cas une concentration  en peroxyde supérieure à celle du produit ob  tenu dans cet étage. La quantité à éliminer  à été déterminée empiriquement simplement  comme degré d'extraction qui réduit la -dé  composition à l'intérieur de l'évaporateur. En  conséquence, et ainsi qu'il a été dit précédem  ment, ce degré est largement fonction de la  construction de l'évaporateur.  



  En passant d'une concentration de 30<B>à</B>  90 % , on peut indiquer qu'environ     171    du per  oxyde total passant     dans        l'évaporàteur    doit  être extrait sous forme de résidu pour 8 par  ties par million d'impuretés du produit à trai  ter. Donc un produit à traiter contenant 300  parties par million exige une extraction d'en  viron 37,5% du peroxyde contenu dans ce  produit, sous forme -de résidu, dans les dif  férents étages de distillation. Ceci abaisserait  les rendements à moins de 60 % sur la. base  du peroxyde, s'il était nécessaire d'évacuer ces  résidus.  



  Lorsqu'on produit un peroxyde d'hydro  gène d'une teneur élevée en peroxyde, on ob  tient un produit d'une stabilité excellente  (c'est-à-dire qui peut être emmagasiné et  transporté sans aucune perte de sa teneur en  oxygène     actif).    De plus, la qualité est telle  ment élevée qu'il est inutile d'ajouter des sta  bilisateurs pour empêcher la     décomposition,     ainsi qu'il était nécessaire jusqu'à présent.

    l'opposé des peroxydes commerciaux d'une  concentration     d'environ    30% et contenant  500 à 1250 milligrammes par litre de résidus  non volatils, il est     pratiquement    possible de  produire une solution à<B>90%</B> de peroxyde  d'hydrogène contenant moins de 10 milli  grammes par litre de ces résidus, ce peroxyde  d'hydrogène étant excessivement stable à      toutes les températures     auxquelles    il peut être  soumis au cours de l'emmagasinage ou des  manipulations usuelles.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I: Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène contenant des impuretés non volatiles, carac térisé en ce qu'on soumet une telle solution aqueuse à au moins deux distillations succes sives effectuées de façon à obtenir chaque fois des solutions résiduelles concentrées im pures, qui sont évacuées, et des vapeurs de peroxyde d'hydrogène et d'eau, qui sont con densées et rectifiées pour donner des solutions dont la concentration et la pureté augmentent simultanément. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce que l'une au moins des distil lations successives se fait sous pression ré duite. 2.
    Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce que dans chaque distillation on pousse l'évaporation jusqu'à ce que la con centration des impuretés contenues dans la solution résiduelle ait augmenté à un point s'approchant de celui où elle provoquerait une décomposition rapide du peroxyde. 3. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'une partie au moins des solutions résiduelles concentrées impures est diluée et utilisée pour l'obtention d'une solu tion initiale à concentrer et purifier. 4.
    Procédé suivant la revendication Ï et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les solutions résiduelles concentrées impures sont, après dilution, mélangées à une solution aqueuse propre à dégager du peroxyde d'hy drogène par chauffage et contenant de l'acide sulfurique; ce mélange est soumis à une dis tillation et les vapeurs contenant du peroxyde d'hydrogène et de l'eau provenant de cette distillation sont condensées et rectifiées pour fournir une solution impure de peroxyde d'hy drogène qui est ensuite soumise auxdites dis tillations successives. 5.
    Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'une partie de l'une au moins des solutions obtenues par condensation et rec tification desdites vapeurs est mélangée à la solution qui doit être soumise à la distillation précédant cette condensation et rectification. 6. Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 5, caractérisé en ce que la dite partie est d'environ 40%.
    REVENDICATION II: Installation pour la mise en #uvre du procédé suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux groupes de distillation comprenant chacun un évapo- rateur, un siépaxateur -et une colonne ,de recti- ,ficati.on, un réservoir commun et de dilution -des solutions résiduelles concen trées impuresi desdits :
    groupes et une canalisa- tion permettant .de ramener à 1'.évaporateur de chaque groupe une partie du condensat de la colonne dudit groupe.
CH258840D 1945-07-11 1946-05-02 Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène. CH258840A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US258840XA 1945-07-11 1945-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH258840A true CH258840A (fr) 1948-12-31

Family

ID=21828568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH258840D CH258840A (fr) 1945-07-11 1946-05-02 Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH258840A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108939588A (zh) * 2018-09-05 2018-12-07 江山市双氧水有限公司 一种双氧水浓缩装置中一次蒸发循环液过滤器的工艺系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108939588A (zh) * 2018-09-05 2018-12-07 江山市双氧水有限公司 一种双氧水浓缩装置中一次蒸发循环液过滤器的工艺系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2478089A1 (fr) Procede d&#39;extraction des materiaux n&#39;ayant pas reagi dans la synthese de l&#39;uree
FR2475037A1 (fr) Procede de separation d&#39;acide methacrylique a partir d&#39;un melange reactionnel gazeux le renfermant et nouveau produit ainsi obtenu
EP0003147A1 (fr) Procédé pour la séparation du fluorure d&#39;hydrogène de ses mélanges avec le 1-chloro-1,1-difluoréthane
EP0529722B2 (fr) Procédé pour l&#39;obtention de solutions aqueuses épurées de peroxyde d&#39;hydrogène
CH258840A (fr) Procédé pour concentrer et purifier des solutions aqueuses de peroxyde d&#39;hydrogène.
FR2710046A1 (fr) Procédé et dispositif pour l&#39;enrichissement et la purification d&#39;une solution aqueuse de peroxyde d&#39;hydrogène.
EP0322323B1 (fr) Procédé pour séparer l&#39;oxyde d&#39;éthylène d&#39;impuretés aldéhydiques
NO126049B (fr)
US2684889A (en) Method of manufacturing highly purified hydrogen
US2575722A (en) Process for production of lower aliphatic esters
FR2795064A1 (fr) Procede pour recueillir du brome
CH361788A (fr) Procédé de concentration d&#39;une solution aqueuse de peroxyde d&#39;hydrogène
CH362060A (fr) Procédé pour éliminer les substances carbonées volatiles des solutions aqueuses de peroxyde d&#39;hydrogène
BE651747A (fr)
CH625489A5 (en) Process for the continuous recovery, purification and concentration of nitric acid present in a residual acidic mixture arising from the manufacture of nitrated derivatives of phenols
CH397632A (fr) Procédé de fabrication d&#39;acides et d&#39;anhydrides aliphatiques
CH159140A (fr) Installation permettant la concentration et la déshydratation des acides gras.
BE461095A (fr)
BE372955A (fr)
CH373374A (fr) Procédé de fabrication de l&#39;anhydride maléique
CH137207A (fr) Procédé d&#39;obtention de l&#39;acide acétique anhydre à partir d&#39;acide dilué.
BE481623A (fr)
BE478746A (fr)
BE559096A (fr)
BE633298A (fr)