DE1006402B - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxydloesungen mit hohem elektrischem Widerstand - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxydloesungen mit hohem elektrischem Widerstand

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DE1006402B DEE11856A DEE0011856A DE1006402B DE 1006402 B DE1006402 B DE 1006402B DE E11856 A DEE11856 A DE E11856A DE E0011856 A DEE0011856 A DE E0011856A DE 1006402 B DE1006402 B DE 1006402B
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B15/01Hydrogen peroxide
    • C01B15/013Separation; Purification; Concentration
    • C01B15/0135Purification by solid ion-exchangers or solid chelating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02Column or bed processes
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxydlösungen mit hohem elektrischem Widerstand Die Erfindung betrifft die Deionisierung technischer Wasserstoffperoxyd.lösungen mit an sich bekannten Ionenaustauschern auf Kunstharzbasis in sogenannten Einbettsystemen und die Behandlung dieser Austauscher sowie die Anwendung eines bestimmten Milschungsverhältnisses der beiden Austauschertypen zur D,wrchfülh,rung des Verfahrens.
  • Wäßrige Wasserstoffperoxydlösungen sind bekanntlich stets durch anionische, kationische sowie auch durch nicht ionogene Bestandteile, herrührend aus der Fabrikation, verunreinigt.
  • Diese Verunreinigungen beeinträchtigen die Haltbarkeit und! Lagerfähigkeit der Wasserstoffperoxydlösungen, weshalb man bestrebt war, durch den Einsatz von geeignetem Werkstoff für den Apparatebau die Mengen für diese Begleitstoffe möglichst zu verringern bzw. sich gezwungen sah, einen Werkstoff für die Lagergefäße zu finden, der gegenüber Wasserstoffperoxyd weitestgehend beständig ist.
  • Zur Beseitigung der Begleitstoffe aus Wasserstoffperoxydlösungen sind verschiedene Methoden bekannt. So hat man bereits eine gewisse Reimgung durch Verdampfung und anschließende Kondensation der Lösungen erreicht. Man hat ferner bereits die Ausfällung der Verunreinigungen mit Hilfe sorptionsfähiger Hydroxyde und anschließende Filtration vorgeschlagen, als auch die Abtrennung auf elektroosmotischem oder kataphoretischem Wege vorgenommen. Schließlich wurde auch bereits vorgeschlagen, die Verunreinigungen durch Behandeln mit Ionenaustanschern auf Kunstharzbasis aus den Wasserstoffperoxydlösungen zu entfernen. Diese Verfahrensweise arbeitet nach dem Prinzip der sogenannten Mehrbettsysteme und besteht darin, daß man durch mehrere, mindestens jedoch durch zwei, hintereinandergeschaltete Kolonnen, von denen die erste mit einem O H-Austauscher, die zweite mit einem H-Austauscher gefüllt wird, Wasserstoffperoxydlösungen leitet und diiesen Vorgang mehrmals wiederholt, um den gewünschten Reinigungsgrad zu erzielen. Diese Maßnahme ist notwendig, weil ab einer bestimmten Durchsatzmenge zwischen den Reaktionspartnern sich ein Gleichgewichtszustand ausbildet, daher ein Reinigungseffekt nicht mehr eintritt, obwohl die Kapazität der Austauscherharze zu diesem Zeitpunkt noch keineswegs erschöpft ist.
  • Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens ist es erforderlich, mehrere Apparaturelemente in Form von Austauscherkolonnen aufzustellen, um das Verfahren erfolgreich zu gestalten. Außerdem muß noch berücksichtigt werden, daß der Hydroxylaustauscher im Gegensatz zum Wasserstoffaustaluscher gegenüber Wasserstoffperoxyd handelsüblicher Konzentrationen wesentlich empfindlicher ist, ein Nach teil, der noch dadurch vergrößert wird, daß durch die Neutralsalzspaltung in dieser Behandlungsphase ein neutrales bis alkalisches Wasserstoffperoxyd anfällt, so daß eine gefahrlose Durchführung dieser Verfahrensweise nur dann gesichert ist, wenn die zur Behandlung kommenden Wasserstoffperoxydlösunigen sehr stark unterkühlt werden.
  • Es bedeutet daher einen wesentlichen technischen Fortschritt, als es überraschenderweise gelang, diese Schwierigkeiten im Sinne der Erfindung dadurch zu umgehen, daß man die Wasserstoffperoxydlösungen im Einbettsystem mit einem Gemisch an Hydroxyl-und Wasserstoffionenaustauschern bei etwa 0° behandelt, wobei die Menge des Wasserstoffionenaustauschers größer, vorzugsweise mehr als fünfmal so groß ist als die äquivalente Menge kationischer Verunreinigungen ih der Lösung. Die beiden Austauschertypen werden also nicht mehr einzeln und in hlntereinander angeordneter Reihenfolge zum Einsatz gebracht, sondern beide Austauschertypen wirken gleichzeitig auf das Wasserstoffperoxyd ein.
  • Es wurde dabei gefunden, daß ein solches Mischbett in seiner Wirkung wesentlich intensiver arbeitet als das Mebrbettsystem, weil es in diesem nicht zur Ausbildung eines Reaktionsgleichgewichtes kommen kann und es sich bei Einhaltung eines geeigneten Mischungsverhältnisses und bestimmter Verfahrensbedingungen ausgezeichnet für den beabsichtigten Zweck eignet.
  • Die Vorteile eines solchen Mischbettes waren von vornherein keineswegs voraus zusehen, da bekanntlich alle Wasserstoffperoxydlösungen selbst bis zu einem gewissen Grad in H-Ionen und H O2-Ionen dissoziiert sind und daher angenommen werden mußte, daß bei der intensiven neutralsalzspaltenden Wirkung eines solchen Austauschergemisches die vorhandenen Ionen des Wasserstoffperoxyds in der Lösung durch das Austauscherharz gebunden werden. Es wurde festgestellt, daß zwar wohl eine Bindung stattfindet, die selbe aber durchaus kein so großes Ausmaß annimmt, als man hätte erwarten können, weil die als Verunreimgungen vorliegenden ionogenen Bestandteile der Wasserstoffperoxydlösungen vom Harz bevorzugt gehunden werden.
  • Dieses nicht vorberz,usehende Verhalten des Austauschermischharzes ist für das Verfahren wesentlich und ermöglicht bei Einhaltung der im folgenden beschriebenen Verfahreasbedingungen und der speziellen Behandlung der Austauscherharze im Vergleich zu den bisherigen Mehrbettensystemen die Anwendung eines sogenannten Einbettsystems für die Deionisierung technischer Wasserstoffperoxydlösungen. Frische, d. h. erstmalig für diesen Zweck eingesetzte Austauscherharze vom Wasserstoff- und Hydroxyltypus werden getrennt mit reinem Wasser gewaschen und daraufhin längere Zeit mit verdünnten Säuren behandelt, um eventuelle, in den Austauscherhlarzen vorhandene Verunreinigungen, vor allem solche der Schwermetallreihe, zu entfernen. Daran anschließend folgt eine Waschung mit reinem Wasser so lange, bis die Austauscher säurefrei sind. Während der H-Austauscher auf diese Weise behandelt bereits in der einsatzbereiten Form vorliegt, ist es notwendig, den Hydiroxylaustauscher durch Behandeln mit Alkali und nachfolgender Waschung mit reinem Wasser zu aktivieren. Beim verfahrensgemäßen Einsatz eines solchen Mischbettes aus frischen Austauscherharzen hat es sich auch als vorteilhaft gezeigt, wenn man die für dieses Verfahren geeigneten und in einem bestimmten Mischungsverhält.nis vorliegenden und aktivierten Harzgemische einer Vorbehandlung mit verdünnteren Was serstoffperoxydlösungen als den handelsüblichen längere Zeit unterwirft. Es zeigte sich, daß ein so vorbehandeltes Harz beim erstmaligen Durchsatz mit konzentrierten Wasserstoffperoxydlösungen sich indifferentef verhält als Austauscherharze, die nicht so vorbehandelt, sondern lediglich vor ihrem ersten Einsatz aktiviert wurden. Wider Erwarten wurde hierbei außerdem noch gefunden, daß sich die stark basischen bzw. stark sauren Austauschertypen chemisch indifferenter gegenüber Wasserstoffperoxydlosun.gen verhalten als die schwachen. Für den Austauschrorgang im Mischbett eignen sich daher vorzugsweise stark basische Anionenaustauscher vom Amintyp und solche von quaternären Ammoniumbasen bzw. stark saure Kationenaustauscher mit freien S O, H-Gruppen.
  • Die derart vorbehandelten Austauscherharztypen werden dann miteinander gemischt, wobei gefunden werde, daß das Mischungsverhältnis der beiden Harztypen nicht, wie eigentlich zu erwarten gevTesen wäre, d;em stöchiometrischen Verhältnis der in den Wasserstoffperoxydlösungen vorhandenen ionogenen Bestandteile einerseits und der Ionenaufnah.mefähigkeit der Austauscher andererseits anzugleichen ist, sondern daß der Austauschvorgang nur dann in dem gewünschten Sinne abläuft, wenn die Menge des Wasserstoffaustauschers größer, vorzugsweise mehr als fünfmal so groß ist als die äquivalente Menge kationischer Verunreinigungen in der Lösung. Der Ein- satz derartig zusammengesetzter Harzgemische hat nicht nur eine Intensivierung des Austauscheffektes zur Folge, sondern es wird durch den im Überschuß vorhandenen Wasserstoffaustauscher in einer für den gesamten Verfahrensablauf vorteilhaften Weise auch verhindert, daß sdie Was serstoffperoxydlösungen während des Austauschvorganges neutral bzw. alkalisch werden. Das Zusammenmischen der beiden Austauschertypen in dem erfindungsgemäßen Verhältnis kann außerhalb, zweckmäßigerweise aber innerhalb der Aus tauscherkolonne erfolgen.
  • Vor Inbetriebnahme des Mischbettes ist es ferner notwendig, das Austauschergemisch in der Kolonne mit reinem, vorgekühltem Wasser so weit zu füllen, daß die Austauscher mit demselben bedeckt sind; erst dann wird das zur Reinigung kommende Wasserstoffperoxyd zulaufen gelassen, während gleichzeitig der Ablaßhahn an der Kolonne geöffnet wird.
  • Für die Deiomsierung können verunreinigte, von der Produktion anfallende Wasserstoffperoxydlösungen, gleich welchen p-Wertes, verwendet werden, die vorher in geeigneten Gefäßen auf Temperaturen. um den Nullpunkt abgekühlt wurden und von oben nach unten das Mischbett durchfließen. Dabei i.st es für die Durchführung des Verfahrens wesentlich, daß man die Durchfiußgeschwindigkeit der durchlaufenden Lösungen dem jeweiligen Sättigungsgrad des Austauschergemisches anpaßt, ßund zwar derart, daß mit z nehmendem Sättiigungsgrad dieDurchflußgesohwindigkeit verringert wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man die Wasserstoffperoxydlösurgen unter einem hydrostatischen Druck zulaufen läßt, der näherungsweise dem halben Druckverlust in der oberen Schichthöhe des Mischbettes entsprichlt, während mlan den Abfluß bei einem Unterdruck, entsprechend dem Druckverlust in der unteren Hälfte des Mischbettes, durchführt. Durch die Abstimmung der Durchflußgeschwindigkeit zum jeweiligen Sättigungsgrad des Austauschers werden unvorhergesehene Störungen des Austauschvorganges vermieden, ebenso kann die Ausnutzung der Aus tauschfähi gkeit des Harzgemisches weiter gesteigert werden.
  • Um den Reinigungsvorgang während des Betriebes laufend kontrollieren und überwachen zu können, wird in den Ablauf der Mischbettkolonne ein Kontrollgerät zwischengeschaltet, das in an sich bekannter Weise die Leitfähigkeit dier von der Kolonne ablaufenden Wasserstoffperoxydlösungen ständig anzeigt. Der Reinigungsvorgang ist beendet, wenn die Leitfähigkeit einen von vornherein festgesetzten Grenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert ist eine von der jeweils gewünschten Reinheit des behandelten Wasserstoffperoxyds abhängige Größe und kann innerhalb der Grenzen bis zur vollständigen Erschöpfung des Austauschermischbettes variiert werden. Damit ist aber auch die Möglichkeit gegeben, das gesamte Reinigungsverfaluen fraktionsweise durchzuführen und die in ihrer Reinheit und damit in ihrem Leitvermögen verschiedenen Fraktionen getrennt aufzufangen.
  • Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der weiteren Behandlung des Austauschergemisches im Mischbett nach Beendigung des Reinigungsvorganges. Diese weicht von der an sich bekannten Wiederbelebung der beiden Austauscherharze ab und ist durch das besondere Mischungsverhältnis zwischenWasserstoff- und Hydroxylaustauscher im Mischbett bedingt. Erst durch die neue Weiterbehandlung des Austauschergemisches wurde es ermöglichst, das beispielsweise bei der Wasserreinigung angewandte Misch- bzw. Einbettsystem auch für die Herstellung reiner Wasserstoffperoxyd,lösungen handelsüblicher Konzentrationen, gekennzeichnet durch einen sehr hohen elektrischen Widerstand, einzusetzen.
  • Es zeigte sich, daß die Trennung des Austauschergemisches im Mischbett durch Rückspülung mit reinem Wasser nicht durchführbar ist. Die Ursache liegt in dem im Überschuß im Gemisch vorliegenden Wasserstoffaustauscher, der bei Beendigung des Reinigu.ngsverfahrens noch nicht zur Gänze erschöpft ist und in diesem Zustand sehr stark zu Zusammenballungen neigt, wodurch eine einwandfreie und scharfe Trennung der beiden Austauschertypen durch Rückspülung im Mischbett nicht erreicht werden kann. Die Wiederbehebung der beiden Austauscher in dem erforderlichen Ausmaß ist deshalb so nicht durchführbar und damit die wirksame Reinigung von Wasserstoffperoxydlösungen überhaupt in Frage gestellt. Es konnte jedoch gefunden werden, daß sich eine scharfe Trennung der beiden Austauschertypen trotzdem mit Erfolg durchführen läßt, wenn man wie folgt vorgeht.
  • Das im Mischbett zurückgebliebene Wasserstoffperoxyd wird durch Rückspülung mit reinem Wasser ausgewaschen. Hierbei erfolgt eine Trennung der beiden Austauscher in der Weise, daß sich im Mischbett drei Schichten ausbilden. Die obere Schicht besteht aus reinem 0 H-Austauscher, die mittlere Schicht aus einem Gemisch aus H- und OH-Austauscher, während die untere Schicht aus reinem H-Austauscher besteht. Eine Trennung des in der Mittelschicht noch vorliegenden Austauschergemisches gelingt weder durch längeres Rückspülen mit reinem Wasser noch durch verstärkte Aufwirbelung des Mischbettes. Um diese mittlere Schicht aber ebenfalls in ihre beiden Komponenten zu zerlegen, wird durch das ganze Mischharz, nach der Rückspü-bung mit Wasser, Alkali lösung geleitet, und zwar muß dies in einer solchen Menge erfolgen die nicht nur ausreicht, den gesamten O H-Austauscher wieder zu beleben, sondern auch den noch nicht erschöpften H-Austauscher zur Gänze in die Alkaliform überzuführen. Dadurch wird es möglich, die vorhin beschriebenen Zusammenballungen der beiden Austauscherharze, bedingt durch unter schiedliche elektrostatischle Aufladungen, aufzulösen.
  • Nach Beendigung dieses Vorganges ist es durch eine neue nachfolgende Rückspülung mit reinem Wasser nunmehr möglich, eine einwandfreie und scharfe Trennung der beiden Austauschertypen in zwei Schichten zu erzielen. Erst jetzt kann die Wiederbelebung des H-Austauschers mit Säuren im Mischbett erfolgen, wobei zu achten ist, daß der bereits durch die vorhergehende Behandlung mit Alkali wiederbelehte H O-Austauscher mit der Säure nicht in Kontakt kommt, was durch eine geeignete Ausführungsform der Austauscherkolonne ermöglicht wird. Anschließend erfolgt die Waschung mit reinem Wasser und die Durchmischung der beiden Austauscher in üblicher Weise, wonach d;as Mischbett für einen weiteren Durchsatz einsatzbereit gemacht ist.
  • Es kommt vor, daß bei der Durchführung des Verfahrens die ursprünglich vorhandene Kapazität des Mischbettes nach mehreren Durchsätzen in bezug auf seine Ionenaustauschfähigkeit merkbar abnimmt. Die Ursache des Absinkens der kapazitiven Leistung des Mi schbettes ist auf Ermüdungserscheinungen des OH-Austaus,chers zurückzuführen. Durch eine intensive und längere Zeit währende Behandlung eines solchen Austauschers mit einer wesentlich konzentrierteren Säure, als sie zur Wiederbelebung des H-Austauschers allgemein angewandt wird, ist es möglich, diese Erscheinung zu beheben, so daß nach Beendigung dieser Behandlung der Austauscher wieder seine volle Leistung abgibt.
  • Beispiel 1 14 1 Wasserstoffperoxyd mit einer Konzentration von 409,8 g/l H202 und einem Trockenrückstand von 809 mg/l, einem Glührückstand von 15 mg/l und einem elektrischen Widerstand von 184 Ohm/cm wurden durch ein Mischbett, in welchem der H-und H O-Austauscher in dem verfahrensgemäßen Mischungsverhältnis gemengt war, geleitet. Die Temperatur der zugeführten Wasserstoffperoxydlösung betrug 0 bis 70, der Durchfluß erfolgte unter einem hydrostatischen Druck von 1,15 ata und berechnete sich zu 80 1/Stunde pro Liter Austauschergemisch.
  • Das Harz war in einer Glaskolonne mit einem Durchmesser von 47 mm und einer Schichthöhe von 730 mm, entsprechend 1000 cm3 Harzgemisch, eingefüllt. Die Deionisierung der Lösung erfolgte störungsfrei, und es konnte lediglich eine Wärmetönung von 5,3 cal/Min. festgestellt werden, deren Ursache auf die Neutralisationswärme der ionogenen Bestandteile rückführbar, für das Verfahren selbst ungefährlich und daher bedeutungslos ist. Das auf diese Weise gereinigte Wasserstoffperoxyd zeigte bei einer nahezu 100°/oigen Ausbeute eine Konzentration von 384,9 g/l H2 °2 einen Trockenrückstand von unter 5 mg/l, einen Glührückstand von etwa 0,9 mg/l und einen elektrischen Widerstand von 5,82 104 Ohm/cm.
  • Beispiel 2 Das Wasserstoff- und Hydroxylaustauscherharz wurde vorher getrennt mit Säure behandelt, um eventuelle Verunreinigungen, vor allem solche aus der Schwermetallreihe, zu entfernen. Da.raufhin erfolgte eine getrennte Waschung mit anschließender Aktivierung der beiden Austauschertypen.
  • Die so vorbereiteten Austauscher wurden im verfahrensgemäßen Verhältn!is gemischt und durch eine Zeitdauer von etwa 72 Stunden mit verdünntem Wasserstoffperoxyd behandelt, daraufhin neuerdings gewaschen und in eine Kolonne eingefüllt. Dieselbe hatte eine lichte Weite von 140 mm; die Schichthöhe betrug 617 mm bei einer Harzmenge von 9,5 1. Die so vorbereitete Kolonne wurde mlit vorgekülhltem Wasser so weit gefüllt, daß das Harzgemisch mit Wasser vollkommen abgedeckt war. Durch diese Kolonne wurde eine auf durchschnittlich 40 vorgekühlte Wasserstoffperoxydlösung mit einer mittleren Durchflußgeschwindigkeit von 14 1 Wasserstoffperoxyd pro Stunde pro Liter Harz in einer Menge von insgesamt 172 1, entsprechend 70,1 kg H2 02, in einem Arbeitsgang hindurchgeleitet. Das rohe Wasserstoffperoxyd enthielt 15,1 Milliäquivalente anionischeund 4,1 Milliäquivalente kationische Bestandteile als Verunreini zungen pro Liter Lösung. Der elektrische Widerstand betrug 184 Ohm/cm; das von der Mischbettkolonne ablaufende gereinigte Wasserstoffperoxyd wurde in einzelnen Fraktionen aufgefangen, die folgende Mengen und Reinheitsgrade aufzeigten: 1. Fraktion: 50 1 Wasserstoffperoxyd, entsprechend 28,25 0/, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge H2 02, mit einem elektrischen Widerstand von 5,8- 104 Ohm/cm. Die Durchflußgeschwindigkeit betrug 17,55 1/Stunde pro Liter Harz.
  • 2. Fraktion: 50 1 Wasserstoffperoxyd, entsprechend 28,55 0/o, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge H2 02, mit einem elektrischen Widerstand von 9,35. 10 Ohm/cm. Die Durchflußgeschwindilgkeit betrug 13,75 1/Stunde pro Liter Harz.
  • 3. Fraktion: 67,6 1 Wasserstoffperoxyd, entsprechend 39 0/o, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge Wasserstoffperoxyd, mit einem elektrischen Widerstand von 6,5 10 Ohmiem. Die Durchfiußgeschwindigkeit betrug 11,86 1/Stunde pro Liter Harz.
  • Nach Beendigung des Reinigungsvorganges wurde die Michbettko1onne mit reinem Wasser ausgespült, wobei 194 1 verdünnte Wasserstoffperoxydlosung mit einem Gehalt von 2,8 kg Wasserstoffperoxyd, entsprechend 3.9°/o vom Einsatz, angefallen sind. Diese verdünnten Wasserstoffperoxydlösungen zeichnen sich ebenfalls durch sehr hohe Reinheit aus. Der elektrische Widerstand beträgt 1,7105 Ohm/cm.
  • Beispiel 3 In derselben Apparatur wurden unter denselben Bedingungen, wie im Beispiel 2 angegeben, jedoch nicht fraktioniert aufgefangen, 9300 1 Wasserstoffperoxydlösung in vierundfünfzig aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen gereinigt. Der Grad der Verunreinigung und die Konzentration der technischen Wasserstoffperoxydlösungen sind dieselben, wie im Beispiel 2 angegeben. Die auf durchschnittlich -4° vorgekühlte Wasserstoffperoxydlösung wurde unter einem hydrostatischen Druck von 1,2 ata der Mischbettkolonne von oben zugeführt, während am Ablauf ein Unterdruck von etwa 0,7 ata aufrechterhalten wurde.
  • Die Durchflußgeschwindigkeiten betrugen hierbei im Mittel wieder 14 1 Wasserstoffperoxyd pro Stunde pro Liter Harz. In einem Arbeitsgang wurden mit der vorhin angegebenen Harzmenge wieder 172 1 Wassers toffperoxydl ösung gereinigt.
  • Nach jedem Arbeitsgang war eine Wiederbelebung der Austauscherharze erforderlich, die folgendermaßen durchgeführt wurde. Der Zufluß des Wasserstoffperoxyds wurde abgestellt und das Austanschermischbett anschließend im Gegenstrom mit reinem Wasser gespült, wobei sich eine Trennung in drei Schichten ergab. Nach erfolgter Auswaschung wurde von oben durch das gesamte Mischbett hindurch Alkalilösung mit 300 g Alkali durchgeleitet. Durch diese Maßnahme wird der O H-Austauscher wieder belegt während gleichzeitig die Kapazität des H-Au&tauschers sich dabei völlig erschöpft. Daraufhin wurde die Austanscherkolonne wiederum im Gegenstrom mit Wasser gewaschlen und der Durchfluß des Wassers so eingestellt, daß eine scharfe Trennung in zwei Schichten eintrat.
  • Nun erfolgte die Wiederbelebung des spezifisch schwereren Wasserstoffaustauschers in der Mischbettkolonne mit 150 g Säure und die Auswaschung des Wasserstoffaustauschers mit reinem Wasser. Nach erfolgter Waschung wurde durch Gegenspülung und Einblasen von Luft die Mischung der beiden Austauschertypen wiederhergestellt. Für die erforderlochen Was chungen, Gegen spülungen und Mischungen waren pro Wiederbelebung 145 1 Reinwasser erforderlich.
  • Von der eingangs angegebenen Gesamtmenge an roher Wasserstoffperoxydlösung wurden insgesamt gemäß vorbeschriebener Arbeitsweise 9052 1 reine Wasserstoffperoxydlösung mit einem Gehalt von 400.3 g/l Wasserstoffperoxyd, entsprechend 3623 kg H2 02, sowie 10414 1 Wasserstoffperoxydlösung rein mit 14,2 g/l Wasserstoffperoxyd, entsprechend 148 kg H2 °2 erhalten. Das konzentrierte, gereinigte Wasserstoffperoxyd fiel somit in einer Menge von 95,6°/o bezogen auf die eingesetzte Menge, an und hatte einen elektrischen Widerstand von 6,91-104 Ohm/cm, während das verdünnte Wasserstoffperoxyd 3,910/0 H2 02 der Ausgangsmenge enthielt und einen elektrischen Widerstand von 1,71-1050hm/cm aufwies. Für die Wiederbelebung der beiden Austauschertypen wurde in den vierundfünfzig Arbeitsgängen insgesamt verbraucht: 16,15 kg Alkali, 8,10 kg Säure und 7830 1 Reinwasser für Waschzwecke. Das auf diese Weise gereinigte konzentrierte Wasserstoffperoxyd zeigte einen Trockenrückstand von etwa 8 mg/l, einen Glührückstand von 3,5 mg/l, der pH-Wert schwankt in den Grenzen von 3 bis 4.
  • Im Beispiel 3 wurden somit mit einer Menge von 9,5 1 Mischlharz 9300 1 rohe, technische Wasserstoffperoxydlösung gereinigt, wobei ein Verlust an Austauschersuhstanz von 3,2 der ursprünglich. vorhandenen Volumenmenge eintrat.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxydlösungen mit hohem elektrischem Widerstand durch Behandeln von technischen WasserstoffperoxydllösNungen mit Ionenaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxydlösungen im Einbettsystem mit einem Gemisch an Hydroxyl- und Wasserstoffionenaustauschern bei etwa 0° behandelt, wobei die Menge des Wasserstoffionenaustan schers größer, vorzugsweise mehr als fünfmal so groß ist als die äqulivalente Menge kationischer Verunreinigungen in der Lösung.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Berührungszeit zwischen Austauschergemisch und der Wasserstoffperoxydl ösung dem zunehmenden Sättigungsgrad derart angepaßt wi!rd, daß die Berührungszeit mit zunehmender Erschöpfung des Harzes zunimmt.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ionenaustauscher vorzugsweise stark basische Anionenaustauscherharze vom Amintyp oder solche von quaternären Ammoniumbasen bzw. stark saure I(ationenaustauscher mit freien 503 H-Gruppen verwendet werden.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 3, dadulrch gekennzeichnet, daß die lonenaustauschermischung vor ihrem Einsatz längere Zeit hindurch der Einwirkung verdünnter Wasserstoffperoxydlösungen unterworfen wird.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den im Überschuß im Mischbett vorhandenen und nicht erschöpften Wasserstoffionenaustauscher zunächst in die Alkaliform überführt, durch Rückspülen mit Wasser abtrennt und mit Säure in bekannter Weise regeneriert.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den abgetrennten Hydroxylionenaustauscher durch eine intensive und längere Zeit hindurch anhaltende Behandlung mit einer wesentlich stärker konzentrierten Säure, als sie zur Wiederbelebung des Wasserstoffiol*snaustauschers allgemein Verwendung findet, unterwirft und nachher in bekannter Weise in die Hydroxylform überführt.
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