DE1135866B

DE1135866B - Process for cleaning raw aqueous hydrogen peroxide solutions

Info

Publication number: DE1135866B
Application number: DES65686A
Authority: DE
Inventors: Max Gonze; Emile Leblon
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1958-12-05
Filing date: 1959-11-02
Publication date: 1962-09-06

Description

Verfahren zum Reinigen von rohen wäßrigen Wasserstoffperoxydlösungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von rohen wäßrigen Wasserstoffperoxydlösungen und insbesondere von solchen, welche bei dem Verfahren der Hydrierung eines Alkylanthrachinons mit anschließender Oxydation der gebildeten Verbindung anfallen.Process for purifying crude aqueous hydrogen peroxide solutions The invention relates to a method for purifying crude aqueous hydrogen peroxide solutions and particularly those used in the process of hydrogenating an alkyl anthraquinone incurred with subsequent oxidation of the compound formed.

Bei der Herstellung von Wasserstoffperoxyd nach diesem Verfahren trennt man das in der Oxydationsphase gebildete Wasserstoffperoxyd durch eine Extraktion mit Wasser ab, bevor man das Alkylanthrachinon in den Reaktor zwecks seiner Hydrierung zurückführt.In the production of hydrogen peroxide by this process separates the hydrogen peroxide formed in the oxidation phase by extraction with water before putting the alkyl anthraquinone in the reactor for the purpose of its hydrogenation returns.

Wegen seiner niedrigen Kosten und der erhaltenen guten Ausbeuten wird das Verfahren über die Alkylanthrachinone oft den anderen bekannten Verfahren der Herstellung von Wasserstoffperoxyd vorgezogen. Jedoch besitzt dieses Verfahren einen Nachteil, welcher bis heute seine Anwendbarkeit beschränkt. Die erhaltene rohe Lösung des Wasserstoffperoxyds ist nämlich nach der Extraktion mit Wasser durch Bestandteile der Reaktionslösung, welche mitgerissen oder gelöst werden, durch organische nicht identifizierte Verunreinigungen und durch anorganische Verunreinigungen verschmutzt. Diese verschiedenen Verunreinigungen rufen eine Färbung der Lösung hervor und geben ihr einen unerwünschten Geruch. Schließlich haben sie eine ungünstige Einwirkung auf die Beständigkeit des Wasserstoffperoxyds.Because of its low cost and the good yields obtained the process via the alkylanthraquinones often corresponds to the other known processes of the Production of hydrogen peroxide preferred. However, this method has one Disadvantage that has limited its applicability to this day. The crude solution obtained the hydrogen peroxide is namely after the extraction with water by constituents of the reaction solution, which are entrained or dissolved, by organic not identified contaminants and contaminated by inorganic contaminants. These various impurities cause and give color to the solution her an unwanted smell. After all, they have an adverse impact on the resistance of hydrogen peroxide.

Bis heute hat man versucht, diese Verunreinigungen mittels im allgemeinen schwierig durchzuführender und wenig wirtschaftlicher Behandlungen zu beseitigen, welche auch mitunter eine gewisse Gefahr darstellen, wie beispielsweise mittels einer fraktionierten Destillation. Man hat auch versucht, sie durch Extraktion mittels eines inerten Kohlenwasserstoffes von einem Siedepunkt unterhalb 145° C unter atmosphärischem Druck insbesondere von Heptan zu beseitigen.To date, attempts have been made to use these impurities in general Eliminate difficult to perform and uneconomical treatments, which sometimes also represent a certain risk, such as by means of a fractional distillation. Attempts have also been made to produce them by means of extraction an inert hydrocarbon with a boiling point below 145 ° C below atmospheric Eliminate pressure especially from heptane.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist solche wäßrige Wasserstoffperoxydlösungen durch ein Verfahren zu reinigen, welches die erwähnten Übelstände nicht aufweist und ermöglicht, beständige, geruchlose und ungefärbte Wasserstoffperoxydlösungen zu erhalten.It has now been found that such aqueous hydrogen peroxide solutions are possible to be cleaned by a process that does not have the drawbacks mentioned and enables permanent, odorless and uncolored hydrogen peroxide solutions to obtain.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beseitigt man die Verunreinigungen der rohen wäßrigen Wasserstoffperoxydauszüge, indem man sie einer Extraktion mit Tetrachlorkohlenstoff, Trichloräthylen, Perchloräthylen oder Di-, Tri- und Tetrachloräthan unterwirft und indem man dann die wäßrige Lösung des so extrahierten Wasserstoffperoxyds rektifiziert, um sie von restlichen darin befindlichen Mengen an chloriertem Kohlenwasserstoff zu befreien. Selbstverständlich soll der verwendete chlorierte Kohlenwasserstoff inert gegen wäßriges Wasserstoffperoxyd unter den Arbeitsbedingungen sein.The process of the invention removes the impurities of the crude aqueous hydrogen peroxide extracts by using them with an extraction Carbon tetrachloride, trichlorethylene, perchlorethylene or di-, tri- and tetrachloroethane and then by adding the aqueous solution of the hydrogen peroxide thus extracted rectified to remove residual amounts of chlorinated hydrocarbon contained therein to free. Of course, the chlorinated hydrocarbon used should be inert to aqueous hydrogen peroxide under the working conditions.

Abgesehen von dem Vorteil, welcher sich aus der Verwendung unbrennbarer Lösungsmittel ergibt, ist die Beseitigung der Verunreinigung mit den chlorierten Lösungsmitteln besser als mit nichtchlorierten Kohlenwasserstoffen. Tetrachlorkohlenstoff beispielsweise ist deutlich wirksamer als Heptan, welches als der am besten geeignete Kohlenwasserstoff bisher angesehen wurde. An Proben einer wäßrigen Lösung von einer Konzentration von 30 % an H2 0z und mit Verunreinigungen in einer Konzentration, (ausgedrückt als Gesamtkohlenstoff) von 0,5 g/kg, wurden aufeinanderfolgende Extraktionen unter Verwendung von Lösungsmittelvolumina gleich dem Volumen der behandelten Lösung durchgeführt, wobei jede Extraktion 15 Minuten dauerte. Nach den Extraktionen wurde das restliche Lösungsmittel durch Mitnahme mittels eines inerten Gases entfernt. Nach drei Extraktionen mit Tetrachlor-Kohlenstoff war der gesamte restliche Kohlenstoffgehalt des Musters 0,16 g pro Kilogramm Lösung, während nach 9 Extraktionen mit Heptan die Wasserstoffperoxydlösung nach 0,27 g an Kohlenstoff pro Kilogramm enthielt. Die Kohlenstoffkonzentration war noch 0,20 g pro Kilogramm nach 15 Waschungen mit Heptan. Unter den erwähnten chlorierten Kohlenwasserstoffen verwendet man vorzugsweise Kohlenstofftetrachlorid und Trichloräthylen.Apart from the advantage of using incombustible Solvent results is the elimination of the contamination with the chlorinated Solvents better than non-chlorinated hydrocarbons. Carbon tetrachloride for example, which is significantly more effective than heptane, which is considered to be the most suitable Hydrocarbon was previously considered. On samples of an aqueous solution of one Concentration of 30% of H2 0z and with impurities in a concentration (expressed as total carbon) of 0.5 g / kg, were successive extractions using solvent volumes equal to the volume of the solution being treated carried out, each extraction lasting 15 minutes. After the extractions it was the remaining solvent removed by entrainment using an inert gas. After three extractions with carbon tetrachloride, all of the remaining carbon was there of the sample 0.16 g per kilogram of solution, while after 9 extractions with heptane the hydrogen peroxide solution contained 0.27 g of carbon per kilogram. The carbon concentration was still 0.20 g per kilogram after 15 washes with Heptane. Used among the mentioned chlorinated hydrocarbons carbon tetrachloride and trichlorethylene are preferred.

Die Beseitigung der in der wäßrigen Lösung enthaltenen Restmengen an chloriertem Kohlenwasserstoff wird bewirkt entweder durch eine Rektifikation oder vorzugsweise durch Durchleiten von Luft oder einem inerten Gas durch die wäßrige Lösung.The elimination of the residual amounts contained in the aqueous solution of chlorinated hydrocarbons is effected either by rectification or preferably by passing air or an inert gas through the aqueous Solution.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird noch im einzelnen an den folgenden Beispielen erläutert. Beispiel 1 Das Muster an roher wäßriger zu reinigender Wasserstoffperoxydlösung besteht aus 11 einer Lösung, welche 10091-402 pro Kilogramm enthält und durch Extraktion einer oxydierten und in einer Mischung von Benzin und Octanol-2 gelösten Lösung von 2-Äthylanthrachinon mit Wasser erhalten wurde. Man behandelt die wäßrige Lösung dreimal mit 100 ccm Kohlenstofftetrachlorid, und nach Abtrennung der organischen Phase wird die wäßrige Phase schließlich mit einem Luftstrom durchgeblasen, um das gelöste Kohlenstofftetrachlorid zu beseitigen. Die erhaltene Lösung ist geruchfrei.The method according to the invention is described in detail in the following Examples explained. Example 1 The sample of crude aqueous hydrogen peroxide solution to be cleaned consists of 11 a solution, which contains 10091-402 per kilogram and by extraction an oxidized solution dissolved in a mixture of gasoline and 2-octanol of 2-ethylanthraquinone with water. The aqueous solution is treated three times with 100 cc carbon tetrachloride, and after separating the organic Phase, the aqueous phase is finally blown through with a stream of air to remove the to remove dissolved carbon tetrachloride. The solution obtained is odorless.

Der ursprüngliche Gehalt vor der Behandlung mit Tetrachlorkohlenstoff an organischen Verunreinigungen, ausgedrückt als Gesamtkohlenstoff, war 1,23 g Kohlenstoff pro Kilogramm wäßrzger Wasserstoffperoxydlösung. Nach der Behandlung betrug dieser Gehalt nur noch 0,18 g Kohlenstoff pro Kilogramm Lösung.The original level of organic impurities, expressed as total carbon, prior to treatment with carbon tetrachloride, was 1.23 grams of carbon per kilogram of aqueous hydrogen peroxide solution. After the treatment, this content was only 0.18 g of carbon per kilogram of solution.

Beispiel .2 Das zu reinigende Muster einer wäßrigen rohen Wasserstoffperoxydlösung besteht aus 11 einer Lösung, welche 250 g H2 02 pro Kilogramm enthält und durch Extraktion einer oxydierten und in einer Mischung aus Benzol und Diisobutylcarbinol gelösten Lösung von 2-Äthylanthrachinon mit Wasser erhalten wurde. Man behandelt die wäßrige Lösung dreimal mit 150 ccm Trichloräthylen und nach Abtrennen der organischen Phase wird die wäßrige Phase schließlich mit einem Luftstrom durchgeblasen, um das gelöste Trichloräthylen zu beseitigen. Die erhaltene Lösung ist geruchlos.Example .2 The sample to be cleaned of an aqueous crude hydrogen peroxide solution consists of 11 a solution containing 250 g H2 02 per kilogram and through Extraction of an oxidized and in a mixture of benzene and diisobutylcarbinol dissolved solution of 2-ethylanthraquinone with water was obtained. Man treated the aqueous solution three times with 150 cc of trichlorethylene and after separating the organic Phase, the aqueous phase is finally blown through with a stream of air to remove the remove dissolved trichlorethylene. The solution obtained is odorless.

Der Gehalt an Gesamtkohlenstoff der rohen wäßrigen Wasserstoffperoxydlösung war 1,15 g Kohlenstoff pro Kilogramm Lösung. Nach der Behandlung mit Trichloräthylen betrug dieser Gehalt nur noch 0,16 g Kohlenstoff pro Kilogramm Lösung.The total carbon content of the crude aqueous hydrogen peroxide solution was 1.15 grams of carbon per kilogram of solution. After treatment with trichlorethylene this content was only 0.16 g carbon per kilogram of solution.

Claims

CLAIMS: 1. The method of purifying crude aqueous Hydrogen peroxide solutions, particularly those such as those produced by the process obtained via alkylanthraquinone after extraction of the oxidized solution with water are, characterized in that the solutions to be cleaned with carbon tetrachloride, Trichlorethylene, perchlorethylene or di-, tri- and tetrachloroethane extracted and after separating the organic phase, the remaining amounts of the chlorinated hydrocarbon separated by rectification of the extracted hydrogen peroxide solution.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the separation of the remaining quantities of the chlorinated hydrocarbon by bubbling through the resulting aqueous solution is effected with air or an inert gas. Considered publications: German interpretative document No. 1036 225.