DE1144240B

DE1144240B - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd

Info

Publication number: DE1144240B
Application number: DEK44601A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Kunowski; Gerhard Fix
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1961-08-30
Filing date: 1961-08-30
Publication date: 1963-02-28
Also published as: US3215497A

Description

Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd Die Hauptpatentanmeldung K 41391 IV a / 12i behandelt eine Verbesserung bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd über Anthrachinon als Sauerstoffüberträger. Gemäß dieser Anmeldung wird das zur Extraktion des bei der Oxydation des Anthrahydrochinons gebildeten H20, aus der Kreislauflösung verwendete entmineralisierte Wasser auf einen pH-Wert von unter 6, vorzugsweise von 2 bis 4, angesäuert. Durch diese Maßnahme wird die bei der Extraktion einer länger im Einsatz befindlichen Kreislauflösung auftretende Neigung zur Emulsionsbildung weitgehend herabgesetzt, so daß die Verluste an Kreislauflösung und damit auch die Verunreinigung des erhaltenen wäßrigen H,0, auf ein Mindestmaß reduziert werden. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist die gleichzeitige Entfernung von Metallspuren aus der Kreislauflösung.
Es wurde nun gefunden, daß sich außerdem noch ein weiterer wesentlicher Vorteil erzielen läßt, wenn die Säure der organischen Kreislauflösung schon vor der Oxydation der Hydrochinonverbindung zugesetzt wird. Hierdurch ist es möglich, Ausbeuteverluste während der Oxydation fast vollständig zu vermeiden.
In der Hauptpatentanmeldung wurde bereits darauf hingewiesen, daß zur Erzielung eines optimalen Effektes die Löslichkeit der zur Ansäuerung verwendeten Säure in der organischen Phase möglichst gering, in der wäßrigen Phase dagegen möglichst groß sein soll. Es ist daher zu erwarten, daß die vor der Oxydation zugegebene Säure gleichzeitig mit dem H20, aus der organischen Phase extrahiert wird. Man wird also zweckmäßigerweise die Säurezugabe so dosieren, daß der pH-Wert des extrahierten wäßrigen H202 sowohl hinsichtlich der Stabilität der H.02 Lösung als auch hinsichlich der Emulsionstendenz zwischen organischer und wäßriger Phase während der Extraktion optimal ist. Das heißt, man wird entsprechend der Hauptpatentanmeldung so viel Säure zusetzen, daß der PH-Wert der wäßrigen HA-Lösung unter 6, vorzugsweise zwischen 2 und 4, liegt.
Man kann nun aber auch so arbeiten, daß man nur einen Teil der zur Einstellung des PH-Wertes im H.0. erforderlichen Säure der Kreislauflösung vor der Oxydation und den Rest dem zur Extraktion des H.0., aus der organischen Phase verwendeten entmineralisierten Wassers zusetzt.
Für die Zwecke der Erfindung läßt sich praktisch jede Säure verwenden, wie schon in der Hauptpatentanmeldung gesagt; geeignet ist z. B. außer Phosphorsäure Salpetersäure, Schwefelsäure und Salzsäure. Ist eine Stabilisierung des wäßrigen H,0, mit Phosphorsäure erwünscht, wird man der Kreislauflösung selbstverständlich Phosphorsäure zusetzen.
Beispiel 1 In einer Kreislaufapparatur wurden je Stunde 101 einer Lösung von 120 g 2-Athylantrachinon in 380 g Oktylalkohol und 500 g Benzol abwechelnd hydriert und oxydiert. Zum Zwecke der Oxydation wurde Luft im überschuß in die das Äthylanthrachinon zum Teil in der Hydrochinonform enthaltende Lösung eingeleitet.
Zur Bestimmung der Oxydationsausbeute wurde der Gehalt an Hydrochinon vor und nach der Oxydation und der Gehalt an H.0, nach der Oxydationsreaktion je Kilogramm Kreislauflösung bestimmt. Die Differenz zwischen dem Hydrochinongehalt vor und nach der Oxydation betrug 37,4 g je Kilogramm Kreislauflösung; der Wasserstoffperoxydgehalt der Kreislauflösung nach der Oxydation betrug 4,83 g je Kilogramm Lösung, was einer H202 Ausbeute von 90,4%, bezogen auf tatsächlich oxydiertes Hydrochinon, entspricht.
In einem zweiten Versuch wurden an Stelle von 2-Äthylanthrachinon 120 g 2-tert.-Butylanthrachinon in dem Lösungsmittel gelöst und wie im vorigen Versuch behandelt. Die Differenz der Hydrochinongehalte vor und nach der Oxydation belief sich auf 41,5 g je Kilogramm Kreislauflösung. - Die Lösung hatte einen Gehalt von 4,56 g H202 je Kilogramm Lösung ,das ist 86,0% der Theorie, bezogen auf tat= sächlich oxydiertes Hydrochinon.
Beispiel 2 . _ . . , , Wie im Beispiel I wurden in einer Kreisraufäppä= rättü je Stunde 10.I'' einer organischen Lösung von 120 g 2-Athylanthrachinon in 380 g Oktylalkohol und 500 g Benzol abwechselnd hydriert :und-..oxydiert. Bei diesem Versuch wurden jedoch der Kreislauflösung jeweils vor der Oxydation je."Stunde 20 ml 100hige H3POg zugesetzt. Der .pH-Wert des nach der Oxydation extrahierten wäßngen @ H202. lag danach zwischen 3 und 4. Folgende Oxydationsausbeute wurde erhalten: Tatsächlich oxydiertes Anthrahydrochinon: 53,7 g/kg; Gehalt der Kreislauflösung an H202: 7,54 g je Kilogramm Lösung, das sind 98,20/0 der Theorie.

Beispiel 3 In einer dritten Versuchsreihe wurde der Kreislauflösung unter sonst gleichen Arbeitsbedingungen an Stelle der Phosphorsäure jeweils vor der Oxydation 5 %ige wäßrige Salpetersäure in einer Menge von 10 ml/Stunde zugesetzt. Hierbei wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Tatsäch- Gramm

lich oxy- H=02 Ausbeute

Versuch Anthrachinon diertes je Kilo-

Hydro- gramm

chinon Lösung oho

1 2-tert: Butylanthrachinon 46,7 5,9 99

2 2-tert.-Butylanthrachinon 54,4 6,78 97,5

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd nach dem Anthrachinonverfahren nach Patentanmeldung K41391IVa/12i, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure, die zur Ansäuerung des zur Extraktion des Wasserstoffperoxyds verwendeten entmineralisierten Wassers dient, der Kreislauflösung vor der Oxydation zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der organischen Kreislauf-Lösung vor der Oxydation so viel Säure zugesetzt wird, daß das aus der Kreislauflösung extrahierte wäßrige Wasserstoffsuperoxyd einen pH-Wert unter 6, vorzugsweise von 2 bis 4, hat.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der organischen Kreislauflösung vor der Oxydation Phosphorsäure zugesetzt wird. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1129 137.