DE2151572C2 - Use of carbon partially encapsulated with polytetrafluoroethylene as a contact agent - Google Patents

Use of carbon partially encapsulated with polytetrafluoroethylene as a contact agent

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von speziell mit Polytetrafluoräthylen eingekapseltem Kohlenstoff als Kontaktvermittler bei der Durchführung einer thermodynamisch spontanen Redox-Reaktion.The invention relates to the use of carbon specially encapsulated with polytetrafluoroethylene as a contact agent when carrying out a thermodynamically spontaneous redox reaction.

Die US-PS 35 07 773 beschreibt eine Elektrode für die Verwendung bei der elektrochemischen Reduktion von Sauerstoff zu Peroxiden. Diese besteht aus einem einstückigen Kohlenstoff-Formling, der von Polytetrafluoräthylen durchsetzt ist. Der Begriff der thermodynamisch spontanen Redox-Reaktion schließt elektrochemische Redox-Reaktionen nicht ein. Auch die US-PS 22 75 281 und 20 00 815 betreffen ganz oder teilweise mit einer hydrophoben Substanz überzogene Kohle-Elektroden für elektrochemische Verfahren.The US-PS 35 07 773 describes an electrode for use in the electrochemical reduction of Oxygen to peroxides. This consists of a one-piece carbon molding, that of polytetrafluoroethylene is interspersed. The term thermodynamically spontaneous redox reaction includes electrochemical ones Redox reactions do not. The US-PS 22 75 281 and 20 00 815 relate in whole or in part Carbon electrodes coated with a hydrophobic substance for electrochemical processes.

Die US· PS 32 97 482 betrifft eine Brennstoffzelle, in welcher die Elektroden aus Kohleplatten bestehen, die auf ihrer zum wasserstoffhaltigen bzw. sauerstoffhaltigen Raum hin gekehrten Seite mit einer zusammenhängenden Polytetrafluoräthylenschicht überzogen sind. Die beiden Reaktionsgase treffen hier nicht in einem Reaktionsraum aufeinander.The US · PS 32 97 482 relates to a fuel cell in which the electrodes consist of carbon plates which on their side facing the hydrogen-containing or oxygen-containing space with a contiguous Polytetrafluoroethylene layer are coated. The two reaction gases do not meet here in one Reaction space to each other.

' Die US-PS 24 59 907 bezieht sich auf ein Verfahren zur Umsetzung gasförmiger oder flüssiger Reaktionspartner, indem man diese gemeinsam durch eine Masse von porösem Kohlenstoff leitet, dessen Teilchen mit Kohlenstoff, der aus Pech stammt, miteinander verbunden sind. Die Verwendung granulierter Kohle als Katalysator ist in den US-PS 11 46 363 und 23 65 729 beschrieben.'The US-PS 24 59 907 relates to a method for converting gaseous or liquid reactants by putting them together through a mass conducts of porous carbon, the particles of which are bonded together with carbon, which comes from pitch are. The use of granulated coal as a catalyst is described in US Pat. No. 1,146,363 and 2,365,729 described.

Die DE-OS 15 42 450 beschreibt die Verwendung poröser Metallkörper als Kontaktvermittler für chemische oder elektrochemische Verfahren.DE-OS 15 42 450 describes the use of porous metal bodies as contact agents for chemical or electrochemical processes.

Die US-PS 33 96 123 beschreibt die Herstellung eines Katalysators durch Vermischen eines teilchenförmigen anorganischen Trägers, wie Kohle, mit einem pulverigen Thermoplasten, Erhitzen des Gemisches bis zum Erweichungspunkt, Abkühlen zu einem Kuchen und Brechen desselben zu Teilchen, worauf dieses Trägermaterial mit einem katalytischen Stoff imprägniert wird. Der so erhaltene Katalysatorträger ist nicht durch den Thermoplasten teilweise eingekapselt, sondern durchsetzt The US-PS 33 96 123 describes the preparation of a catalyst by mixing a particulate inorganic carrier, such as coal, with a powdery thermoplastic, heating the mixture until Softening point, cooling to a cake and breaking it into particles, whereupon this carrier material is impregnated with a catalytic substance. The catalyst support obtained in this way is not through the Thermoplastics partially encapsulated but interspersed

Schließlich schlägt die DE-AS 21 04 019 die Verwendung eines mit Polytetrafluoräthylen überzogenen Trägers, wie Holzkohle, zur Anreicherung von flüssigem Wasser mit Wasserstoffisotopen aus Wasserstoffgas vor.Finally, DE-AS 21 04 019 proposes the use of one coated with polytetrafluoroethylene Carrier, such as charcoal, to enrich liquid water with hydrogen isotopes from hydrogen gas before.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand nun darin, in einer thermodynamisch spontanen Redox-Reaktion zwischen einem Reduktionsmittel und einem Oxidationsmittel, die im Kontakt miteinander eine Grenzfläche bilden und von denen wenigstens eines in flüssiger Phase vorliegt, die Reaktionsgeschwindigkeit und/oder Ausbeute zu erhöhen.The object on which the invention is based now consisted in a thermodynamically spontaneous Redox reaction between a reducing agent and an oxidizing agent that are in contact with each other form an interface and at least one of which is in the liquid phase, the reaction rate and / or to increase the yield.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst indem man als Kontaktvermittler Kohlenstoff mit einer Teilchengröße von 9 nm bis 2,5 cm verwendet, der durch teilweise Einkapselung mit 0,1 bis 100% seines Gewichtes an Polytetrafluoräthylen stellenweise nur von dem einen Reaktionspartner und stellenweise nur von dem anderen Reaktionspartner benetzt wird.According to the invention, this object is achieved by using carbon as a contact agent with a Particle size from 9 nm to 2.5 cm used by partial encapsulation with 0.1 to 100% of its weight of polytetrafluoroethylene in places only is wetted by one reaction partner and in places only by the other reaction partner.

Gemäß der Erfindung kann man verschiedene Oxidations- und Reduktionsprodukte durch ein Redoxverfahren herstellen. Das Oxidationsmittel ist beispielsweise Sauerstoff, Luft oder ein Gemisch von Sauerstoff mit anderen Gasen, eine wäßrige Lösung eines Oxidationsmittels, wie eines Permanganates, oder ein organisches Material, wie Nitrobenzol, während das Reduktionsmittel mit dem Oxidationsmittel nicht mischbar ist und beispielsweise eine wäßrige Lösung, eine organische Flüssigkeit oder ein Gas, wie Wasserstoffgas, ist. Der Kontaktvermittler hat wohl die Funktion, daß er Elektronen von den mit ihm in Kontakt stehenden Reduktionsmittelmolekülen oder -ionen zu den mit ihm in Kontakt stehenden Oxidationsmittelmolekülen oder -ionen leitet und so die in der Reaktion erforderlichen Elektronenüberführung fördert. Im Gegensatz zu elektrochemischen Systemen, wie beispielsweise der Elektrolyse oder den Brennstoffelementen, in denen die Anode und Kathode voneinander durch Trennwände oder durch Membranen getrennt sind und worin die Oxidation an einer Elektrode und die Reduktion an der anderen Elektrode stattfindet, schließt die Verwendung nach der Erfindung benachbarte Oxidations- und Reduktionsreaktionen an dem Kontaktvermittler im gleichen Reaktionsrcum ein und erfordert keine Verwendung von Membranen oder Trennwänden. Elektrochemische Verfahren werden nicht als unter den Begriff der thermodynamisch spontanen Redox-Reaktion fallend angesehen.According to the invention, various oxidation and reduction products can be obtained by a redox process produce. The oxidizing agent is, for example, oxygen, air or a mixture of oxygen with other gases, an aqueous solution of an oxidizing agent such as a permanganate, or a organic material, such as nitrobenzene, while the reducing agent does not match the oxidizing agent is miscible and, for example, an aqueous solution, an organic liquid or a gas such as hydrogen gas, is. The contact broker probably has the function that he gets electrons from those in contact with him standing reducing agent molecules or ions to the oxidizing agent molecules in contact with it or conducts ions and thus promotes the electron transfer required in the reaction. In contrast to electrochemical systems, such as electrolysis or fuel elements, in where the anode and cathode are separated from one another by partition walls or by membranes and wherein the oxidation takes place on one electrode and the reduction takes place on the other electrode, closes the use according to the invention of adjacent oxidation and reduction reactions on the contact mediator in the same reaction rum and does not require the use of membranes or Partitions. Electrochemical processes are not considered to be under the term thermodynamic spontaneous redox reaction is viewed as falling.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kontaktvermittler wird die Geschwindigkeit und Menge der Produktbildung erhöht und die relative Geschwindigkeit der Produktbildung, d. h. die Selektivität, beeinflußt, wo mehrere Produkte durch Oxidation oder Reduktion gebildet werden können. Ein typisches Beispiel des letzteren Systems ist die Oxidation von wäßriger Sulfidlösung unter Bildung entweder von Schwefel oder Thiosulfat.With the help of the contact agent according to the invention, the rate and amount of product formation increases and the relative speed of product formation, i.e. H. the selectivity, affects where multiple products can be formed by oxidation or reduction. A typical example of the The latter system is the oxidation of aqueous sulfide solution with the formation of either sulfur or Thiosulfate.

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist der, daß verhindert wird, daß der Kontaktvermittler ausschließlich im Kontakt mit einem der Reaktionspartner, d.h. dem Reduktionsmittel oder dem Oxidationsmittel, steht. Wenn hier in der Beschreibung der Ausdruck »überflutet« verwendet wird, bedeutet dies, daß der Kontaktvermittler ausschließlich in Kontakt entweder mit dem Oxidationsmittel oder mit dem Reduktionsmittel steht. Wenn er überflutet wird, wird eine Erhöhung derAn important aspect of the invention is that the contact agent is prevented from being exclusive is in contact with one of the reactants, i.e. the reducing agent or the oxidizing agent. When the term "flooded" is used in the description, it means that the contact agent is only in contact with either the oxidizing agent or the reducing agent. If it is flooded, there will be an increase in the

1515th

Geschwindigkeit der Produktbildung nicht erreichtSpeed of product formation not achieved

Unabhängig davon, wie der Reaktionsmechanismus bei der Kontaktvermittlung theoretisch zu erklären ist, ergeben die Resultate folgende allgemeine Regeln, die auf die Erfindung anwendbar sind:Regardless of how the reaction mechanism in contact mediation is theoretically to be explained, the results give the following general rules applicable to the invention:

a) Die Redox-Reaktion muß thermodynamisch spontan in dem Sinne sein, daß die Veränderung in der freien Energie negativ ista) The redox reaction must be thermodynamically spontaneous in the sense that the change in the free energy is negative

b) Das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel müssen in der Lage sein, eine Grenzfläche zu bilden.b) The oxidizing agent and the reducing agent must be able to form an interface form.

c) Ein Überfluten des elektrisch leitenden Materials muß vermieden werden.c) Flooding of the electrically conductive material must be avoided.

d) Oxidationsmittel und Reduktionsmittel müssen in Kontakt miteinander und mit dem elektrisch leitenden Material stehen.d) Oxidizing agents and reducing agents must be in contact with each other and with the electrically conductive material.

In jenen Fällen, wo bestimmte Produkte bevorzugt x oder selektiv gebildet werden sollen, sind auch noch folgende weitere Regeln anwendbar:In those cases where certain products should be formed preferentially x or selectively, the following additional rules are also applicable:

e) Ein Vermischen des Oxidationsmittels und Reduktionsmittels außerhalb des Reaktionsraumes mit 2:> dem Kontaktverniittler sollte vermieden werden.e) Mixing the oxidizing agent and reducing agent outside the reaction space with 2:> the contact dissector should be avoided.

0 Eine andere Reaktion zwischen dem Reduktionsmittel und Oxidationsmittel als die in der »Redox-Zone«, wie sie nachfolgend bezeichnet wird, sollte auf ein Minimum herabgesetzt und Jo vorzugsweise ganz ausgeschaltet werden.0 Any other reaction between the reducing agent and oxidizing agent than that in the »redox zone«, as it is referred to below, should be kept to a minimum and Jo should preferably be switched off completely.

Da die Reaktionszone ein Gas, eine Flüssigkeit und den Kontaktvermittler oder aber zwei Flüssigkeiten und den Kontaktvermittler einschließt, muß letzterer entweder in Kontakt mit dem Gas stehen und von der Flüssigkeit benetzt werden, ohne von beiden überflutet zu werden, oder er muß in Kontakt mit beiden Flüssigkeiten stehen und darf von keiner von beiden überflutet werden. Wenn hier die Bezeichnung »benetzt« verwendet wird, bedeutet diese, daß der Kontaktwinkel zwischen dem Kontaktvermitiler und der einen Flüssigkeit gering, d. h. weniger als 90° und näherungsweise 0 ist. Wenn der Kontaktwinkel groß ist, d. h. größer als 90° und näherungsweise 180°, dann neigt die eine Flüssigkeit dazu, sich von der Oberfläche des Kontaktvermittlers wegzuziehen, und die Oberfläche des Kontaktvermittlers steht dann im wesentlichen nur mit dem Gas oder der anderen Flüssigkeit in Kontakt, d. h., er ist in diesem Fall von dem Gas oder der anderen Flüssigkeit überflutet. Wenn andererseits die Oberfläche des Kontaktvermittlers leicht von de;· einen Flüssigkeit benetzt wird, d. h. wenn sich der Kontaktwinkel zwischen der Kontaktvermittleroberfläche und der einen Flüssigkeit dem Wert 0 nähert, neigt die eine Flüssigkeit dazu, die Oberfläche des Kontaktvermittlers insgesamt zu bedecken oder zu benetzen, so daß diese überflutet ist. Beides soll erfindungsgemäß vermieden werden.Since the reaction zone is a gas, a liquid and the contact agent or two liquids and Includes the contact maker, the latter must either be in contact with the gas and from the Liquid be wetted without being flooded by both, or it must be in contact with both Liquids stand and must not be flooded by either of them. If the term "wetted" here is used, it means that the contact angle between the contact transmitter and the one liquid low, d. H. is less than 90 ° and approximately 0. When the contact angle is large, d. H. greater than 90 ° and approximately 180 °, then tilts the one liquid to pull away from the surface of the contact agent, and the surface the contact agent is then essentially only in contact with the gas or the other liquid, d. i.e., in this case it is flooded with the gas or the other liquid. If on the other hand the surface the contact agent is slightly wetted by the; · a liquid, d. H. when the contact angle between the contact-making surface and the one liquid approaching the value 0, one tends to Liquid to cover the entire surface of the contact agent or to wet it, so that this is flooded. According to the invention, both should be avoided.

Der Kontaktvermittler kann beispielsweise in der Form schwimmender Schichten oder von durchströmten Schüttungen, Säulen oder Türmen vorliegen. Die schwimmende Schicht ist aus Gründen der Einfachheit vielfach bevorzugt und wird nachfolgend im einzelnen b5 beschrieben. Der Kontaktvermittler kann stationär oder beweglich sein. Er sollte eine große Oberfläche haben, so daß poröse Kohle bevorzugt ist.The contact mediator can for example be in the form of floating layers or flows through There are embankments, columns or towers. The floating layer is for the sake of simplicity often preferred and is hereinafter referred to in detail as b5 described. The contact broker can be stationary or mobile. It should have a large surface so porous carbon is preferred.

Die Möglichkeit einer Geschwindigkeitserhöhung in einer Redox-Reaktion nach der Erfindung läßt sich durch die folgenden Beispiele von Redox-Reaktionen demonstrieren:The possibility of increasing the speed in a redox reaction according to the invention can be demonstrate by the following examples of redox reactions:

a) Oxidation von Ammonium-, Kalium-, Natriumbzw. Strontiumsulfid mit Luft zu den entsprechenden Polysulfiden oder Thiosulfaten,a) Oxidation of ammonium, potassium, sodium or Strontium sulfide with air to the corresponding Polysulphides or thiosulphates,

b) Oxidation von Natriumthiosulfat mit Luft zu Natriumsulfat,b) oxidation of sodium thiosulphate with air to sodium sulphate,

c) Oxidation von Eisen(Il)-sulfat oder Eisen(II)-ammoniumsulfat mit Luft zu Eisen(II I)-sulfat,c) Oxidation of iron (II) sulfate or iron (II) ammonium sulfate with air to iron (II I) sulfate,

dj Oxidation von Schwefelwasserstoff, in Alkalisalzen gelöst mit Luft,dj oxidation of hydrogen sulfide, dissolved in alkali salts with air,

e) Oxidation von Natrium- oder Kaliumiodid mit Luft zu Jod,e) oxidation of sodium or potassium iodide with air to iodine,

f) Oxidation von Hydrochinon mit Luft zu Chinhydron, f) Oxidation of hydroquinone with air to quinhydrone,

g) Oxidation von Phenolen mit Luft,g) oxidation of phenols with air,

h) Oxidation von Natriumstannit mit Luft zu Natriumstannat, h) oxidation of sodium stannite with air to sodium stannate,

i) Oxidation von Benzidin mit Luft zu Benzidinblau,i) Oxidation of benzidine with air to benzidine blue,

j) Oxidation von Leuco-Indigo mit Luft zu Indigoblau,j) Oxidation of leuco indigo with air to indigo blue,

k) Oxidation von Succinaldehyd mit Luft,k) oxidation of succinaldehyde with air,

1) Reduktion von Silbernitrat mit Wasserstoffgas zu Silber,1) Reduction of silver nitrate with hydrogen gas to silver,

m) Reduktion von Cer(IV)-sulfat zu Cer(Ill)-sulfat mit Wasserstoffgas,m) Reduction of cerium (IV) sulfate to cerium (III) sulfate with Hydrogen gas,

n) Oxidation von Benzaldehyd mit Luft zu Benzoesäure, n) Oxidation of benzaldehyde with air to benzoic acid,

o) Oxidation von Anilin mit Luft,o) oxidation of aniline with air,

p) Reduktion von Kaliumpermanganat mit Wasserstoff, p) reduction of potassium permanganate with hydrogen,

q) Reduktion von Chlor mit Wasser undq) Reduction of chlorine with water and

r) Reduktion von Nitrobenzol mit wäßrigem Natriumsulfid. r) Reduction of nitrobenzene with aqueous sodium sulfide.

■ Das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel können organische oder anorganische Materialien in der Form von Gasen, Flüssigkeiten oder flüssigen Lösungen sein.■ The oxidizing agent and the reducing agent can be organic or inorganic materials in be in the form of gases, liquids or liquid solutions.

Im Falle der Verwendung poröser Materialien als Kuntaktvermiuler sollten verständlicherweise weder das Oxidationsmittel noch das Reduktionsmittel durch die Poren des Kontaktvermittlers in dem Sinne gezwungen werden, daß ein poröser Teil als Diffusor unter Bildung kleiner Bläschen eines der Reaktionspartner verwendet wird, wobei die Bläschen mit dem anderen Reaktionspartner vermischt werden.In the case of using porous materials as Kuntaktvermiuler should understandably neither the oxidizing agent nor the reducing agent through the pores of the contact agent in that sense be forced that a porous part as a diffuser with the formation of small bubbles of one of the reactants is used, the vesicles being mixed with the other reactant.

Für den Kontaktvermittler ist Kohle und aktivierte Kohle optimal, da man ein relativ großes Verhältnis von Oberfläche zu Gewicht erhalten kann und da Einschlüsse von Metallen und Metallverbindungen in das Material leicht eingeführt werden können und Kohle fein zerteilt werden kann. Außerdem handelt es sich um ein leicht erhältliches Material, das in einer großen Vielzahl von Teilchengrößen und mit unterschiedlichen Oberflächengrößen erhalten werden kann. Kohlearten oder Kohlenstoffarten verschiedener Quellen führen oft zu unterschiedlichen Reaktionsgeschwindigkeiten. Diese Unterschiede kann man leicht nach einfachen Verfahren bestimmen. Typisch für Kohle- oder Kohlenstoffarten, die nach der Erfindung verwendet werden können, sind Ruß, Ofenruß, Kanalruß oder Kohlearten, die nach bekannten Verfahren aus Quellen, wie Holz, Maiskolben, Bohnen, Nußschalen, Bagasse, Lignin, Kohle, Teer, Erdölrückständen, Knochen, Pech undFor the contact broker, carbon and activated carbon is optimal, as there is a relatively large ratio of Surface can gain weight and there are inclusions of metals and metal compounds in the Material can be easily introduced and coal can be finely divided. It is also about a readily available material that comes in a wide variety of particle sizes and with varying Surface sizes can be obtained. Coal types or carbon types from different sources often lead to different reaction rates. These differences can be easily identified by simple Determine procedure. Typical of the coal or carbon species used in the invention are soot, furnace soot, sewer soot or types of coal, which are obtained from sources such as wood, Corn on the cob, beans, nutshells, bagasse, lignin, coal, tar, petroleum residues, bones, pitch and

anderen kohlenstoffhaltigen Materialien gewonnen werden können.other carbonaceous materials can be obtained.

Gewöhnlich wird der Kohlenstoff oder die Kohle als ein Gemisch verschiedener Teilchengrößen verwendet. Die Oberfläche des kohlenstoffhaltigen Materials kann von 3 m-7g bis über 950 m2/g, durch Gasabsorption unter Verwendung der BET-Methode bestimmt, variieren. Usually the carbon or charcoal is used as a mixture of different particle sizes. The surface area of the carbonaceous material can vary from 3 m-7 g to over 950 m 2 / g as determined by gas absorption using the BET method.

Der Kohlenstoff kann in der Weise mit Polytetrafluorethylen teilweise eingekapselt und feuchtigkeiisabstoßend gemacht werden, daß man Polytetrafluorethylen (PTFE) in Emulsionsform mit feinteiligem Kohlenstoff in einer Menge zwischen 0,1 und 100%, bezogen auf den festen Kohlenstoff, vermischt. Das Gemisch wird erhitzt, um den Träger und das Dispergiermittel für das PTFE zu entfernen. Einschlüsse von Nickelsulfat, Silbernitrat und Clilorplatinsäure können die Reaktionsgeschwindigkeit der Redox-Reaktion weiter erhöhen.The carbon can in the way with polytetrafluoroethylene partially encapsulated and made moisture repellent by using polytetrafluoroethylene (PTFE) in emulsion form with finely divided carbon in an amount between 0.1 and 100%, based on on the solid carbon, mixed. The mixture is heated to the carrier and the dispersant for to remove the PTFE. Inclusions of nickel sulfate, silver nitrate and chloroplatinic acid can slow down the reaction rate further increase the redox reaction.

In der Zeichnung bedeutetIn the drawing means

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Reaktors nach der Erfindung,F i g. 1 a schematic representation of a reactor according to the invention,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines anderen Reaktors nach der Erfindung, in dem zwei produkterzeugende Zonen vorgesehen sind,F i g. 2 is a schematic representation of another reactor according to the invention, in which two product-producing Zones are provided,

F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung eines Reaktors nach der Erfindung, in dem Kontaktvermittler auf der Oberfläche des Reduktionsmittels schwimmt.F i g. 3 shows a simplified representation of a reactor according to the invention, in which the contact broker on the Surface of the reducing agent floats.

Fig.4 eine schematische Darstellung eines kontinuierlichen Reaktors nach der Erfindung, in dem der Kontaktvermittler an der Grenzfläche zwischen dem Oxidationsmittel und dem Reduktionsmittel gehalten wird,Fig.4 is a schematic representation of a continuous Reactor according to the invention, in which the contact agent at the interface between the Oxidizing agent and the reducing agent is kept,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Form eines kontinuierlichen Reaktors nach der Erfindung, indem mehrere Tröge verwendet werden und in dem der Kontaktvermittler auf der Oberfläche des Reduktionsmittels schwimmt,FIG. 5 is a schematic representation of another form of continuous reactor according to FIG Invention by using several troughs and in which the contact agent on the surface the reducing agent floats,

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in F i g. 5,F i g. 6 shows a section along the line 6-6 in FIG. 5,

F i g. 7 einen Schnitt durch einen Reaktor gemäß der Erfindung in Säulenform mit einer Schüttung oder Packung des Kontaktvermittlers.F i g. 7 shows a section through a reactor according to the invention in column form with a bed or Pack of the contact agent.

Fi g. 8 eine schematische Darstellung eines geschlossenen Turmreaktors nach der Erfindung mit weggebrochenen Teilen, um die inneren Bauelemente zu zeigen,Fi g. 8 is a schematic representation of a closed Tower reactor according to the invention with parts broken away to show the internal components,

F i g. 9 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. SundF i g. 9 is an enlarged partial section along the line 9-9 in FIG

Fig. 10 einen vergrößerten Tcilschniu entlang der Linie 10-10 in Fig. 8.FIG. 10 shows an enlarged section along the line 10-10 in FIG. 8.

Fig. 1 erläutct eine Anwendung der Erfindung am Beispiel einer Reaktorausführung. Darin ist ein Behälter 10 aus Polypropylen, rostfreiem Stahl oder dergleichen mit Fließleitungen 12 und 14 zur Einführung eines ersten fließfähigen Reaktionspartners und zur Entfernung des Reaktionspartners und der Reaktionsprodukte ausgestattet In dem Behälter und eine Wand desselben bildend befindet sich eine Kontaktvermittlerschüttung 15. Der Behälter 10 ist auch mit zweiten Fließleitungen 16 und 17 zur Einführung eines zweiten fließfähigen Reaktionspartners und zur Entfernung von unverbrauchtem Reaktionspartner ausgestattet.Fig. 1 explains an application of the invention on Example of a reactor design. Inside is a container 10 made of polypropylene, stainless steel or the like with flow lines 12 and 14 for the introduction of a first flowable reactant and for the removal of the Reactant and the reaction products fitted in the container and a wall of the same Forming there is a contact mediator fill 15. The container 10 is also provided with second flow lines 16 and 17 for the introduction of a second flowable reactant and for the removal of unused Reaction partner equipped.

Beim Betrieb werden die Reaktionspartner durch die Einführleitungen 12 und 16 eingeführt und bilden eine Grenzfläche an dem Kontaktvermittler 15. Der eine Reaktionspartner, der durch eine Einlaßleitung 12 eingeführt wurde, kann ein flüssiges Reduktionsmittel sein, das von einem nicht gezeigten Vorratsbehälter durch den Raum 19 mit Hilfe einer nicht gezeigten Pumpe und sodann zurück zu dem gleichen oder einem anderen Vorratsbehälter gepumpt wird. Das Oxidationsmittel kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, das in dem Raum 20 gelassen wird, und im Falle von Gas steht dieser unter leichtem Druck.In operation, the reactants are introduced through introduction lines 12 and 16 and form one Interface at the mediator 15. The one reactant passing through an inlet conduit 12 has been introduced, a liquid reducing agent, which is from a reservoir, not shown through the space 19 with the aid of a pump, not shown, and then back to the same or one another reservoir is pumped. The oxidizing agent can be a liquid or a gas that is left in the space 20, and in the case of gas this is under slight pressure.

Wie ersichtlich, kann die in F i g. 1 gezeigte Apparatur auch so ausgerichtet werden, daß der Kontaktvermittler 15 waagrecht über dem Raum 19 liegt, indem man die ganze Apparatur um 90° dreht. Bei einer solchen Ausrichtung kann es überflüssig sein, ein Drucksystem ίο für das Fließmittel zu verwenden, das sich in dem Raum 20 befindet.As can be seen, the in F i g. 1 shown apparatus can also be aligned so that the contact broker 15 lies horizontally over space 19 by rotating the entire apparatus by 90 °. With such a Alignment there may be no need to use a pressure system ίο for the fluid that is in the room 20 is located.

In der in F i g. 2 gezeigten Form, worin entsprechende Bezugszeichen wie in F i g. 1 verwendet werden, ist eine Variante erläutert, bei der zwei getrennte Schüttungen !■5 von Kontaktvermittler 15 und 15a in dem Behälter 10 verwendet werden. Der Raum 19 nimmt einen der fließfähigen Reaktionspartner auf, der durch Leitung 12 eingeführt wird, wobei das Reaktionsprodukt durch die Austragsleitung 14 entfernt wird. Der zweite fließfähige Reaktionspartner wird durch die Einführleitungen 16 und 16a eingeführt, und unumgesetztes Material und Produkt können durch die Austragsleitungen 17 und 17a abgezogen werden.In the in F i g. 2, in which corresponding Reference symbols as in FIG. 1 is used, a variant is explained in which two separate beds ! ■ 5 of contact brokers 15 and 15a in container 10 be used. The space 19 receives one of the flowable reactants, which through line 12 is introduced, the reaction product being removed through the discharge line 14. The second flowable Reactant is introduced through introduction lines 16 and 16a, and unreacted material and Product can be withdrawn through the discharge lines 17 and 17a.

Eine einfache Anordnung für die Durchführung der Erfindung in der Form von Einzelansätzen und zur Bewertung von Kontaktvermittlern ist in Fig. 3 abgebildet, in der ein Behälter 25 flüssigen Reaktionspartner 26 enthält. Der Kontaktvermittler 29 liegt in der Form von Teilchen vor, die auf der Oberfläche schwimmen und die gleichzeitig in Kontakt mit dem anderen Reaktionspartner stehen, der eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann.A simple arrangement for carrying out the invention in the form of single approaches and for Evaluation of contact agents is shown in Fig. 3, in which a container 25 liquid reactants 26 contains. The contacting agent 29 is in the form of particles lying on the surface swim and at the same time are in contact with the other reaction partner, which is a liquid or can be a gas.

In F i g. 4 ist ein Behälter 30 mit einem Einlaß 31 zur Einführung eines fließfähigen Reaktionspartners 32 und mit einem Auslaß 33 für die Entfernung von Reaktionsprodukten und unumgesetztem fließfähigem Reaktionspartner ausgestattet. In dem Behälter 30 befindet sich ein Siebelement 34 in Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Reaktionspartners 32 in dem Behälter 30, so daß die Unterseite des Siebes 34 mit diesem Reaktionspartner in Kontakt steht. Die Dicke der Kontaktvermittlerschicht 35 ist so bemessen, daß die Höhe größer als die Kapillarsteigung des Reaktionspartners ist, so daß eine Überflutung des Kontaktvermittlers durch den Reaktionspartner vermieden wird. Der freie Oberflächenabschnitt 36 des Kontaktvermittlers ist zusammenhängend einem zweiten Reaktionspartner ausgesetzt und arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie eine Schwimmschicht.
Eine andere Form der Apparatur ist in den F i g. 5 und 5 gezeigt, in denen, der Reaktor 45 besonders für kontinuierliche Systeme unter Verwendung eines flüssigen Reaktionspartners und eines gasförmigen Reaktionspartners geeignet ist Der Reaktor 45 schließt mehrere vertikal geschichtete Trogelemente 46 ein, die voneinander beabstandet durch die Teile 47 gehalten werden. Die gezeigte Ausführungsform enthält vier Tröge, obwohl die Zahl der verwendeten Tröge natürlich auch größer oder kleiner sein kann. Jeder Trog ist mit mehreren voneinander beabstandeten Trennelementen 48 versehen, die sich von einer Wand 49 des Troges aus erstrecken. Die Trennelemente 48 enden kurz vor der gegenüberliegenden Wand 51. Von der gegenüberliegenden Wand 51 aus erstrecken sich mehrere andere Trennelemente 53, und diese enden kurz vor der Wand 49. Flüssiger Reaktionspartner wird in den Trog durch einen Einlaß 55 eingeführt, und infolge der Anordnung der Trenneleme,nte 48 und 53
In Fig. 4, a container 30 is provided with an inlet 31 for introducing a flowable reactant 32 and with an outlet 33 for the removal of reaction products and unreacted flowable reactant. In the container 30 there is a sieve element 34 at the level of the liquid level of the reaction partner 32 in the container 30, so that the underside of the sieve 34 is in contact with this reaction partner. The thickness of the contact mediator layer 35 is dimensioned such that the height is greater than the capillary slope of the reactant, so that the contact mediator is prevented from flooding the contact mediator. The free surface portion 36 of the contacting agent is contiguously exposed to a second reactant and operates in essentially the same way as a floating layer.
Another form of apparatus is shown in FIGS. 5 and 5, in which the reactor 45 is particularly suitable for continuous systems using a liquid reactant and a gaseous reactant. The embodiment shown contains four troughs, although the number of troughs used can of course be larger or smaller. Each trough is provided with a plurality of spaced apart dividers 48 which extend from a wall 49 of the trough. The partitions 48 terminate just before the opposite wall 51. Extending from the opposite wall 51 are several other partitions 53, and these terminate just before the wall 49. Liquid reactant is introduced into the trough through an inlet 55, and due to the arrangement of the Separation elements, nte 48 and 53

wandert die Flüssigkeit serpentinenartig zu dem Trogauslaß 56. der gestattet, daß das flüssige Reaktionspartnermaterial in den nächsten darunterliegenden Trog fließt. Auf diese Weise wandert der flüssige Reaktionspartner von einem Trog zu dem nächsten und wird schließlich durch eine Ausgangsleitung 57 abgezogen. the liquid migrates in a serpentine manner to the trough outlet 56 which allows the liquid reactant material flows into the next trough below. In this way the liquid migrates Reactant from one trough to the next and is finally withdrawn through an exit line 57.

Der Kontaktvermittler schinimt auf der Oberfläche des flüssigen Reaktionspartners praktisch in der gleichen Weise, wie in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde. Der Apparatur der Fig. 5 und 6 liefert ein kontinuierliches System, in dem frischer flüssiger Reaktionspartner in den Einlaß 55 eingeführt und am Auslaß 57 entfernt wird. Der Kontaktvermittler, der in feinteiliger Form vorliegt, wird durch Prallelemente 60 daran gehindert, durch den Reaktor zu wandern, und diese Prallelemente liegen so in dem Weg des flüssigen Reaktionspartners, daß dieser unter ihnen hindurchgeht, während der Kontaktvermittler stationär gehalten wird. Der andere Reaktionspartner ist ein Gas, das zwischen den Trögen zirkuliert.The contact mediator practically shines on the surface of the liquid reactant in the same manner as was described in connection with FIG. The apparatus of FIGS. 5 and 6 provides a continuous system in which fresh liquid reactant is introduced into inlet 55 and removed at outlet 57. The contact mediator, which is in finely divided form, is made up of impact elements 60 is prevented from migrating through the reactor and so these baffles are in the way of the liquid reactant that it passes under them, while the contact mediator is stationary is held. The other reactant is a gas that circulates between the troughs.

Eine andere Reaktorform ist in Fig. 7 in der Form einer Säule 65 von zylindrischer Form erläutert. Reduktionsmittel wird durch einen Einlaß eingeführt, der bei 66 oder 67 liegen kann, und unumgesetztes Reduktionsmittel und Produkt wird von einem Auslaß abgezogen, der bei 67 oder 66 liegen kann je nachdem, ob die Flüssigkeit abwärts oder aufwärts fließt. Oxidationsmittel kann durch Leitung 68 oder 69 eingeführt werden je nachdem, ob ein Gleichstromfluß oder Gegenstromfluß erwünscht ist. In der Säule wird der Kontaktvermittler 70 durch Siebe 71 und 73 gehalten. Die Säule kann vertikal oder auch horizontal oder in einem Winkel angeordnet sein.Another shape of reactor is in Fig. 7 in the form a column 65 of cylindrical shape. Reducing agent is introduced through an inlet, which can be 66 or 67, and unreacted reducing agent and product is from an outlet subtracted, which can be 67 or 66 depending on whether the liquid is flowing downwards or upwards. Oxidizer can be introduced through line 68 or 69 depending on whether it is a direct current flow or countercurrent flow is desired. In the column, the contact broker 70 is through screens 71 and 73 held. The column can be arranged vertically or horizontally or at an angle.

In den Fig. 8 bis 10 ist ein geschlossener Turmreaktor 75 gezeigt und besitzt mehrere senkrecht geschichtete Trogelemente 76, von denen vier gezeigt sind, obwohl gegebenenfalls auch mehr oder weniger verwendet werden können. Bei dieser Konstruktion enthält jeder Trog aus Polypropylen, rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Material mehrere voneinander beabstandete Trennelemente 77, die sich von einer Endwand 78 aus erstrecken und kurz vor der anderen Endwand 79 enden. Von der Wand 79 aus erstreckt sich eine zweite Reihe von beabstandeten Trennelementen 80, die kurz vor der Wand 78 enden. Die Trennelemente 77 und 80 bilden Fließkanäle für das Reduktionsmittel und Oxidationsmittel. Der gasförmige Reaktionspartner wird durch den Einlaß 81 in der Decke 82 eingeführt, während der flüssige Reaktionspartner durch den Einlaß 84 enbenfalls in der Decke eingeführt wird. Eine Einlaßkammer 85 für flüssigen Reaktionspartner ist durch Prallbleche 86 und 87 gebildet, die den Raum zwischen der benachbarten Seitenwand und dem benachbarten Trennelement 80 überspannen. Die Prallbleche enden kurz unter der Decke 82, so daß sie einen Raum zum Durchtritt gasförmigen Reaktionspartners bilden, während das Prallblech 87 vom Boden des Troges derart beabstandet ist, daß es ein Hindurchfließen des flüssigen Reaktionspartners unter dem Prallblech gestattet Nahe der Einlaßkammer für flüssigen Reaktionspartner ist eine Gaseinlaßkammer 88 vorgesehen, die durch das Prallblech 86 und die Endwand 79 begrenzt ist8 to 10 is a closed tower reactor 75 and has a plurality of vertically layered trough members 76, four of which are shown, although can optionally also be used more or less. In this construction, everyone contains Trough made of polypropylene, stainless steel or other suitable material several of each other spaced dividers 77 extending from one end wall 78 and just in front of the other End wall 79 ends. Extending from wall 79 is a second row of spaced partitions 80 that end just before wall 78. The separating elements 77 and 80 form flow channels for the reducing agent and oxidizing agents. The gaseous reactant is introduced through inlet 81 in ceiling 82, while the liquid reactant is introduced through inlet 84 into the blanket as well. One Inlet chamber 85 for liquid reactants is formed by baffles 86 and 87, which the space span between the adjacent side wall and the adjacent partition element 80. the Baffles end just below the ceiling 82, so that they have a space for the passage of gaseous reactants while the baffle 87 is spaced from the bottom of the trough so that it can flow therethrough of the liquid reactant under the baffle allows proximity of the inlet chamber for liquid For reactants, a gas inlet chamber 88 is provided through baffle 86 and end wall 79 is limited

Unumgesetzter flüssiger Reaktionspartner und Produkt und etwas gasförmige Reaktionspartner werden von einem Auslaß 89 in der Kammer 85a abgezogen, und diese Kammer wird von den Prallblechen 86a und 87a gebildet, welche in der Konstruktion den Prallblechen 86 und 87 entsprechen. Das obere Ende des Auslasses 89 erstreckt sich über das untere Ende des Prallbleches 87a, wie in Fig. 10 ersichtlich ist, um den Spiegel des flüssigen Reaktionspartners derart zu erhöhen, daß der Kontaktvermittler 90 daran gehindert wird, von einem Trog zum nächsten zu fließen. Gasförmiger Reaktionspartner strömt über die oberen Kanten der Prallbleche 86a und 87a zu einer Auslaßkammer 88a und durch den Auslaß 91 zu dem nächsten darunterliegenden Trog. Der Einfachheit halber besitzt jeder Trog im wesentlichen die gleiche Konstruktion, wobei die Durchgänge 89a und 91a am Einlaßende des Troges abgedichtet sind, wie in Fig.9 gezeigt ist. Wenn die Reaktionspartner in den nächstniedrigen Trog fließen, wandern sie somit in einer der im darüberliegenden Trog entgegengesetzten Richtung und treten durch Kammern aus, die in der Lage und Konstruktion den Kammern 85a und 88a entsprechen. Ah dem letzten Trog werden gasförmiger Reaktionspartner, wenn solcher noch vorliegt, und die übrigen Gase von dem Turmauslaß 92 abgezogen, während unverbrauchter flüssiger Reaktionspartner und Produkte von dem Trogauslaß 93 abgezogen werden.Unreacted liquid reactants and product and somewhat gaseous reactants become withdrawn from an outlet 89 in chamber 85a, and that chamber is defined by baffles 86a and 87a, which correspond to the baffle plates 86 and 87 in construction. The top of the Outlet 89 extends over the lower end of the baffle 87a, as can be seen in FIG. 10, around the To increase the level of the liquid reactant in such a way that the contact agent 90 is prevented from doing so will flow from one trough to the next. Gaseous reactant flows over the top Edges of baffles 86a and 87a to an outlet chamber 88a and through outlet 91 to the next trough below. For the sake of simplicity, each trough is essentially the same Construction with passages 89a and 91a sealed at the inlet end of the trough, as in Figure 9 is shown. When the reactants flow into the next lower trough, they migrate in one the opposite direction in the trough above and exit through chambers in the The position and construction correspond to the chambers 85a and 88a. Ah the last trough will be gaseous Reactants, if such is still present, and the remaining gases withdrawn from the tower outlet 92, while unused liquid reactants and products are withdrawn from trough outlet 93 will.

Die Decke 82 ist mit dem obersten Trog durch Dichtungselemente derart dicht verbunden, daß sich ein kontinuierlicher Fließkanal durch die Trennelemente und Wände bildet, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Der Boden des obersten Troges bildet die Decke für den darunterliegenden Trog, wobei nur der oberste Trog mit einer getrennten Decke versehen ist. Die Tröge sind mit Dichtungselementen 95 abgedichtet, die verschiedene Formen haben können. In der in den Fig. 8 bis 10 erläuterten Form liegen die Dichtungselemente in der Form elastischer Teile vor, die auf dem oberen Ende der Trennelemente 77 und 80 und auf dem oberen Ende der Seiten- und Endwände jeden Troges haften. Auf diese Weise kann man die Gasbeschichtungsgeschwindigkeit gut kontrollieren und das System unter Druck halten, wenn dies erwünscht ist.The ceiling 82 is so tightly connected to the top trough by sealing elements that a forms a continuous flow channel through the partitions and walls, as shown in FIG. The floor of the top trough forms the ceiling for the trough below, with only the top trough is provided with a separate ceiling. The troughs are sealed with sealing elements 95, the various Can have shapes. In the form illustrated in FIGS. 8 to 10, the sealing elements are in the Form elastic parts in front of which on the upper end of the separators 77 and 80 and on the upper end of the Side and end walls of each trough adhere. In this way one can check the gas deposition rate control well and keep the system under pressure if desired.

Beispiel 1example 1

Schwefelwasserstoffgas wurde durch eine wäßrige Lösung geperlt, die 20% Trikaliumphosphut, KjPO«, enthielt. Die resultierende Lösung wurde in Anteile von jeweils 90 g unterteilt, die jeweils in 250-ml-Glasbecher von etwa den gleichen Abmessungen gegeben wurden und anschließend als zusammengehörig bezeichnet werden. Auf einem Anteil wurden 2 g aktivierte Kohle, die mit 2% PTFE (bezogen auf das Kohlegewicht) wasserabstoßend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht, während der andere Anteil ohne Kohle gelassen wurde. Das obige Verfahren wurde auch mit der Abwandlung wiederholt daß eine wäßrige Lösung mit einem Gehalt von 40% Trikaliumphosphat anstelle der 20%igen Lösung benutzt wurde. Die Becher, die die .Lösungsanteile enthielten, wurden der Umgebungsat- -mosphäre während bestimmter Zeiten ausgesetzt wonach gleiche Teile abgezogen und hinsichtlich des -Sulfidschwefels und des nullwertigen Schwefels analy-•siert wurden, welch letzterer offensichtlich als Kaliumpolysulfid in der Lösung auftritt Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt in der die .- gefundenen analytischen Werte in Gramm je Liter als Schwefel ausgedrückt sind:Hydrogen sulfide gas was bubbled through an aqueous solution containing 20% tripotassium phosphut, KjPO «, contained. The resulting solution was divided into 90 g portions, each in 250 ml glass beakers of approximately the same dimensions and then referred to as belonging together will. On one portion, 2 g of activated carbon containing 2% PTFE (based on the carbon weight) had been made water-repellent, made to swim, while the other portion without coal was left. The above procedure was also repeated except that an aqueous solution was used with a content of 40% tripotassium phosphate was used instead of the 20% solution. The cups that the .Solution components were exposed to the ambient atmosphere for certain times after which equal parts are deducted and analyzed with regard to the sulfide sulfur and the zero-valent sulfur , which latter apparently appears as potassium polysulfide in the solution. The results are in the following table compiled in the - the analytical values found in grams per liter as Expressed sulfur are:

Zeit an Luft in StundenTime on Air in hours

20% K3PO4,20% K 3 PO 4 ,

Sulfidsulfide

keine Kohleno money

Schwefelsulfur

Kohle mit 2% PTFECarbon with 2% PTFE Sulfid SchwefelSulphide sulfur

Zeit an 40% K3PO4 Luft inTime at 40% K 3 PO 4 air in

Stunden SulfidHours of sulfide

keine Kohleno money

Schwefelsulfur

Kohle mit 2% PTFE Sulfid SchwefelCarbon with 2% PTFE sulfide sulfur

2,8
2,4
1,7
2.8
2.4
1.7

keiner
keiner
keiner
none
none
none

2,8 0,8 0,42.8 0.8 0.4

keinernone

1,51.5

1,11.1

Beispiel 2Example 2

Zeit an LuftTime in air keine Kohleno money aktivierteactivated Kohle mitCoal with in Stundenin hours 2% PTFE2% PTFE Na2S2O3 SO4 Na 2 S 2 O 3 SO 4 Na2S2O3 Na 2 S 2 O 3 SO4 SO 4

68,3
67,0
64,5
68.3
67.0
64.5

0,7
0,6
0.7
0.6

68,3 63,4 52,568.3 63.4 52.5

0,7 1,80.7 1.8

5,2
4,5
3,0
5.2
4.5
3.0

keiner
keiner
keiner
none
none
none

5,1 1,6 0,75.1 1.6 0.7

keinernone

2,42.4

2,82.8

Der Kontaktvermittler nach der Erfindung erhöhte klar die Geschwindigkeit des Auftretens von Schwefel in der Form von Sulfid und erhöhte die Geschwindigkeit des Auftretens von nullwertigem Schwefel im Vergleich mit den Oxidationsgeschwindigkeiten, die man ohne den Kohlenstoff unter sonst identischen Bedingungen fand.The contact agent of the invention clearly increased the rate of occurrence of sulfur in the form of sulfide and increased the rate of occurrence of zero valent sulfur in comparison with the oxidation rates that were found without the carbon under otherwise identical conditions.

2020th

Natriumthiosulfat, Na2S2O3 · 5 H2O, in einer Menge von 100 g wurde in Wasser gelöst, um 1000 g Lösung zu erhalten, und 60 g Natriumbicarbonat wurden zugesetzt und aufgelöst, um einen alkalischen Puffer zur Verhinderung einer Ausfällung von freiem Schwefel zu bekommen. Anteile der Lösung von jeweils 200 ml, d. h. 215 g, wurden in paarweise Glasbecher von 250 ml gegeben. Auf die Oberfläche des einen Anteils wurden 2 g aktivierte Kohle, die mit 2% PTFE wasserabstoßend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht. Gleiche Proben wurden nach bestimmten Zeitintervallen von jedem Becher abgezogen und nach Standardverfahren hinsichtlich des restlichen Thiosulfates und des Sulfates analysiert. Die Zusammensetzungen sind in Gramm je Liter der angegebenen Formel ausgedrückt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:Sodium thiosulfate, Na 2 S 2 O 3 · 5 H 2 O, in an amount of 100 g was dissolved in water to obtain 1000 g of solution, and 60 g of sodium bicarbonate was added and dissolved in an alkaline buffer to prevent precipitation to get free sulfur. Portions of the solution of 200 ml each, ie 215 g, were placed in paired glass beakers of 250 ml. On the surface of one portion, 2 g of activated carbon made water-repellent with 2% PTFE was made to float. Identical samples were withdrawn from each beaker after certain time intervals and analyzed for residual thiosulfate and sulfate using standard methods. The compositions are expressed in grams per liter of the formula given. The results obtained are summarized in the following table:

4040

Die Anwesenheit von schwimmender, wasserabstoßend gemachter Kohle erhöhte klar die Geschwindigkeit des Auftretens von NatriumsulfatThe presence of floating, water repellent made charcoal clearly increased the rate of occurrence of sodium sulfate

Beispiel 3Example 3

Wäßrige Phosphorsäure mit einem pH-Wert von 4,0 wurde als Lösungsmittel verwendet, um 50 g Hydrochinon aufzulösen und 1 1 Lösung zu bekommen. Anteile dieser Lösung von jeweils 200 g wurden in zwei paarweise Glasbecher von 250 ml und einen Glasbecher von 1000 ml gegeben. Auf der Oberfläche eines der Anteile in einem Becher von 25OmI wurden 2 g alctivierte Kohle, die mit 2% PTFE wasserabstoßend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht Nach 48stündigem Stehen wurden gleiche Proben von jedem Anteil abgenommen, und das restliche Hydrochinon wurde nach einem Standardverfahren durch Titration mit Kaliumdichromat bis zu einem potentiometrischen Endpunkt analysiert Von den anfänglichen 10 g Hydrochinon in jedem Becher war der Rest folgender:Aqueous phosphoric acid at pH 4.0 was used as the solvent to make 50 g of hydroquinone dissolve and get 1 1 solution. Portions of this solution of 200 g each were divided into two Pairs of glass beakers of 250 ml and a glass beaker of 1000 ml. On the surface of one of the Portions in a beaker of 250 ml were 2 g of activated charcoal, the water-repellent with 2% PTFE After standing for 48 hours, equal samples were taken from each The proportion was decreased and the remaining hydroquinone was determined by a standard method by titration analyzed with potassium dichromate to a potentiometric endpoint. From the initial 10 g Hydroquinone in each cup, the rest was as follows:

keine Kohleno money

250 mi-Bcchei250 mi-Bcchei

1000 ml-Bechcr1000 ml beaker

aktivierte Kohle mit 2% PTFEactivated carbon with 2% PTFE

250 ml-Becher250 ml beaker

Oberfläche, 32
cm2
Surface, 32
cm 2

Hydrochinon, 9,5
g
Hydroquinone, 9.5
G

81 9,581 9.5

32 8,632 8.6

Die größere zur Verfügung stehende Oberfläche ist offensichtlich ohne merkliche Wirkung, während die Anwesenheit schwimmender Kontaktvermittler die oxidative Beseitigung von Hydrochinon beschleunigt.The larger available surface area is obviously without any noticeable effect, while the The presence of floating contact agents accelerates the oxidative removal of hydroquinone.

Das obige Verfahren wurde mi> der Ausnahme wiederholt, daß die Lösung 11,5 g Hydrochinon und 1 g Natriumsulfat, gelöst in wäßriger Natronlauge mit einem pH-Wert von 9,5. um 1 I Lösung zu erhalten, enthielt. Der Kontaktvermittler bestand aus der gleichen aktivierten Kohle, war jedoch mit 20% PTFE feuchtigkeitsabsioßend gemacht. Gleiche Proben wurden nach einigen bestimmten Zeitintervallen abgenommen. Von den anfänglichen 2,3 g Hydrochinon in jedem Becher war der Rest folgender:The above procedure was repeated except that the solution contained 11.5 g of hydroquinone and 1 g of Sodium sulfate, dissolved in aqueous sodium hydroxide solution with a pH of 9.5. to get 1 I solution, contained. The bonding agent consisted of the same activated carbon but was made with 20% PTFE Made moisture-absorbent. The same samples were taken after a certain time interval. Of the initial 2.3 g of hydroquinone in each beaker, the remainder was as follows:

Zeit an Luft in StundenTime in air in hours

keine Kohleno money

250 ml-Becher250 ml cup

1000 ml-Becher1000 ml beaker

aktivierte Kohle mit 20% PTFEactivated carbon with 20% PTFE

250 ml-Becher250 ml beaker

4545

20 2,0 2,1 1,920 2.0 2.1 1.9

44 2,0 1,8 1,744 2.0 1.8 1.7

68 1,8 1,7 1,568 1.8 1.7 1.5

92 1,7 1,6 1,492 1.7 1.6 1.4

116 - - 1,1116 - - 1.1

Die größere freiliegende Oberfläche in dem größerenThe larger exposed surface in the larger one

Becher scheint die Oxidationsgeschwindigkeit zu erhöhen, doch hat die Anwesenheit des Kontaktvermittlers auf der Lösung in einem kleineren Becher eine größere Wirkung als die vergrößerte Oberfläche.Becher appears to increase the rate of oxidation, but has the presence of the contacting agent on the solution in a smaller beaker has a greater effect than the enlarged surface.

B e i s ρ i e 1 4B e i s ρ i e 1 4

Eine Lösung wurde hergestellt indem 1 g 2,6-Dimethylphenol in 20 ml einer 1 η-Natronlauge gelöst wurde. Die Hälfte der resultierenden Lösung wurde jeweils in zwei paarweise Glasbecher von 50 ml gegeben. Auf der Oberfläche eines der Anteile wurden 0,5 g aktivierte Kohle, die mit 2% PTFE feuchtigkeitsabstoßend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht Die Lösungen in den Bechern standen zunächst 3 Stunden bei 85° C, dann über Nacht bei Raumtemperatur. DieA solution was made by adding 1 g of 2,6-dimethylphenol was dissolved in 20 ml of a 1 η sodium hydroxide solution. Half of the resulting solution was each in given two pairs of glass beakers of 50 ml. 0.5 g of activated was applied to the surface of one of the portions Charcoal made moisture repellant with 2% PTFE was made to float Solutions in the beakers were initially at 85 ° C. for 3 hours, then at room temperature overnight. the

Lösung unter der schwimmenden Kohle zeigte zunächst eine Gelbfärbung, dann ein Nachdunkeln nach bräunlich in weniger als einer Stunde, während die Lösung ohne Kohle während der ganzen Versuchsdauer gelblich blieb. Beide Lösungen wurden nach dem obigen Stehenlassen mit Salzsäure neutralisiert, mit Äthyläther extrahiert, und die Ätherextrakte wurden in Uhrgläsern bei Raumtemperatur eingedampft. Die ersten Rückstände waren ein gelbes öl aus dem Anteil ohne Kohle und eine gummiartige braune Paste aus dem Anteil mit schwimmender Kohle. Nach weiteren 5 Tagen war das gelbe öl verdampft und hinterließ eine winzige Spur braunen festen Rückstandes. Die gummiartige braune Paste wurde ein klarer, brüchiger, rötlichbrauner Feststoff.Solution under the floating charcoal initially showed a yellow color, then darkened to brownish in less than an hour, while the solution without charcoal was yellowish for the entire duration of the experiment stayed. After the above standing, both solutions were neutralized with hydrochloric acid, with ethyl ether extracted, and the ether extracts were evaporated in watch glasses at room temperature. The first residues were a yellow oil from the portion without coal and a rubbery brown paste from the portion with floating coal. After a further 5 days the yellow oil had evaporated and left a tiny trace brown solid residue. The gummy brown paste became clear, brittle, reddish-brown Solid.

Das obige Verfahren wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das Ausgangsmaterial 2,6-Diisopropylphenol war. Verdampfen der Ätherextrakte hinterließ eine Masse gelber Kristalle bei dem Anteil ohne Kohle und eine Masse rötlichbrauner Kristalle aus dem Anteil mit schwimmender Kohle. Nach einigen weiteren Tagen an einem warmen Platz waren die gelben Kristalle wegsublimiert und hinterließen nur eine braune Spur, während die rötüchbraunen Kristalle blieben.The above procedure was repeated except that the starting material was 2,6-diisopropylphenol was. Evaporation of the ether extracts left a mass of yellow crystals on the portion without charcoal and a mass of reddish-brown crystals from the portion with floating charcoal. After a few more days in a warm place the yellow crystals were sublimated and left only a brown trace, while the reddish brown crystals remained.

Die braunen Endrückstände ergaben keine Färbung mit Kristallviolettlacton. das ein empfindliches Reagens für Phenole ist. Ersichtlich beschleunigte der Kontaktvermittler eine oxidative Polymerisation über die phenolischen Gruppen, möglicherweise unter Bildung von Polyphenoxyäthern.The final brown residues showed no coloration with crystal violet lactone. that's a sensitive reagent for phenols is. It can be seen that the contact promoter accelerated oxidative polymerization via the phenolic groups, possibly with the formation of polyphenoxyethers.

Beispiel 5Example 5

Eine Lösung, die durch Auflösen von 0,2 g Indigocarmin (Cl. 1180) und von 1 g Natriumcarbonat in 500 g Wasser bereitet worden war, wurde mit Natriumdithionit (Na^SiOj) bis zum Verschwinden der blauen Farbe titriert. Anteile dieser Lösung von jeweils 150 g wurden in paarweise Glasbecher von 250 ml gegeben. Auf einem Anteil wurden 5 g Polyäthylenperlen zum Schwimmen gebracht. Auf einem anderen Anteil wurden 5 g aktivierte Kohle, die mit 2% PTFE wasserabweisend gemacht worden war. zum Schwimmen gebracht. Auf einem dritten Anteil wurden 5 g aktivierte Kohle, die mit 10% PTFE wasserabweisend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht. Nach einigen Minuten zeigte die Lösung unter der mit 2% PTFE wasserabweisend gemachten Kohle Strahlen blauer Farbe, die sich vom oberen Teil bis nahe zum Boden des Bechers erstreckten, während gleichzeitig die Lösung unter der mit 10% PTFE feuchtigkeitsabweisend gemachten Kohle weniger Strahlen blauer Farbe vom oberen Teil und nicht bis zum Roden reichend zeigte und die Lösung unter den Polyäthylenperlen nur einen dünnen blauen Film an der Grenzfläche zeigte. Nach etwa 30 Minuten waren beide Lösungen unter der schwimmenden Kohle tiefblau, während die Lösung unter den Polyäthylenperlen nicht wesentlich blauer als vorher war.A solution made by dissolving 0.2 g of indigo carmine (Cl. 1180) and from 1 g of sodium carbonate in 500 g of water was prepared with sodium dithionite (Na ^ SiOj) until the blue color disappears titrated. 150 g portions of this solution were placed in 250 ml glass beakers in pairs. on one share 5 g of polyethylene beads were made to swim. On another stake 5 g of activated carbon which had been made water-repellent with 2% PTFE. to swim brought. On a third portion were 5 g of activated carbon, the water-repellent with 10% PTFE was made to swim. After a few minutes the solution showed below that with 2% PTFE made water-repellent carbon radiates blue color that extends from the top to near the top Bottom of the beaker extended while at the same time the solution was under the moisture repellent with 10% PTFE made coal has fewer rays of blue color from the upper part and not as far as the clearing showed and the solution under the polyethylene beads showed only a thin blue film at the interface. After about 30 minutes, both solutions under the floating charcoal were deep blue while the solution was not significantly bluer than before under the polyethylene beads.

BeispieleExamples

6060

Eine Lösung wurde hergestellt, indem 0,2 g Indigocarmin und 1 g Natriumcarbonat in 500 g Wasser aufgelöst wurden, und die blaue Lösung wurde durch zusätzliches Auflösen von 03 g Natriumdithionit, welches einen Oberschuß an Reduktionsmittel darstellte, gelb gemacht Anteile dieser Lösung von jeweils 150 g wurden in paarweise Glasbecher von 250 ml gegeben. Auf einem Anteil wurden 5 g aktivierte Kohle, die mit 2% PTFE feuchtigkeitsabweisend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht, und andere Anteile wurden ohne schwimmenden Kontaktvermittler gelassen. Nach etwa 15 Minuten wurden in der Lösung unter der schwimmenden Kohle Strahlen blauer Farbe sichtbar, die sich bis zum Boden erstreckten, während die Anteile ohne Kontaktvermittler nur sehr blasse und unzusammenhängende Blauflecken zeigten. Die Oxidation schritt derart voran, daß nach etwa 2 Stunden die Lösung unter der schwimmenden Kohle vollständig dunkelblau war, während die Lösung ohne Kohle noch gelb war, mit Ausnahme der blassen und unzusammenhängenden Flecken blauer Färbung, die oben bereits beobachtet wurden.A solution was made by adding 0.2 g of indigo carmine and 1 g of sodium carbonate were dissolved in 500 g of water, and the blue solution was replaced by additional Dissolve 03 g of sodium dithionite, which is a Represented excess of reducing agent, made yellow 150 g portions of this solution were placed in 250 ml glass beakers in pairs. on one portion was 5 g of activated carbon, which had been made moisture-repellent with 2% PTFE, floated, and other portions were left without a floating intermediary. To about 15 minutes, rays of blue color were visible in the solution under the floating coal, which extended to the ground, while the parts without intermediaries are only very pale and incoherent Blue stains showed. The oxidation progressed in such a way that after about 2 hours the Solution under the floating charcoal was completely dark blue, while the solution without charcoal was still was yellow, with the exception of the pale and disjointed patches of blue tint that were already above were observed.

Beispiel 7Example 7

Anteile von jeweils 100 ml wäßriger Silbernitratlösungen wurden in sechs paarweise Glas-Erlenmeyer-Kolben von 250 ml gegeben und, indem sie in Reihe miteinander verbunden wurden, einer gleichen Gasatmosphäre ausgesetzt. Jeder Kolben wurde mit einem Gummistopfen verschlossen, wobei durch öffnungen in diesen zwei gebogene Glasröhren eingefügt waren. Eine Röhre diente als Zugang für den Gasstrom, die andere Röhre als Gasausgang. In vier der Kolben gingen das Einführungsrohr und das Abführungsrohr nur durch die Stopfen, erstrecken sich aber nicht bis zu der enthaltenen Lösung, während in zwei der Kolben die Einführungsröhren lang genug waren, daß sie bis unter die Oberfläche der enthaltenen Lösung gingen und in Glasfrittendiffusoren endeten. Die Ausgangsröhren waren die gleichen wie bei den anderen Kolben.Portions of 100 ml of aqueous silver nitrate solutions were placed in six paired glass Erlenmeyer flasks of 250 ml and, by connecting them in series, an equal gas atmosphere exposed. Each flask was closed with a rubber stopper, with openings in these two curved glass tubes were inserted. One tube served as access for the gas flow, the other Tube as a gas outlet. In four of the flasks, the inlet tube and the exhaust tube only went through the Stopper, but do not extend as far as the contained solution, while in two of the flasks the Insertion tubes were long enough that they went below the surface of the contained solution and in Glass frit diffusers ended. The exit tubes were the same as the other flasks.

Zwei Lösungen von Silbernitrat wurden bereitet, wobei man bei beiden von einer Silbernitratlagerlösung in Wasser mit einer Konzentration von 10 Gewichts-% ausging. Die erste Lösung wurde durch langsame Zugabe von 40 ml konzentriertem Ammoniak unter Rühren zu 800 ml Lagerlösung, wobei sich ein brauner Niederschlag bildete, und anschließende Zugabe von Ammoniak tropfenweise, bis der Niederschlag wieder aufgelöst war, bereitet. Die zweite Lösung bestand aus der unveränderten Lagerlösung. Die beiden Lösungen wurden zur Unterscheidung als ammoniakalisch und wäßrig bezeichnet. Anteile der ammoniakalischen Lösung wurden in drei der Kolben und Anteile der wäßrigen Lösung in die anderen drei Kolben gegeben.Two solutions of silver nitrate were prepared, both of which were made from a silver nitrate storage solution started out in water with a concentration of 10% by weight. The first solution was through slow Add 40 ml of concentrated ammonia with stirring to 800 ml of storage solution, resulting in a brown Precipitate formed, and then adding ammonia dropwise until the precipitate regained was dissolved, prepared. The second solution consisted of the unchanged storage solution. The two solutions were designated as ammoniacal and watery to distinguish them. Proportions of ammoniacal Solution was added to three of the flasks and portions of the aqueous solution to the other three flasks.

Jede Reihe von drei Kolben enthielt einen, in dem 4 g Polyäthylenperlen (PE) auf der Oberfläche schwammen, einen, in dem 4 g mit PTFE feuchtigkeitsabweisend gemachte aktivierte Kohle auf der Oberfläche schwamm, und einen, der mit dem Stopfen mit dem Diffusor verschlossen war, Di? Kolben wurden in Reihe hintereinander mit Kunststoffschläuchen verbunden, wobei jeweils die Ausgangsröhre eines Kolbens mit der Zufuhrröhre des nächsten verbunden war, und zwar in der Reihenfolge, die in der nachfolgenden Tabelle angegeben ist Ein Wasserstoffgasbehälter wurde mit der Eingangsröhre des ersten Kolbens verbunden. Der Wasserstoffzustrom wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/Min, zu dem ersten Kolben begonnen und während 7 Stunden fortgesetzt sodann über Nacht während I6V2 Stunden unterbrochen, dann wieder aufgenommen und mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit den nächsten Tag während weiterer 7>/2 Stunden fortgesetzt Das Auftreten von Ablagerungen und Niederschlägen in dem Kolben wurden vermerkt Durch Abfiltrieren aller unlöslichen Materialien, Verbrennen des Filterpapiers und anderer verbrennbarerEach row of three flasks contained one with 4 g of polyethylene (PE) beads floating on the surface, one in which 4 g of activated carbon made moisture-repellent with PTFE on the surface swam, and one that was closed with the stopper with the diffuser, Di? Flasks were in series connected one behind the other with plastic hoses, each of the output tubes of a piston with the The next feed tube was connected, in the order shown in the table below indicated. A hydrogen gas container was connected to the inlet tube of the first flask. Of the Hydrogen flow was started at a rate of 100 ml / min to the first flask and continued for 7 hours, then interrupted overnight for 16/2 hours, then again and recorded with the same flow rate the next day for another 7> / 2 Hours continued. The appearance of scale and precipitate in the flask was noted By filtering off all insoluble materials, burning the filter paper and other combustibles

Bestandteile und Auswiegen der zurückbleibenden Asche wurde eine Analyse durchgeführt Das in dem FiUrat als Silbernitrat zurückbleibende Silber wurde durch Titration bestimmt. Der Anteil der unlöslichen Verbindungen und des Silbernitrates in Lösung, ausgedrückt ais Silber, ist als Prozentsatz der Gesamtmenge des Silbers, das in der Analyse gefunden wurde, angegeben.Analysis of the constituents and weighing of the remaining ash was carried out FiUrat was left behind as silver nitrate determined by titration. The proportion of insoluble compounds and silver nitrate in solution, expressed as silver, is as a percentage of the total amount of silver found in the analysis specified.

Kolben Nr. LösungFlask no solution

Unterscheidungsfaktor unlösliches lösliches pH-WertDistinguishing factor insoluble soluble pH value

Silber, SilberSilver, silver

wäßngwatering PE-PerlenPE beads 2,52.5 wäßrigaqueous KontaktvermittlerContact broker 22,322.3 ammoni-ammonia
akalischakalic
PE-PerlenPE beads 1,51.5
ammoni-ammonia
akalischakalic
KontaktvemiittlerContact broker 24,824.8
wäßrigaqueous DiffusorDiffuser 6,36.3 ammoni-ammonia
akalischakalic
DiffusorDiffuser 2,42.4

Es wurde beobachtet, daß der obige Kolben Nr. 1 einen etwas glanzlosen Niederschlag enthielt, während Kolben Nr. 2 große Mengen glänzenden Niederschlages am Boden des Kolbens enthielt. Kolben Nr. 3 enthielt einen leicht braunen Niederschlag, während Kolben Nr. 4 Mengen von Silber auf der Kohle niedergeschlagen enthielt. Beide Kolben mit den Diffusoren zeigten schwarze Ablagerungen auf den Wänden der Kolben und dunkle Niederschläge unter klaren obenauf schwimmenden Lösungen.It was observed that Flask # 1 above contained a somewhat lackluster precipitate during Flask # 2 contained large amounts of shiny precipitate at the bottom of the flask. Flask # 3 contained a light brown precipitate, while flask No. 4 deposited amounts of silver on the charcoal contained. Both flasks with the diffusers showed black deposits on the walls of the flasks and dark precipitates under clear solutions floating on top.

Die Betrachtung dieser Ergebnisse läßt erkennen, daß die schwimmende Kohle die Reduktion von Silbernitrat zu metallischem Silber beschleunigte, selbst im Vergleich mit dem Verfahren, bei dem durch die Lösung aus einem Diffusor Wasserstoff durchperlt wurde. Gleichzeitig mit der Bildung von Silber bildete sich Säure, und die letzte Spalte mit dem pH-Wert zeigt auch, daß die stärkste pH-Werterniedrigung, d. h. die meiste Säurebildung, bei den Kolben auftrat, die den Kontaktvermittler nach der Erfindung enthielten. Offenbar wurde die Reaktionsgeschwindigkeit durch Anwesenheit oder Abwesenheit von Ammoniak nur geringfügig beeinflußt.Examination of these results reveals that the floating coal is the reduction of silver nitrate accelerated to metallic silver, even in comparison with the process in which made by the solution hydrogen was bubbled through a diffuser. Simultaneously with the formation of silver, acid was formed, and the last column with the pH value also shows that the greatest decrease in pH value, i. H. most of the acidification, occurred in the flasks which contained the contact agent according to the invention. Apparently the Reaction rate only slightly influenced by the presence or absence of ammonia.

Beispiel 8Example 8

Anteile von jeweils 100 ml einer wäßrigen Kaliumpermanganatlösung wurde in vier paarweise Glas-Erlenmeyer-Kolben von 250 ml gegeben und durch Verbindung in Reihe einer gleichen Gasatmosphare ausgesetzt. Jeder Kolben wurde mit einem Gummistopfen verschlossen, durch dessen Löcher zwei gebogene Glasröhren geführt wurden. Eine Glasrohre diente jeweils als Zugang für den Gasstrom, die andere als Gasausgang. In drei der Kolben wurden die Eingangsund Ausgangsröhren nur durch die Kolben geführt, erstreckten sich aber nicht bis zu der enthaltenen Lösung, während in einem der Kolben die Eingangsröhre lang genug war, um unter die Oberfläche der enthaltenen Lösung zu gehen, und endete in einem Glasfrittendiffusor. Die Ausgangsröhre war in diesem Fall die gleiche wie bei den anderen Kolben. Die Lösung wurde durch Auflösung von 1 Gewichts-% Kaliumpermanganat in Wasser bereitet, und 100 ml Anteile wurden in jeden Kolben gegeben. Auf der Oberfläche einer Lösung in einem der Kolben wurden 4 g Polyäthylenperlen zum Schwimmen gebracht. Auf der Oberfläche einer Lösung in einem anderen Kolben 97,5 77,7 98,5 100 ml portions of an aqueous potassium permanganate solution were placed in four paired 250 ml glass Erlenmeyer flasks and exposed to the same gas atmosphere by connecting them in series. Each flask was closed with a rubber stopper, through the holes of which two curved glass tubes were inserted. One glass tube served as an inlet for the gas flow, the other as a gas outlet. In three of the flasks, the entry and exit tubes passed only through the flasks but did not extend to the contained solution, while in one of the flasks the entry tube was long enough to go below the surface of the contained solution and ended in a fritted glass diffuser . The exit tube in this case was the same as that of the other flasks. The solution was prepared by dissolving 1% by weight of potassium permanganate in water, and 100 ml portions were added to each flask. Four grams of polyethylene beads were floated on the surface of a solution in one of the flasks. On the surface of a solution in another flask 97.5 77.7 98.5

75,275.2

93,7 97,693.7 97.6

6,36.3

3,63.6

11,511.5

10,010.0

9,4 10,69.4 10.6

wurden 4 g aktivierte Kohle, die mit PTFE wasserabweisend gemacht worden war, zum Schwimmen gebracht. Ein dri'ter Kolben wurde mit dem Stopfen4 g of activated carbon made water-repellent with PTFE was used for swimming brought. A third flask was with the stopper

verschlossen, der den Diffusor enthielt. Die Kolben wurden in Reihe mit Kunststoffschläuchen verbunden, wobei das Ausgangsrohr eines Kolbens zu dem Eingangsrohr des nächsten Kolbens führte, die Reihenfolge ist in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Einsealed, which contained the diffuser. The pistons were connected in series with plastic hoses, where the exit tube of one piston led to the entry tube of the next piston, the sequence is listed in the table below. A

Behälter mit Wasserstoffgas wurde mit der Eingangsröhre des ersten Kolbens verbunden. Ein Wasserstoffstrom wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/ Min. zu dem ersten Kolben eingeführt, und dies wurde 6 Stunden fortgesetzt. Danach wurde über Nacht unterbrochen und sodann während 7'/2 Stunden das Durchleiten fortgesetzt. Die Kolbeninhalte wurden anaKsiert, indem man zunächst filtrierte, sodann das Filtrat auf restliches Permanganat titrierte. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: A container of hydrogen gas was connected to the inlet tube of the first flask. A stream of hydrogen was introduced to the first flask at a rate of 100 ml / min and this became 6 Hours continued. This was followed by interruption overnight and then for 7½ hours Passing through continued. The contents of the flask were anaKsed by first filtering, then the The filtrate was titrated for residual permanganate. The results are summarized in the following table:

3535

4040

Kolben Unter- restliche ProzentsatzPiston Under- Remaining Percentage

Nr. scheidungs- KMnO4- des KMnO4-No. divorce KMnO 4 - des KMnO 4 -

faktor Konzentration, Verbrauchsfactor concentration, consumption

Normalitätnormality

1 21 2

5050 PE-Perlen leerPE beads empty

Kontaktvermittler DiffusorContact broker Diffuser

0,282 0,256 0,0000.282 0.256 0.000

0,1210.121

5,75.7

14,114.1

100,00100.00

58,758.7

Die anfängliche Normalität der Kaliumpermanganatlösung war 0,299. Bei der Endbeobachtung zeigten alle Proben einen dunkelbraunen Niederschlag am Boden des Kolbens, wobei die Kolben 3 und 4 mehr Niederschlag als die anderen enthielten. Die Reaktionsgeschwindigkeit in dem Kolben mit dem Kontaktvermittler war wesentlich größer als die Reaktionsgeschwindigkeit in dem Kolben mit dem Diffusor. Die angenommene Reaktion ist die Reduktion von Kaliumpermanganat zu einem unlöslichen braunen Manganoxid, möglicherweise Mangandioxid. Eine solche Reaktion wird durch folgende Reaktionsgleichung wiedergegeben: The initial normal of the potassium permanganate solution was 0.299. At the final observation, all showed Samples a dark brown precipitate at the bottom of the flask, with flasks 3 and 4 longer Precipitation than the others contained. The rate of reaction in the flask with the contact agent was much faster than the reaction rate in the flask with the diffuser. the assumed reaction is the reduction of potassium permanganate to an insoluble brown manganese oxide, possibly manganese dioxide. Such a reaction is represented by the following reaction equation:

2KMnO4 + 3H2 —>2MnO2 + 2KOH + 22HO2KMnO 4 + 3H 2 -> 2MnO 2 + 2KOH + 2 2 HO

Beispiel 9Example 9

1 1 Anteile von entionisiertem Wasser, hergestellt durch Destillation und Hindurchieiten durch eine Ionenaustauscherharzschicht, »vurden in v'er paarweise 2-1-Glasflaschen gegeben und Chlorgas aus einer üblichen Bombe ausgesetzt Jede Flasche war mit einem Gumniistopfen verschlossen, durch den zwei gebogene Glasröhren führten. Eine dieser Glasröhren diente als Eingang, die andere Röhre als Ausgang für den Gasstrom. In beiden Flaschen gingen die Eingangs- und Ausgangsröhren nur durch die Stopfen, erstreckten sich aber nicht bis zu dem enthaltenen Wasser, während in den anderen beiden Flaschen die Eingangsröhre lang genug war, bis unter die Oberfläche des enthaltenen Wassers zu gehen, und in einem Glasfrittendiffusor endete. Die Ausgangsröhren waren die gleichen bei allen Flaschen und offen gegen die Atmosphäre eines Abzugs. Auf der Wasseroberfläche in zwei der Flaschen schwammen 20 g aktivierte Kohle, die mit PTFE wasserabweisend gemacht worden war. Eine der Flaschen, die die schwimmende Kohle enthielt, war mit einem der Stopfen mit einem Diffusor verschlossen. Die Einlaßröhren der vier Flaschen, die alle mit einem Absperrhahn versehen waren, wurden durch Kunststoffseil läuche mit der Chlorbombe verbunden, und der Chlorstrom zu den Flaschen wurde so eingestellt, daß er etwa gleich war und etwas Druck aufrechterhielt, um Luft aus den Flaschen zu verdrängen und auszuschließen. Die Wasseranteile wurden so unter Chlor während 22 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Proben des Wassers in jeder Flasche wurden dann sofort auf gelöstes Chlor (1) durch Titration mit Natriumthiosulfat analysiert, und außerdem wurde der pH-Wert (2) gemessen.1 1 portions of deionized water prepared by distillation and Hindurchieiten through an ion exchange resin, "vurden in v 'he pairs 2-1 glass bottles was added and chlorine gas from a conventional bomb exposed Each bottle was sealed with a Gumniistopfen led through the two curved glass tubes . One of these glass tubes served as an inlet, the other as an outlet for the gas flow. In both bottles the inlet and outlet tubes only went through the stoppers but did not extend to the water they contained, while in the other two bottles the inlet tube was long enough to go below the surface of the water they contained, and in a fritted glass diffuser ended. The exit tubes were the same on all bottles and open to the atmosphere of a fume cupboard. 20 g of activated carbon, which had been made water-repellent with PTFE, floated on the surface of the water in two of the bottles. One of the bottles containing the floating coal was sealed with one of the stoppers with a diffuser. The inlet tubes of the four bottles, all of which had a stopcock, were connected to the chlorine bomb by plastic cord hoses, and the flow of chlorine to the bottles was adjusted so that it was about the same and maintained some pressure to force air out of the bottles and exclude. The water portions were kept in this way under chlorine for 22 hours at room temperature. Samples of the water in each bottle were then immediately analyzed for dissolved chlorine (1) by titration with sodium thiosulfate, and the pH (2) was also measured.

Zum besseren Vergleich wurden die pH-Werte in die scheinbare Wasserstoffionenkonzentration (3) umgerechnet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt, in der alle Werte mit Ausnahme der pH-Werte als Konzentrationen in Äquivalenten je Liter ausgedrückt sind:For better comparison, the pH values were converted into the apparent hydrogen ion concentration (3). The results are compiled in the following table, in which all values with the exception of pH values expressed as concentrations in equivalents per liter are:

UnterscheidungsfakiorenDistinguishing factors

Unmittelbare Analyse 1. Cl2 2. pH 3. (H+)Immediate analysis 1. Cl 2 2. pH 3. (H + )

leer, ruhendempty, dormant ruhendresting 0,170.17 2,12.1 0,0080.008 Kontaktvermittler,Contact broker, DiffusorDiffuser 0,010.01 1,31.3 0,0500.050 Kontaktvermittler,Contact broker, 0,100.10 1,21.2 0,0630.063 leer, Diffusorempty, diffuser 0,170.17 2,12.1 0,0080.008

Es wird allgemein angenommen, daß Chlor in Berührung mit Wasser sich lösen kann und dabei der Lösung eines grüne Farbe erteilt oder mit Wasser unter Bildung von Salzsäure und unlerchloriger Säure reagieren kann, wobei letztere durch eine andere Farbe gekennzeichnet ist. Die unterchlorige Säure kann sich unter Bildung von Salzsäure und Sauerstoff zersetzen. Chlorwasserstoffsäure ist die Quelle für Wasserstoffionen, die durch den pH-Wert gemessen werden, während die unterchlorige Säure im Vergleich sehr viel weniger ionisiert ist. Die Reaktionsfolge kann durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden:It is generally believed that chlorine can dissolve in contact with water and thereby the Solution of a green color given or with water to form hydrochloric and non-chlorous acids can react, the latter being indicated by a different color. The hypochlorous acid can decompose with formation of hydrochloric acid and oxygen. Hydrochloric acid is the source of hydrogen ions, which can be measured by the pH, while the hypochlorous acid in comparison a lot less is ionized. The sequence of reactions can be represented by the following equation:

Cl, + H,OCl, + H, O

H + H +

HCl + HClOHCl + HClO

2HCl + 1/2Ο2HCl + 1 / 2Ο

Die obige Tabelle zeigt, daß in jenen Flaschen, in denen Kontaktvermittler nicht vorhanden war, mehr gelöstes Chlor (Cl2) auftrat, während in Anwesenheit von Kontaktvermittler größere Wasserstoffionenkonzentrationen (H+) gebildet wurden, wie sich aus dem pH-Wert errechnet Diese Wasserstoffionen können nur auf die Reaktion von Chlor mit Wasser unter den Umständen dieses Beispiels zurückzuführen sein. Ersichtlich beschleunigte der Kontaktvermittler dieThe table above shows that in those bottles in which contact agent was not present, more dissolved chlorine (Cl 2 ) occurred, while in the presence of contact agent higher hydrogen ion concentrations (H + ) were formed, as calculated from the pH. These hydrogen ions can only be due to the reaction of chlorine with water under the circumstances of this example. Obviously the contact broker accelerated them

ίο Reaktion von Chlor mit Wasser und verursacht, daß relativ wenig gelöstes, unumgesetztes Chlor verbleibtίο reaction of chlorine with water and causes that relatively little dissolved, unreacted chlorine remains

Beispiel 10Example 10

Anteile von jeweils 100 ml wäßriger Cer(IV)-hydrogensulfatlösung wurden in vier paarweise Glas-Erlenmeyer-Kolben von 250 ml gegeben und durch Verbinden in Reihe einer ähnlichen Wasserstoffatmosphäre ausgesetzt. Jeder Kolben war mit einem Gummistopfen verschlossen, durch dessen öffnungen zwei gebogene Glasröhren führten. Eine Röhre diente als Eingang für den Gasstrom, die andere Röhre für den Ausgang des Gasstroms. In drei der Kolben gingen die Eingangs- und Ausgangsröhren nur durch die Stopfen hindurch, erstreckten sich aber nicht bis zu der enthaltenen Lösung, während in einem der Kolben die Eingangsröhre lang genug war. um unter die Oberfläche der enthaltenen Lösung zu gehen, und in einem Glasfrittendiffusor endete. Die Ausgangsröhre war die gleiche wie in den anderen Kolben. Die Lösung wurde durch Auflösen von 40 g Cer(IV)-hydrogensulfat [Ce(HSOi)4], in 960 g destilliertem Wasser und Zugabe von 20 g konzentrierter Schwefelsäure bereitet. Auf der Oberfläche einer Lösung in einem der Kolben schwammen 4 g Polyäthylenperlen. Auf der Oberfläche einer Lösung in einem anderen Kolben schwammen 4 g aktivierte Kohle, die mit PTFE wasserabweisend gemacht worden war. Ein dritter Kolben wurde mit dem Stopfen verschlossen, der einen Diffusor enthielt. Die Kolben wurden in Reihe miteinander über Kunststoffschläuche verbunden, wobei die Ausgangsröhre eines Kolbens jeweils mit der Eingangsröhre des nächsten Kolbens verbunden wurde. Die Reihenfolge ist in der nachfolgenden Tabelle gezeigt. Ein Wasserstoffgasbehälter wurde mit der Eingangsröhre des ersten Kolbens verbunden. Der Wasserstoffstrom wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 ml/Min, zu dem ersten Kolben begonnen und während etwa 4 Stunden fortgesetzt, während die Kolben genau beobachtet wurden. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:Portions of 100 ml each of the aqueous cerium (IV) hydrogen sulfate solution were placed in four paired glass Erlenmeyer flasks of 250 ml and exposed to a similar hydrogen atmosphere by connecting them in series. Each flask was closed with a rubber stopper, through the openings of which two curved glass tubes passed. One tube served as the inlet for the gas flow, the other tube for the outlet of the gas flow. In three of the flasks the entry and exit tubes only passed through the stoppers but did not extend to the contained solution, while in one of the flasks the entry tube was long enough. to go under the surface of the contained solution, and ended up in a fritted glass diffuser. The exit tube was the same as in the other flasks. The solution was prepared by dissolving 40 g of cerium (IV) hydrogen sulfate [Ce (HSOi) 4 ] in 960 g of distilled water and adding 20 g of concentrated sulfuric acid. Four grams of polyethylene beads floated on the surface of a solution in one of the flasks. On the surface of a solution in another flask floated 4 g of activated carbon which had been made water-repellent with PTFE. A third flask was closed with the stopper, which contained a diffuser. The flasks were connected in series with plastic tubing, with the outlet tube of one flask connected to the inlet tube of the next flask. The sequence is shown in the table below. A hydrogen gas container was connected to the inlet tube of the first flask. The hydrogen flow was commenced to the first flask at a rate of about 100 ml / min and continued for about 4 hours while the flasks were closely observed. The results are compiled in the following table:

KolbenPistons

Nr.No.

Unter-Under-

scheklungs-shameful

faktorfactor

BeobachtungenObservations

+ cr+ cr

2H+ +2CP2H + + 2CP

leerempty Losung blieb unverändertThe solution remained unchanged klar gelbclear yellow PE-PerienPE series Lösung blieb unverändertSolution remained unchanged klar gelbclear yellow Kontakt·Contact· gelblich-weißer Niederschlagyellowish-white precipitate VermittlerIntermediary innerhalb von 15 Minuten,within 15 minutes, Ansammlung währendAccumulation during 2 1/2 Stunden2 1/2 hours DiffusorDiffuser Trübung innerhalb 1 Stunde,Turbidity within 1 hour, Intensivierung und AnsammIntensification and accumulation lung sehr langsamvery slowly

vonfrom

Im Gegensatz zu der hohen Löslichkeit Cer(IV)-sulfat oder saurem Cer(IV)-sulfat in Wasser besitzt Cer(HI)-sulfat eine niedrige Löslichkeit Obwohl die genaue Zusammensetzung des Niederschlages zweifelhaft sein kann, wird angenommen, daß das Auftreten eines unlöslichen Materials in der sauren Sulfatlösung die Bildung einer Cerverbindung beweist, in der die Wertigkeit 3 ist, nämlich durch Reduktion der Wertigkeit 4 des Ausgangsmaterials. Für die Cersulfate kann die wesentliche Reduktion, die durch das Auftreten eines Niederschlages deutlich wird, durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden:In contrast to the high solubility of cerium (IV) sulfate or acidic cerium (IV) sulfate in water Cerium (HI) sulfate has a low solubility although the exact composition of the precipitate Can be doubtful, it is believed that the occurrence of an insoluble material in the acidic Sulphate solution proves the formation of a cerium compound in which the valence is 3, namely by reducing the Value 4 of the starting material. For the cerium sulfate, the essential reduction can be caused by the occurrence of a precipitate can be represented by the following equation:

1010

2Ce(HSO4X,+ H2Ce (HSO 4 X, + H

Ce2(SO4)J + 5H2SO4 Ce 2 (SO 4 ) J + 5H 2 SO 4

1515th

Ersichtlich beschleunigte der Kontaktvermittler die Reaktion zwischen Wasserstoffgas und der Cer(!V)-Lösung wesentlich, selbst wenn der schwimmende Kontaktvermittler auf einer ruhenden Oberfläche sich befand. Hindurchperlen von Wasserstoffgas durch die Cer(IV)-Lösung mit einem Diffusor beschleunigte die Reaktion im Vergleich mil einer ruhenden Oberfläche ohne Kontaktvermittler. Die visuelle Analyse bezüglich des Auftretens von Niederschlagen zeigte, daß die Umsetzung mehrfach schneller mit dem Kontaktvermittler als mit dem Diffusor verlief.Obviously, the contact agent accelerated the reaction between hydrogen gas and the cerium (! V) solution essential even if the floating contact maker is on a stationary surface found. Bubbling hydrogen gas through the cerium (IV) solution with a diffuser accelerated the process Reaction in comparison with a stationary surface without a contact mediator. The visual analysis regarding the occurrence of precipitations showed that the implementation was several times faster with the contact broker than went with the diffuser.

Beispiel 11Example 11

Eine Apparatur wurde gemäß F i g. 7 konstruiert und bestand aus einer Säule 65 aus einer Glasrohre von 5 cm Innendurchmesser. Reduktionsmittel wurde durch einen Einlaß 66 am oberen Ende eingeführt, und das Produkt wurde aus einem Auslaß 67 abgezogen. Luft wurde durch die Leitung 69 eingeführt und stammte aus einer Pumpe, die eine gleichmäßige Fließgeschwindigkeit ergab. Die Luft wurde im Gegenstromprinzip eingeführt Der Kontaktvermitller 70 bestand aus einer nachfolgend beschriebenen Schicht von 40 cm Tiefe. Die Schicht war auf einem Sieb im Boden der Röhre 65 oberhalb des Einlasses 66 und des Auslasses 67 abgestützt Die aktivierte Kohle wurde durch Behandlung mit 2,5 und 10% PTFE jeweils feuchtigkeitsabweisend gemacht, um einen Kontaktvermittler zu liefern, und diese drei Kontaktvermittler wurden miteinander und mit der gleichen aktivierten Kohle ohne feuchtigkeitsabweisend machende Behandlung in einer Reihe von Experimenten verglichen. Das Reduktionsmittel bestand aus einer wäßrigen Lösung von Natriumsulfid von etwa zweimol?.rer Konzentration. Die Verweilzeit der Reduktionsmittellösung in der Schicht wurde aus den Dimensionen und dem Durchsatz berechnet und wurde durch Veränderung der Durchsatzgeschwindigkeit des Reduktionsmittels verändert. Ausflußproben wurden zur Analyse abgenommen, wenn gleichbleibende Bedingungen nach jeder Veränderung erreicht waren, und sie wurden durch Standardverfahren auf Sulfid, elementaren Schwefel, gelöst als Polysulfid, und auf Thiosulfat, analysiert. Die analytischen Werte dieser Versuchsreihe sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt, in der die Konzentration für jede Produktart in Gramm pro Liter, ausgedrückt als Schwefeläquivalent, angegeben ist.An apparatus according to FIG. 7 constructed and consisted of a column 65 made of a glass tube of 5 cm Inside diameter. Reducing agent was introduced through inlet 66 at the top, and the product was withdrawn from an outlet 67. Air was introduced through line 69 and came from a Pump that gave a steady flow rate. The air was introduced using the countercurrent principle The contact mediator 70 consisted of a layer 40 cm deep, as described below. The layer was on a sieve in the bottom of tube 65 above inlet 66 and outlet 67 supported The activated carbon was made moisture-repellent by treatment with 2.5 and 10% PTFE made to deliver a liaison agent, and these three liaison agents became one another and in a row with the same activated carbon without any moisture repellant treatment compared by experiments. The reducing agent consisted of an aqueous solution of sodium sulfide of about two molar concentration. The residence time of the reducing agent solution in the layer became out the dimensions and the throughput and was calculated by changing the throughput rate of the reducing agent changed. Outflow samples were taken for analysis, if constant Conditions after each change were reached and they were based on standard procedures Sulphide, elemental sulfur, dissolved as polysulphide, and analyzed for thiosulphate. The analytical values of this Experimental series are compiled in the following table, in which the concentration for each type of product in Grams per liter, expressed as sulfur equivalent.

Verweilzeit (Minuten) 33 47 53Dwell time (minutes) 33 47 53

6464

7272

7777

102102

Aktivierte Kohle ohne FeuchtigkeitsabweisungActivated charcoal without moisture repellency

Sulfidsulfide 50,650.6 mit 2% PTFEwith 2% PTFE 32,332.3 mit 5% PTFEwith 5% PTFE 25,925.9 mit 10% PTFEwith 10% PTFE 18,618.6 53,153.1 11,811.8 Schwefelsulfur 2,92.9 24,324.3 28,228.2 27,227.2 34,634.6 1,61.6 27,527.5 ThiosulfatThiosulfate 0,00.0 2,62.6 9,09.0 29,129.1 7,77.7 1,31.3 35,835.8 Aktivierte KohleActivated charcoal 0,00.0 Sulfidsulfide 40,640.6 18,218.2 Schwefelsulfur 14,114.1 25,925.9 ThiosulfatThiosulfate 1,31.3 10,210.2 Aktivierte KohleActivated charcoal Sulfidsulfide 35,235.2 17,917.9 Schwefelsulfur 21,421.4 32,632.6 ThiosulfatThiosulfate 2,62.6 15,615.6 Aktivierte KohleActivated charcoal Sulfidsulfide 32,632.6 Schwefelsulfur 24,624.6 ThiosulfatThiosulfate 0,00.0

Anfänglich betrug die »Sulfid«-Konzentration des Reduktionsmittels etwa 64 g/l und die Konzentration der Oxidationsprodukte »Schwefel« und »Thiosulfat« war praktisch 0. Es ist festzustellen, daß bei steigender Verweilzeit das »Sulfid« abnimmt und der »Schwefel« und das »Thiosulfat« zunehmen. Es ist außerdem festzustellen, daß die Oxidation nur langsam vorangeht, wenn die aktivierte Kohle nicht feuchtigkeitsabweisend gemacht wurde, selbst wenn das Oxidationsmittel Luft und feinteilige aktivierte Kohle vorhanden sind.Initially, the "sulfide" concentration of the reducing agent was about 64 g / l and the concentration the oxidation products "sulfur" and "thiosulfate" were practically 0. It can be seen that with increasing Residence time the "sulfide" decreases and the "sulfur" and the "thiosulfate" increase. It is also find that the oxidation is slow to proceed if the activated carbon is not moisture-repellent was made even when the oxidizing agent air and finely divided activated carbon are present.

Beispiel 12Example 12

Eine andere Apparatur wurde gemäß F i g. 7 konstruiert und arbeitete wie in Beispiel 11, jedoch mit der Ausnahme, daß die Glasrohre, die die Säule 65 bildete, nur 2,5 cm Durchmesser besaß und die Schicht in einerAnother apparatus according to FIG. 7 constructed and worked as in Example 11, but with the Exception that the glass tubes that formed the column 65, only 2.5 cm in diameter and the layer in one

Tiefe von 70 cm aufgefüllt war. Auch war in dieser Säule der Flüssigkeitsauslaß mit einem Steigrohr verbunden, dessen Überlauf in der Höhe der oberen Schichtbegrenzung lag. Oben eingeführte Flüssigkeit floß abwärts durch die Schicht im Gegenstrom zu der aufwärts steigenden Luft, doch die Steigleitung außerhalb der Säule hielt einen hydrostatischen Druck und verhinderte, daß Flüssigkeit im Inneren der Säule auslief, mit Ausnahme derjenigen, die durch einfließende Flüssigkeit über das Steigrohr ersetzt wurde. 1 οDepth of 70 cm was filled. Also was in this column the liquid outlet is connected to a riser pipe, the overflow of which is at the level of the upper boundary of the bed lay. Liquid introduced above flowed downward through the bed in countercurrent to that upward rising air, but the riser pipe outside the column maintained hydrostatic pressure and prevented that liquid ran out inside the column, with the exception of that caused by the inflowing liquid was replaced via the riser. 1 ο

Es wurden Versuche mit zwei Reduktionsmittellösungen durchgeführt, von denen eine wäßrige Lösung von Natriumsulfid mit etwa zweimolarer Konzentration und die andere eine etwa einmolare Eisen(II)-sulfatlösung war. Jede der Reduktionsmittellösungen wurde mit jeweils zwei feinteiligen aktivierten Kohlearten, die inExperiments were carried out with two reducing agent solutions, one of which was an aqueous solution of Sodium sulfide with about a two-molar concentration and the other an about one-molar iron (II) sulfate solution was. Each of the reducing agent solutions was each with two finely divided types of activated charcoal, which in

Natriumsulfidlösung
Unbehandelte aktivierte Kohle
Sodium sulfide solution
Untreated activated carbon

der Röhre in einer Schicht von 70 cm Höhe enthalten waren, in getrennten Experimenten getestet, wobei eine der feinteiligen aktivierten Kohlearten nicht behandelt war und die andere der beiden Kohlearten das gleiche Produkt, jedoch mit lOGewichts-PTFE feuchtigkeitsabstoßend gemacht war. In jedem Fall wurde die Reduktionsmittellösung durch eine Säule mit einer konstanten Geschwindigkeit geführt, wie oben angegeben ist, und wenn der Betrieb der Säule konstant war, wurden Proben für die Analyse abgenommen. In allen Fällen wurde Luft aufwärts durch die Säule bei Raumtemperatur und mit einer Geschwindigkeit von 250 cm3 je Minute geleitet Die Ergebnisse dieser vier Experimente sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt: of the tube were contained in a layer 70 cm high, tested in separate experiments, one of the finely divided activated carbons being untreated and the other of the two carbons being the same product but made moisture repellent with 10 weight PTFE. In each case, the reducing agent solution was passed through a column at a constant rate as indicated above, and when the operation of the column was constant, samples were taken for analysis. In all cases, air was passed through the column upward cm at room temperature and at a rate of 250 per minute, passed 3 The results of these four experiments are summarized in the following tables:

Fließgeschwindigkeit (g/Std.)Flow rate (g / hr) 312312 308308 192192 4848 391391 63,163.1 58,958.9 57,457.4 Sulfid (g/l als Schwefel)Sulfide (g / l as sulfur) 63,363.3 0,50.5 0,50.5 1,01.0 Schwefel (g/l als Schwefel)Sulfur (g / l as sulfur) 1,01.0 keinesnone 2,52.5 2,52.5 Thiosulfat (g/l als Schwefel)Thiosulfate (g / l as sulfur) keinesnone gemachtmade Aktivierte Kohle, mit 10% PTFEActivated carbon, with 10% PTFE feuchtigkeitsabstoßendmoisture repellent Fließgeschwindigkeit (g/Std.)Flow rate (g / hr) 54 26 44454 26 444 226226 140140

Sulfid (g/l als Schwefel)Sulfide (g / l as sulfur) 3,73.7 1,91.9 36,636.6 31,0831.08 25,425.4 9,99.9 Schwefel (g/l als Schwefel)Sulfur (g / l as sulfur) 11,811.8 8,58.5 17,917.9 26,626.6 32,832.8 31,831.8 Thiosulfet (g/l als Schwefel)Thiosulfet (g / l as sulfur) 42,942.9 50,650.6 3,23.2 keinesnone keinesnone 21,821.8

Das »Sulfid«-Reduktionsmittel besaß eine Anfangskonzentration von etwa 64 g/l als Schwefel und enthielt anfangs praktisch keinen »Schwefel« und kein »Thiosulfat«. Die Konzentration des »Sulfid«-Reduktionsmitteis bleibt im Falle der unbehandelten aktivierten Kohle hoch, was zeigt, daß nur relativ geringe Oxidation eintrat, verglichen mit dem Fall, in dem die aktivierte Kohle feuchtigkeitsabstoßend gemacht worden war. Die geringeren Fließgeschwindigkeitswerte führen zu einer längeren Verweilzeit der Reduktionsmittellösung in der aktivierten Kohleschicht, so daß die Reaktion entsprechend vollständiger abläuft.The "sulfide" reducing agent had an initial concentration of about 64 g / L as sulfur and contained initially practically no "sulfur" and no "thiosulfate". The concentration of the "sulfide" reducing agent remains high in the case of the untreated activated carbon, indicating that there is only relatively little oxidation occurred compared with the case where the activated carbon was made moisture repellent. The lower flow rate values lead to a longer residence time of the reducing agent solution in the activated carbon layer, so that the reaction proceeds accordingly more completely.

Beispiel 13Example 13

Eine Apparatur war gemäß F i g. 8 und 10 konjtruiert und enthielt sechs übereinandergeschichtete Tröge in einem geschlossenen Turm, wobei jeder Trog 120 cm lang, 60 cm breit und 5 cm tief war. Die Tröge enthielten Trennwände, so daß flüssiger Reaktionspar'ner durch jeden Trog auf einem serpentinenartigen Weg von etwa 180 cm Länge floß. Luft als Oxidationsmittel wurde in einer Menge von 44 l/Min, zugeführt, während das Reduktionsmittel in einer Menge von 400 cmVMin. eingespeist wurde. Das Reduktionsmittel war eine wäßrige Lösung von Natriumsulfid mit einer etwa zweimolaren Konzentration. Aktivierte Kohle, die mit 1% PTFE feuchtigkeitsabstoßend gemacht worden war, wurde als Kontaktvermittler verwendet und schwamm auf der Oberfläche der wäßrigen Natriumsulfidlösung in jedem der Tröge. Bei der Fließgeschwindigkeit des Reduktionsmittels betrug die mittlere Verweilzeit des Reduktionsmittels in der Apparatur insgesamt etwa 90 Minuten bzw. etwa 15 Minuten in jedem Trog. Die Apparatur arbeitete kontinuierlich etwa 6 Stunden, und am Ende dieser Zeit wurden von dem Ausfluß aus jedem Trog Proben abgenommen und analysiert. Die Produkte waren elementarer Schwefel, der als Natriumpolysulfid gelöst war, sowie Natriumthiosulfat. Die analytischen Ergebnisse sind als Gramm je Liter Schwefel in jeder der drei Formen, der Sulfidform, der Schwefelform und Thiosulfatform, ausgedrückt. Typische Ergebnisse dieses Versuches sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:An apparatus was as shown in FIG. 8 and 10 conjugated and contained six stacked troughs in a closed tower, each trough 120 cm long, 60 cm wide and 5 cm deep. The troughs contained partitions so that liquid reaction partners could get through each trough flowed in a serpentine path about 180 cm long. Air as the oxidizing agent was in an amount of 44 l / min, while the reducing agent in an amount of 400 cmVMin. was fed. The reducing agent was an aqueous solution of sodium sulfide with about two molar concentration. Activated carbon made moisture repellent with 1% PTFE, was used as a contact agent and floated on the surface of the aqueous sodium sulfide solution in each of the troughs. At the flow rate of the reducing agent, the mean residence time was Reducing agent in the apparatus for a total of about 90 minutes or about 15 minutes in each trough. the Apparatus operated continuously for about 6 hours, at the end of which time the effluent from each Trough samples taken and analyzed. The products were elemental sulfur, known as sodium polysulfide was dissolved, as well as sodium thiosulfate. The analytical results are given as grams per liter of sulfur in each of the three forms, the sulfide form, the sulfur form and the thiosulfate form. Typical results of this Test are compiled in the following table:

Trog Nr.: 1Trough no .: 1

Sulfid (g/l alsSulfide (g / l as Schwefel)Sulfur) 62,162.1 60,560.5 57,457.4 52,552.5 45,145.1 28,228.2 Schwefel (g/lSulfur (g / l als Schwefel)as sulfur) keinernone keinernone 1,61.6 3,63.6 11,211.2 28,528.5

21
Fortsetzung
21
continuation
2121 5151 Blattsheet 572572 33 2222nd 44th 55 66th
Trog
I
trough
I.
Nr.:No.: 22 3,0
64
3.0
64
6,5
84
6.5
84
20,0
91
20.0
91
60,2
89
60.2
89
Thiosulfat (g/l als Schwefel)
Temperatur (° C)
Thiosulfate (g / l as sulfur)
Temperature (° C)
keiner
59
none
59
keiner
58
none
58
Hierzu 2For this 2 Zeichnungendrawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verwendung von Kohlenstoff mit einer Teilchengröße von 9nm bis 2,5 cm, der durch teilweise Einkapselung mit 0,1 bis 100% seines Gewichtes an Polytetrafluorethylen stellenweise nur von dem einen Reaktionspartner und stellenweise nur von dem anderen Reaktionspartner benetzt wird, als Kontaktvermittler bei der Durchführung einer thermodynamisch spontanen Redox-Reaktion zwischen einem Reduktionsmittel und einem Oxidationsmittel, die im Kontakt miteinander eine Grenzfläche bilden und von denen wenigstens eines in flüssiger Phase vorliegt.1. Use of carbon with a particle size of 9 nm to 2.5 cm passing through partial encapsulation with 0.1 to 100% of its weight of polytetrafluoroethylene in places only wetted by one reaction partner and in places only by the other reaction partner is used as a contact agent when carrying out a thermodynamically spontaneous redox reaction between a reducing agent and an oxidizing agent, which in contact with each other a Form interface and at least one of which is in the liquid phase. 2. Verwendung des Kontaktvermittlers nach Anspruch 1 in Form einer auf dem Reduktionsmittel oder Oxidationsmittel schwimmenden Schicht2. Use of the contact agent according to claim 1 in the form of one on the reducing agent or oxidizer floating layer
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