DE485053C - Herstellung von Wasserstoffperoxyd durch kathodische Reduktion von Sauerstoff - Google Patents

Description

• Herstellung von Wasserstoffperoxyd durch kathodische Reduktion von Sauerstoff Bei der Herstellung von Wasserstoffperoxyd durch kathodische Reduktion v-hn Sauerstoff wird ein starker Strom von Sauerstoff oder eines sauerstoffhaltigen Gases durch den Kathodenraum des Elektrolysiergefäßes geleitet. Da nur ein geringer Bruchteil dieses Gases durch die Reduktion verbraucht wird, muß bei der technischen Ausführung des Verfahrens der Sauerstoff bzw. das sauerstoffhaltige Gay umgepumpt werden. Andererseits müssen die bei der Elektrolyse entstehenden, meist sehr verdünnten Wasserstoffperoxydlösungen konzentriert und destilliert werden. Umpumpen und besonders die Konzentrierung der dünnen Lösungen bedingen einen erheblichen Kostenaufwand.
• Es wurde gefunden, daß an Konzentrationskosten erheblich gespart werden kann, wenn der zur Erzielung eines guten- Rührens für die Elektrolysierzelle erforderliche Strom von Sauerstoff bzw. sauerstoffhaltigem Gas zugleich in an sich bekannter Weise zum Konzentrieren bzw. Destillieren der in der Elektrolysierzelle erzeugten ZVasserstoFfperoxydlösungen verwendet wird. Dies kann in verschiedener Weise geschehen. Die Konzentrierung kann im Elektrolysiergefäß während der Elektrolyse vorgenommen werden, indem der Strom des Sauerstoffs bzw. des sauerstoffhaltigen Gases getrocknet oder jedenfalls mit weniger -Wasser als seinem Sättigungsgrad bei der Temperatur der Elektrolysierzelle entspricht, zur Verwendung gelangt. Zweckmäßiger ist. es jedoch, Elektrolyse und Konzentrierung und insbesondere die Destillation in getrennten Apparaten vorzunehmen, da sich auf diese -Weise eine viel günstigere durchschnittliche Stromausbeute erzielen läßt, die bis zu i oö 0;o betragen kann. Dabei kann man ebenfalls in verschiedener Weise verfahren. Es kann vorteilhaft sein, im Verdampfungsapparat oder in Teilen des letzteren die Temperatur höher zu halten als im Elektrolysierapparat, wobei der Sauerstoff bzw. das solchen enthaltende Gas vor Eintritt in die Elektrolysierzelle auf deren Temperatur gebracht wird. Arbeitet man z. B. so, daß die Temperatur in der Elektrolysierzelle 13'. in dem aus einem Rieselturm bestehenden heizbaren Verdampfungsapparat über 35° beträgt, daß der Gasstrom nach dein Verlassen des Rieselturms auf i3° heruntergekühlt wird, so genügt die für die Rührung erforderliche Gasmenge, um eine von der Elektrolysierzelle kontinuierlich abfließende iprozentige Z'i#asserstoffperoKycllösung auf 3o o:o zu konzentrieren. Eine andere brauchbare Arbeitsweise besteht darin, daß die Temperatur im Elektrolysier- und Konzentrationsapparatoder wenigstens in Teilen derselben annähernd gleichgehalten wird, wobei der Sauerstoff bzw. das betreuende sauerstoffhaltige Gas, z. B. die Luft, vor Eintritt in das Konzentrationsgefäß zu trocknen ist. Auf diese `Veise gelingt es, beispielsweise bei 3o°, eine bestimmte Menge im Elektrolysiergefäßerzeugte IprozentigeLösung mit dem zu ihrer Erzeugung notwendigen Sauerstoffstrom auf 30 % zu konzentrieren. Schließlich kann es zweckmäßig sein, so zu arbeiten, daß das in der Konzentrationsapparatur verdampfende Wasser in der entsprechend gekühlten Elektrolysierapparatur kondensiert wird. Bei dieser Ausführungsform geschieht die bei fortlaufendem 'Betrieb notwendige kontinuierliche Ergänzung der Kathodenflüssigkeit größtenteils automatisch. Es erübrigt sich hierbei also, das im Konzentrationsapparat verdampfende Wasser in einer besonderen Abscheidungsvorrichtung niederzuschlagen, um es dann dem Kathodenraum wieder zuzuführen. Will man auf diese Weise die Wasserstoffperdxydlösung durch Destillation von dem Elektrolyten befreien oder sonst reinigen. so arbeitet man z. B. folgendermaßen: Man bringt den getrockneten Sauerstoffstrom in einem Rieselturm mit einer bereits konzentrierten Wasserstoffperoxydlösung zusammen, die einen erheblichen Wasserstoffperoxydpartialdruck besitzt. Der aus dem Turm austretende, mit Wasser- und Wasserstoffperoxydämpfen beladene Gasstrom wird nun in # einem Kondensationsgefäß gekühlt, wobei es zur Erzielung eines möglichst hochprozentigen Destillats zweckmäßig ist, nur einen Teil der Dämpfe zu kondensieren. Hierauf verwendet man das durch diese Abkühlung teilweise getrocknete Gas wieder zum weiteren Konzentrieren einer verdünnten Lösung. Durch wiederholtes Abkühlen bzw. Trocknen des Sauerstoffs bzw. sauerstoffhaltigen Gases auf irgendeinem anderen, angängigen Wege, z. B. durch aktive Kieselsäure, lassen sich auf diese Weise in einem einzigen Kreislauf Herstellung, Konzentrierung und Destillation der Wasserstoifperoxydlösung gleichzeitig ausführen.
• Das Verfahren bietet also die Möglichkeit. in sehr wirtschaftlicher Weise in einem Arbeitsgang durch kathodische Reduktion von Sauerstoff hochkonzentrierte und reine Wasserstoffperoxydlösungen darzustellen.

Claims (1)

1. [JA TLN'fANSl'RÜCIlis: - i. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd durch kathodische Reduktion von Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Betriebe der Elektrolysierzelle erforderliche Sauerstoffstrom bzw. das Sauerstoff enthaltende Gas zugleich zum Konzentrieren bzw. Destillieren der in der Elektrolysierzelle erzeugten Wasserstoffperoxydlösung verwendet wird. :!. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Elektrolyse und Konzentration bzw. Destillation in getrennten Apparaten vorgenommen werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Verdampfungsapparat oder in Teilen des letzteren höher gehalten wird als im Elektrolysierapparat, wobei zweckmäßig der Sauerstoff bzw. das sauerstoffhaltige Gas vor Eintritt in das Elektrolysiergefäß auf dessen Temperatur gebracht wird. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Elektrolysier- und .Verdampfungsapparat bzw. Teilen der letzteren annähernd gleichgehalten wird, wobei der Sauerstoff vor Eintritt in das Konzentrations- bzw. Destillationsgefäß getrocknet wird. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Konzentrationsapparatur verdampfende Nasser in der Elektrolysierapparatur kondensiert wird.