DE699363C - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd Wird die Herstellung von Wass@erstoffsup,eXoxyd so vorgenommen, daß eine wäßrige Lösung von Ammoniumbisulfat und Schwefelsäure der Elektrolyse und die gebildete schwefelsaure Ammoniumpersulfatlösung der nachfolgenden Destillation so lange unterworfen wird, bis praktisch der gesamte in der Ammoniumpersulfatlösung enthaltene- aktive Sauerstoff in Form von Wasserstoffsuperoxyd ab-destilliert ist, so erhält man als Rückstand eine hochkonzentrierte, schwefelsaure Bisulfatlösung, die mit Wasser verdünnt wieder von neuem der Elektrolyse zugeführt wird.
• Ein großer Nachteil dieser Arbeitsweise liegt darin, daß alle, insbesondere bei der Elektrolyse in die Lösung hineingelangten, kafalytisch wirkenden Verunreinigungen, :die beider Destillation mehr oder weniger große Ausbeuteverluste -verursachen, dauernd *im Kreisprozeß mitgeschleppt werden müssen. Diese Verluste können dadurch zurückgedrängt werden, daß ab! und zu oder dauernd dafür gesorgt wird, daß: die Katalysatoren entfernt werden, also :die gesamte Lösung einer Reinigung unterworfen wird. Eine solche Reinigung - ist schwierig; langwierig und teuer. Dazu kommt, daß zur H@erbeiführung der Hydrolyse, besonders aber zur Abdestillat1an des Wasserstoffsuperoxydes, eine ziemlich hole Schwefelsäurekonzentration notwendig ist, die jedoch für die Elektrolyse sehr machteilig ist; weil dadurch die Bildung -von Caros'cher Säure begünstigt und infolgedessen bekanntlich :ein Strömausb-euteverlust hervorgerufen wird. In der Praxis suchte man bishdr dem dadurch .abzuhelfen, daß man. für- die Konzentration der Schwefelsäure einen mittleren Wert wählte: Das bedeutet aber, daß der Säuregehalt für die Elektrolyse zu hoch und für die Destillation zu niedrig ist.
• Alle diese Nachteile lassen sich aber vermeiden, wenn man die bei der Destillation stark konzentrierte Lösung nach dem Verlassen der Destillationsapparatur nicht, wie bisher, sofort mit Wasser verdünnt und der Elektrolyse wieder zuführt, sondern wenn man statt dessen den im folgenden beschriebenen Weg gemäß der vorliegenden. Erfindung einschlägt. Die warme, stark salzhaltige und praktisch von aktivem Sauerstoff freie Lösung, welche nach der Destillation zurückbleibt, wird etwa bis auf Zimmertemperatur abgekühlt, wobei sich ein -breiförmiges Gemisch von Ammoniumbisulfat und Schwefelsäure bildet.
• Dieses Gemisch wird in, eine Zentrifugalschleuder gepumpt, wo -der größte Teil des gebildeten Bisulfats von der hochkonzentrierten Schwefelsäure abgetrennt wird. ' Die vorhandenen Katalysatoren (Verunreinigungen) sind zum allergrößten Teil in der abgescldeuderten Schwefelsäure ienthalten. Das in der Schleuder beffndliche Salz kann dann mit Was:sex leicht herausgewaschen werden, wobei man eine nur wenig freie Säure enthaltende Lösung bekommt, die für die Elektrolyse viel besser geeignet ist als die bisher verwendete, stark schwefelsaure Lösung; denn infolge des geringen Säuregehaltes und des hohen Gehaltes an Ammoniumionen erzielt man so, unter sonst gleichen Bedingungen, bei der nachfolgenden Elektrolyse eine höhere Stromausbeute.
• Nachdem die Bisulfat1ösung, wie üblich, durch Elektrolyse in Persulfatlösung umgewandelt ist, wird - ihr vor dem Eintritt in die Destillationsapparatur die vorher abgeschleuderte Schwefelsäure wieder zugesetzt, so daß. .dadurch der für die Destillation günstigste Säuregrad eingestellt wird.
• Haben sich im Laufe der Zeit in der Schwefelsäure die Katalysatoren in unzulässiger Menge angereichert, so kann sie ohne weiteres in üblicher Weise gereinigt--werden. Dabei ist aber der Vorteil vorhanden, daß, im Gegensatz zu den bekannten 'Verfahren, nicht mehr der gesamte Elektrolyt, sondern nur mehr ein Bruchteil seiner Menge zu reinigen ist. Will man für die Reinigung die gleichen Kosten aufwenden, wie bisher; so können infolgedessen die Reinigungsprozesse häufiger vorgenommen, somit die l'a.talysatoren öfter entfernt"und die Destillationsausbeuten auf .einer höheren Stufe gehalten werden.
• Es wurde bereits vorgeschlagen, die Destillation der Schwefelsäurepersulfatlösungen vor vollständiger Abdestillation des aktiven Sauerstoffes in Form von Wasserstoffsuperoxyd abzubrechen und das nach der Unterbrecheng der Destillation im Rückstand- enthaltene Persulfat auszukristallisieren und von -*der Restflüssigkeit zu trennen. Das auskristallisierte P.ersulfat wird sodann in geeigneter Form der Destillation wieder zugeführt, während die von dem Kristallisat getrennte Lösung nach Ersatz der verbrauchten Stoffe; d. h. nach Zugabe von Ammoniumbisulfat, erneut der Elektrolyse zugeführt wird.
• Aus diesem vorgeschlagenen Verfahren .lassen sich keine Schlüsse auf die vorliegende Erfindung ziehen, gemäß welcher das Kristal-Iisat Bisulfat also ein anderer chemischer Stoff als das nach dem vorgeschlagenen Verfahren ist und infolgedessen nicht der Diestf-Tation, sondern der Elektrolyse zugeführt wird.
• Auch bei dem vorgeschlagenen Verfahren muß die von dem Kristallisat (P:ersulfat) getrennte Restflüssigkeit, bestehend aus hochkonzentrierter Schwefelsäure und Bisulfat, für die -nachfolgende Elektrolyse verdünnt werden, eine Maßnahme, die zu beseitigen gerade der Zweck,der vorliegenden Erfindung ist.
• Außerdem ist es bekannt, der aus der Elektrolyse kommenden Persulfat1ösungeinen gewissen Teil zu entnehmen und das darin vorhandene Persulfat@ durch sehr starkes Abkühlen zum größten Teil zu gewinnen. Die von den Kristallen befreite Lösung wird, alsdann mit dem Destillationsrückstand vereinigt und wieder der Elektrolyse zugeführt.
• Schließlich ist es auch nicht mehr neu, den nach der Destillation verbleibenden. Rückstand vor dem Verlassen der Apparatur herunter zu kühlen.
• Man hat bereits versucht, entweder schwach sauer zu elektrolysieren oder stark sauer zu destillieren. .Im vorliegenden Fall aber handelt es sich !darum, beide Vorgänge in dem gleichen kontinuierlichen Kreisverfahren durchzuführen.
• Außerdem besteht ein großer Vorteil des neuen Verfahrens darin, daß es möglich ist; die Entfernung von Katalysatoren bereits. dadurch zu erreichen, daß nur relativ kleine Flüssigkeitsmengen gereinigt werden müssen: Bei allen anderen Verfahren ist man gezwungen, den gesamten umlaufenden Elektrolyten, also eine große Menge Flüssigkeit zu reinigen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Gewinnung vonWasserstoffsuperoxyd aus Lösungen von Bisulfat und Schwefelsäure durch Elektrolyse und nachfolgende Destillation bis zur praktisch vollkommenen Entfernung des aktiven Sauerstoffes aus der Elektrolytlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man in der bei der Destillation zurückbleibenden Lösung das Bisulfat durch Auskristallisieren vorteilhaft unter Abkühlen und z. B. durch Zentrifugieren von der Säure trennt, das so gewonnene Salz in. Form einer wäßrigen Lösung der Elektrolyse unterwirft und dieser sodann vor Beginn der Destillation die abgetrennte Schwefelsäure in 'für die Destillation erforderlicher Menge wieder zusetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. man ausschließlich die vorn dem Salz getrennte Säure in üblicher Weise von dein Verunreinigungen befreit.