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Verfahren zur Reinigung von Wasserstoffperoxyd Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Gewinnung bzw. Reinigung von Wasserstoffperoxyd, welches
ursprünglich in einem wäßrigen Reaktionsgemischvorhanden ist, das unter anderem
einen niederen aliphaiischen Alkohol, eine dem Alkohol entsprechende niedere aliphatische
Carbonylverbindung sowie organische Verunreinigungen, wie niedermolekulare oxydierte
Verbindungen einschließlich Peroxyde und andere labile organische Substanzen,. enthält.
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Im speziellen bezieht sich die Erfindung auf die Gewinnung und Reinigung
von Wasserstoffperoxyd aus einem Reaktionsgemisch, das durch partielle Oxydation
in flüssiger Phase eines niederen sekundären aliphätischenAlkohols,vorzugsweise
Isopropylalkohols, bei einer Temperatur zwischen etwa 7o und 16o° mit molekularem
Sauerstoff erhalten wurde. Die Konzentrierung der hierbei erhaltenen verdünnten
Wasserstoffperoxydlösungen bereitet gewisse Schwierigkeiten, die sich aus der leichten
Zersetzlichkeit des Wasserstoffperoxyds ergeben.
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Es ist bekannt, die Konzentrierung im Vakuum vorzunehmen, wobei man
die Einengung der Lösung stufenweise unter Verwendung von hintereinandergeschalteten
Rektifizierungskolonnen vornimmt.
Es wurde nun festgestellt, daß
man bei solchen Reinigungs- und Konzentrierungsverfahren, bei denen das wasserstoffperoxydhaltige
Reaktionsgemisch durch mehrere nacheinanderfolgende partielle Verdampfungs-und Rektifizierungsstufen
geführt wird, dann eine besonders wirkungsvolle Reinigung und Konzentrierung erhält,
wenn man zwischen zwei der Verdampfungs- und Rektifizierungsstüfen das wasserstoffperoxydhaltige
Kondensat, d. h. die Bodenfraktion der direkt vorhergehenden Rektifizierung, mit
Dampf behandelt, wodurch unter anderem erreicht wird, daß die organischen Verunreinigungen
sich verflüchtigen. Vorzugsweise werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens die flüssigen Rückstände- der partiellen Verdampfung der betreffenden
Stufen kombiniert und einem getrennten Abstreifvorgang unterworfen, wobei der austretende
Dampf des ersten Abstreifvorgangs als Abstreifmittel verwendet wird.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung werden die flüchtigen
Verunreinigungen und der Dampf, die aus dem ersten Abstreifvorgang zu dem zweiten
Abstreifvorgang geleitet wurden, zusammen mit aus den vereinigten flüssigen Rückständen
abgestreiftem Wasserstoffperöxyd von dem zweiten Abstreifvorgang zu einer Verdampfungs-
und Rektifizierungsstufe im Kreislauf zurückgeführt, die dem zuerst genannten Abstreifvorgang
vorausgeht und in der das Gemisch unter Entfernung der flüchtigen Verunreinigungen
in der am Kolonnenkopf abgeführten Fraktion rektifiziert wird. Die nicht flüchtigen
und nur wenig flüchtigen Verunreinigungen werden in dem praktisch peroxydfreien
Bodenprodukt des zweiten Abstreifvorgangs entfernt, und gereinigtes konzentriertes
Wasserstoffperoxyd wird als Kondensat der abschließenden Verdampfungs- und Rektifizierungsstufe
gewonnen.
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Die Folge der Vorgänge kann im einzelnen wie folgt beschrieben und
erläutert werden: Ein wäßriges Reaktionsgemisch, das etwa 5 bis 120/, Wasserstoffperoxyd,
Isopropylalkohol, Aceton sowie andere oxydierte organische Substanzen einschließlich
niedermolekulare Säuren, Ester, organische Peroxyde und labile Komplexe von Wasserstoffperoxyd
mit oxydierten organischen Substanzen sowie einen Phosphatstabilisator enthält,
wird in einer ersten Fraktionierzone fraktioniert. Ein wäßriges Gemisch, das den
größten Teil des Isopropylalkohols und Acetons enthält, wird am Kolonnenkopf abgezogen.
Die erste Fraktionierung wird vorzugsweise bei einem Druck zwischen etwa Zoo mm
und 7oo mm Hg in Gegenwart von genügend Wasser, das nötigenfalls zugesetzt wird,
durchgeführt, um zu ermöglichen, daß ein azeotropes Gemisch aus Isopropylalkohol
und Wasser am Kopf der Kolonne übergeht. Eine wäßrige, etwa 2o bis 35 Gewichtsprozent
Wasserstoffperoxyd enthaltende Lösung wird als Bodenprodukt abgezogen.
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Die Bodenflüssigkeit der ersten Fraktionierzone wird zu dem ersten
Verdampfer geleitet, in dem die Lösung bei einem Druck von vorzugsweise ioo bis
250 mm Hg partiell verdampft wird, wobei ein flüssiger Rückstand zurückbleibt,
der etwa 50 bis 65 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthält. Die Dämpfe,
deren Zusammensetzung sich aus dem Dampfflüssigkeitsgleichgewicht des Wasserstoffperoxyd-Wasser-Systems
bei dem verwendeten Druck und der Zusammensetzung des flüssigen Rückstands ergibt,
werden einer zweiten Fraktionierzone zugeleitet, wo sie rektifiziert werden. Wasser
und flüchtige organische Verbindungen werden in der zweiten Fraktionierzone oben
abgezogen, während die restlichen organischen Verbindungen zusammen mit etwas Wasserstoffperoxyd
und Wasser kondensiert werden und sich in dem flüssigen Bodenprodukt der zweiten
Fraktionierzone ansammeln. Dieses Bodenprodukt wird der zweiten Fraktionierzone
ab- und der ersten Abstreifzone zugeleitet. Der flüssige Rückstand des ersten Verdampfers
wird abgezogen und zu einer zweiten Abstreifzone geleitet. In die erste Abstreifzone
wird im Gegenstrom zu dem flüssigen Kondensat, das aus der zweiten Fraktionierzone
eingeleitet wird, ein Wasserdampfstrom eingeführt. Der Abstreifvorgang wird vorzugsweise
unter einem Druck von etwa 3oo bis 6oo mm Hg durchgeführt.
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In der ersten Abstreifzone werden restliche organische Verbindungen
aus der Wasserstoffperoxydlösung abgestreift, ohne daß eine wesentliche Verflüchtigung
an Wasserstoffperoxyd stattfindet. Der Gehalt an kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen
wird in der Lösung praktisch auf Null verringert. Die verdampften organischen Verbindungen
werden zusammen mit geringen Mengen Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf, ohne daß
die Dämpfe zwischendurch kondensiert werden, der zweiten Abstreifzone zugeführt.
In der zweiten Abstreifzone wird dieses Dampfgemisch im Gegenstrom mit dem flüssigen
Rückstand aus dem ersten Verdampfer in Berührung gebracht. Wasserstoffperoxyd wird
zusammen mit geringen Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen aus dem flüssigen
Rückstand in der zweiten Abstreifzone entfernt und das erhaltene Dampfgemisch, das
flüchtige, aus der ersten Abstreifzone zurückgeleitete organische Verbindungen enthält,
wird in den ersten Verdampfer wieder eingeleitet.
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Die als Bodenprodukt in der ersten Abstreifzone entstandene Wasserstoffperoxydlösung
wird zu einem zweiten Verdampfer geleitet und bei Unterdruck teilweise verdampft,
wodurch ein flüssiger, zwischen 65 und 8o Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthaltender
Rückstand und ein dampfförmiges Gemisch aus Wasserstoffperoxyd und Wasser erhalten
wird. Das Dampfgemisch wird aus dem zweiten Verdampfer einer dritten Fraktionierzone
zugeleitet, in der es rektifiziert wird. Dort erhält man Wasser als Kopffraktion,
und eine weitergereinigte wäßrige Wasserstoffperoxydlösung gewünschter Konzentration
wird als Bodenprodukt, unter teilweisem Rückfluß von Wasser zum zweiten Verdampfer,
abgezogen. Der flüssige Rückstand aus dem zweiten Verdampfer wird dem ersten Verdampfer
zwecks Reinigung und Gewinnung des darin enthaltenen Wasserstoffperoxyds wieder
zugeleitet.
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Durch Weglassen der dritten Fraktionierzone und des zweiten Verdampfers
kann man eine 3o- bis 5ogewichtsprozentige wäßrige Wasserstoffperoxydlösung erhalten,
die hinsichtlich Reinheit und Stabilität
technischen Anforderungen
entspricht. Eine weniger reine wäßrige Wasserstoffperoxydlösung, die z. B. bei chemischen
Synthesereaktionen verwendet werden kann'und bei der die Stabilität während einer
Lagerung über längere Zeit hinweg nicht notwendig ist und die Gegenwart geringer
Konzentrationen an organischen Verunreinigungen nicht stört, kann man durch Weglassen
der dritten Fraktionierzone, des zweiten Verdampfers und der zweiten Abstreifzone
erhalten. Beispiel Bei der besonderen Durchführungsform des Verfahrens, wie sie
in der Zeichnung gezeigt ist, wird ein rohes Reaktionsgemisch über eine Leitung
i in eine Fraktionierkolonne 2 eingeleitet, die mit Rückflußvorrichtungen 3 und
Rückflußleitungen q. und 5, einer Leitung 6 für den Kopfanteil, Heizvorrichtungen
7 sowie einer Leitung 8 für das Bodenprodukt versehen ist. Die Kolonne 2 ist eine
Fraktionierkolonne üblicher Art, die aus mit Wasserstoffperoxydlösungen verträglichen
Stoffen konstruiert ist und deren Kapazität ausreicht, um für die Flüssigkeit eine
Verweildauer von vorzugsweise io bis 30 Minuten unterhalb der Zuleitungsplatte
zu ergeben. In der Kolonne 2 wird das unreine Reaktionsgemisch bei einer Siedetemperatur
im unteren Teil der Kolonne von vorzugsweise etwa go bis 1o5° fraktioniert.
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Der am Kopf der Kolonne gemessene Druck kann zwischen etwa q.oo bis
etwa 7oo mm Hg gehalten werden. Oben an der Kolonne 2 wird über die Leitung 6 eine
Mischung aus azeotropem Sekundäralkohol-Wasser-Gemisch und dem Keton zusammen mit
einem Teil der organischen Verunreinigungen abgeführt. Als Bodenprodukt wird von
der Kolonne eine wäßrige Wasserstoffperoxydlösung über die Leitung 8 abgezogen.
Das Bodenprodukt soll vorzugsweise etwa 2o bis 35 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxydenthalten.
WenndieursprünglicheBeschickung hierfür zu wenig Wasser enthält, kann die berechnete
notwendige Menge an Verdünnungswasser über eine Leitung g zugeführt werden.
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Lose gebundene Komplexe und andere labile organische peroxydartige
Substanzen werden weitestgehend, wenn auch nicht vollständig, in der Kolonne :z
zersetzt. Typische Bodenlösungen der Kolonne 2 werden etwa 2 bis io °/o organische
Substanzen besitzen, bezogen auf das. Gewicht an Wasserstoffperoxyd in dem Produkt.
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Das flüssige Bodenprodukt der Kolonne 2 wird über die Leitung 8 zu
einem Ausgleichs- und Zwischenbehälter io und von dort über die Leitungen ii und
12 zu einem Verdampfer 13 geleitet. Die flüssige Beschickung für den Verdampfer
13 wird mittels einer Pumpe kontinuierlich im Kreislauf durch die Leitungen 14,
15 und 12 geführt, um die gewünschte geringe Verweildauer innerhalb des Verdampfers
sicherzustellen. Der Verdampfer x3 kann von der bekannten Art sein, z. B. ein röhrenförmiger
Verdampfer, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stähl gebaut ist, um die Zersetzung
des Wasserstoffperoxyds während der Verdampfung möglichst gering zu halten. Der
Verdampfer 13 arbeitet vorzugsweise bei einem Druck zwischen ioo und 25o mm Hg,
und die Zuführungsmenge zu dem Verdampfersystem sowie die Abzugsmenge der Restflüssigkeit
über die Leitung 16 werden so eingestellt, daß man einen flüssigen Verdampfungsrest
erhält, der etwa 5o bis 65 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthält.
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Die im Verdampfer 13 entwickelten Däm2fe werden über die Leitung 17
zu einer kurzen Fraktionierkolonne 18 geführt, wo sie durch die Kühlwirkung von
Wasser, das durch den inneren Kühler ig zirkuliert oder direkt in den Kopf der Kolonne
eingespritzt wird, teilweise kondensiert werden. Das Kondensat wird dann über die
Leitung 2o zu dem Verdampfer z3 zurückgeleitet. Die in die Kolonne 18 über die Leitung
17 eintretenden Dämpfe enthalten ein dampfförmiges Gemisch aus Wasser, Wasserstoffperoxyd
und flüchtigen organischen Verunreinigungen, die eine relativ geringe Flüchtigkeit
besitzen. Die Kolonne 18 kann mit einer Entnahmeeinrichtung an ihrem urfiteren Ende
direkt oberhalb der Öffnung für die Beschickung versehen sein bzw. kann eine gesonderte
Entnahmevorrichtung in die Leitung 17 zwischengeschaltet sein: Die Kolonne soll
eine Kapazität von zwei bis sieben theoretischen Böden besitzen, um die gewünschte
Konzentrierung und Beseitigung der organischen Verunreinigungen in den flüssigen
Rückstand der Verdampfungsstufe zu erhalten. Sie soll mit einem Rückflußverhältnis
(Rückfluß zu Beschickung) von etwa o,o5 bis etwa o,2, bezogen auf das Gewicht, arbeiten.
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Die Dämpfe, die den Kopf der Kolonnen 18 verlassen, werden über die
Leitung 2o" in die Fraktionierkolonne 2i geleitet, die mit einem inneren Rückflußkühler
22, einer Ableitung 23 für das Kopfprodukt, einem Erhitzer bzw. Heizschlangen 2¢
und mit einer Abflußleitung 25 am Boden der Kolonne versehen ist. Die Kolonne 21
ist eine übliche Fraktionierkolonne zum Rektifizieren und Konzentrieren der dampfförmigen
Gemische aus Wasser und Wasserstoffperoxyd, wobei das Wasser am Kopf der Kolonne
und die konzentrierte Wasserstoffperoxydlösung als Bodenprodukt abgezogen wird.
Die Kolonne 21 arbeitet unter Druckverhältnissen, die im allgemeinen den im Verdampfersystem
herrschenden Verhältnissen entsprechen, wobei geringe Druckabfälle in den Verbindungsleitungen
usw. berücksichtigt sind.
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Die von der Kolonne 21 über die Leitung 25 abgezogene Wasserstoffperoxydlösung
kann etwa 3o bis 6o Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthalten. Sie wird über
die Leitung 25 zu einem oberen Teil der Abstreiferkolonne 26 geführt; wo sie im
Gegenstrom mit dem über den Einlaß 27 eintretenden Dampf inBerührung gebracht wird
und worin der abgetriebene Anteil der Rückflußwirkung von durch Zulauf 28 eingeführtem
Wasser unterworfen wird. Die durch die Öffnung 27 eingeführte Dampfmenge kann vorzugsweise
etwa 5o bis ioo Gewichtsprozent der über die Leitung 25 zugeführten Flüssigkeit
betragen, je nach der Konzentration der Beschickungsflüssigkeiten, der darin enthaltenen
organischen Verunreinigungen und der gewünschten Wasserstoffperoxydkonzentration
in der Abflußflüssigkeit der Kolonne. Die notwendige, durch den Zulauf 28,eingeführte
Menge an Rückflußwasser
braucht nur gering zu sein, verglichen
mit der Menge der Beschic'xung, und kann etwa 15 bis etwa 5o Gewichtsprozent
der Beschickungsflüssigkeit betragen. Sie hängt unter anderem von der gewünschten
Konzentration an Wasserstoffperoxyd in dem flüssigen Bodenprodukt der Kolonne ab.
Die Kolonne 26 ist von üblicher Bauaa und besteht.aus Stoffen, die mit Wasserstoffperoxyd
verträglich sind. Sie arbeitet vorzugsweise bei einem Druck von etwa 35o bis 7oo
mm Hg. Das flüssige Bodenprodukt wird der Kolonne 26 über die Leitung 29 abgezogen
und kann dem System vollständig oder zum Teil als Verfahrensprodukt über die Leitung
3o entnommen werden bzw. kann es einer weiteren Reinigung und Konzentrierung unterworfen
werden.
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Das am Kopf der Kolonne 26 entnommene dampfförmige Produkt wird über
die Leitung 31 in Höhe des Kolonnenbodens in die Abstreiferkolonne 32 eingeleitet,
wo es im Gegenstrom ohne besonders hervorgerufenen Rückfluß mit dem flüssigen Rest
in Berührung gebracht wird, der aus dem Verdampfer 13 über die Leitung 14 abgeführt
und in einen oberen Teil der Kolonne 32 über die. Leitung 16 eingeleitet wird. Die
Kolonne 32 ist von üblicher Bauart und arbeitet bei einem Druck von vorzugsweise
etwa ioo bis 350 mm Hg. Sie ist aus rostfreiem Stahl aufgebaut. Das Gewichtsverhältnis
von flüssigem Zulauf zu gasförmiger, der Kolonne 32 zugeführter Beschickung wird
durch die Menge des Rücklaufs aus dem Verdampfer 13 bestimmt, ebenso wie auch durch
die eingeleitete Dampfmenge in die Kolonne 26 über die Einlaßöffnung 27. Im allgemeinen
soll das Gewichtsverhältnis von flüssiger Beschickung zu gasförmiger Beschickung
in der Kolonne.32 innerhalb des Bereiches von etwa i : io bis etwa i : 2o liegen.
Das flüssige Abstreifungsprodukt wird der Kolonne 32 über die Leitung 33 entnommen
und kann verworfen oder durch geeignete Methoden 'zur Gewinnung der darin enthaltenen
organischen Substanzen weiterverarbeitet werden. Das. dampfförmige Produkt vom Kopf
der Kolonne 32 wird über die Leitung 34 dem vorhergehenden Verdampfersystem wieder
zugeleitet und kann direkt in do-n Verdampfer 13 bzw., was weniger angebracht
ist, in einen unteren Teil der Kolonne 18 eingeleitet werden, wo es mindestens zum
Teil kondensiert und als Rückfluß zum Verdampfer 13 zurückgeleitet wird. Flüchtige
organische Substanzen, -die in dem Rücklaufstronn 34 enthalten sind, strömen nach
oben durch die Kolonne 18 und dann über die Leitung 2o" zu der Kolonne 21, aus der
sie über die Leitung 23 entfernt werden.
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Zwecks weiterer Reinigung und Konzentrierung des aus der Kolonne 26
über die Leitung 29 austretenden Produkts wird dieses über die Leitung 35 zum Zwischenbehälter
36 und über die Leitungen 37 und 38 dann zu einem Verdampfer 39 geleitet, in dem
es kontinuierlich partiell verdampft wird, um eine dampfförmige Fraktion, die oben
über die Leitung 4o abgeführt wird, sowie einen flüssigen Rückstand, der über die
Leitung 41 und 42 abgezogen wird, zu ergeben. Die Rückführungsleitung 43 bildet
zusammen mit einer Pumpe und der Leitung 38 ein System zur kontinuierlichen Zirkulierung
der Flüssigkeit durch den Verdampfer, wodurch die gewünschte geringe Verweildauer
von vorzugsweise-5 bis 15 Minuten, berechnet auf der Grundlage des über Leitung
35 zugeführten Beschickungsvolumens und der in dem Verdampfer 39 zurückgehaltenen
Flüssigkeit, erreicht wird.
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Der Verdampfer 39 ist von üblicher Bauart und eignet sich für einen
Betrieb, bei dem eine geringe Verweildauer für die Flüssigkeit gefordert wird. Die
Verdampfung wird unter einem Druck von vorzugsweise etwa 5o bis 150 mm Hg durchgeführt.
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Der flüssige Rückstand aus dem Verdampfer 39 wird dem Umlaufsystem
über die Leitung 42 entnommen und zu dem Verdampfer 13 zurückgeleitet. Die Konzentration
an Wasserstoffperoxyd in dem flüssigen Rückstand des Verdampfers 39 wird vorzugsweise
zwischen etwa 65 und etwa 8o °/o durch Kontrolle der Beschickungsgeschwindigkeit
zu dem Verdampfer, dem Rücklauf und der Geschwindigkeit der Ableitung des Rückstands
über die Leitung 42 gehalten.
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Das im Verdampfer 39 entwickelte dampfförmige Gemisch aus Wasserstoffperoxyd
und Wasser wird über die Leitung 40 zur Kolonne 44 geführt, in der- es. durch den
inneren Kühler 45 oder durch die Kühlwirkung von direkt in den Kolonnenkopf eingesprühtem
Wasser teilweise kondensiert und im Rückfluß zurückgeleitet wird. Kolonne 44 ist
ähnlich der Kolonne 18 aufgebaut und dient dazu, alle restlichen Verunreinigungen,
die durch die vorhergehenden Teile des Systems mit hindurchgegangen sind oder während
der vorhergehenden Behandlung eingeführt wurden, aus dem Endprodukt zu beseitigen.
Das Kondensat, das noch restliche Spuren an organischen Verunreinigungen besitzt,
wird über die Rückflußleitung 46 zu dem Verdampfer 39. zurückgeleitet. Die nicht
kondensierten Dämpfe werden über die Leitung 47 zu einer Fraktionierkolonne 48 geführt,
die an ihrem oberen Ende durch direktes Einspritzen von Wasser oder durch innen
angeordnete Rückflußkühler 49 gekühlt wird. Außerdem ist sie mit einer Heizschlange5o
und oben mit einer Abströmleitung 51 versehen. Das dampfförmige Gemisch aus
Wasserstoffperoxyd und Wasser wird in der Kolonne 48 durch Fraktionierung unter
reduziertem Druck konzentriert, wobei Wasser am oberen Ende über die Leitung 51
entnommen wird. Eine wäßrige Wasserstoffperoxydlösung wird als Bodenprodukt in die
Leitung 52 abgezogen.
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Diese Wasserstoffperoxydlösung wird dann über die Leitung 52 in den
unteren Teil einer zweiten Fraktionierkolonne 53 eingeleitet, die mit einer Heizschlange
54 in dem Siedeteil, einem Rückflußkühler 55, einem Auffangboden 56 und einer Dampfrückführleitung
57 versehen ist. Das flüssige Bodenprodukt der Kolonne 48 wird durch die Rektifizierung
in der Kolonne 53 weitergereinigt, wobei das oben abgeführte Produkt zu der vorhergehenden
Kolonne über die Leitung 57 zurückgeleitet wird. Ein kleiner Teil der Flüssigkeit
wird aus dem Siedeteil der Kolonne über die Leitung58 abgeleitet, um eine Ansammlung
irgendwelcher Spuren von Verunreinigungen zu verhindern. Diese kleine Flüssigkeitsmenge
kann in geeigneter Weise über die Leitung 58 in das Verdampfersystem zurückgeführt
werden. Konzentriertes Wasserstoffperoxyd in ausgezeichneter Ausbeute mit einer
Konzentration von
z. B. 85 °/a wird auf dem Auffangboden 56 gesammelt
und aus dein System über die Leitung 59 für das Verfahrensprodukt abgezogen.
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Die folgende Tabelle zeigt eine typische spezielle Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung von go°/oigem Wasserstoffperoxyd aus einem rohen Ausgangsmaterial,
das durch partielle Oxydation von Isopropylalkohol gemäß den bereits erwähnten Verfahren
bereitet wurde. Die Tabelle ist unter Bezugnahme auf das in der Figur gezeigte Strömungsschema
aufgestellt worden.
| Tabelle |
| I. Anfangsfraktionierung (Kolonne?,)' |
| A. ZusammensetzungderBeschickunginGewichts- |
| prozent |
| Isopropylalkohol..................... 52,1 |
| Aceton .................. . .......... 13,5 |
| Peroxysauerstoff als H202............ 6,5 |
| Wasser............................. 27,4 |
| Andere Verunreinigungen (Salze, undefi- |
| nierte organische Substanzen:....... 0,5 |
| B. Betriebsbedingungen |
| Druck am Kolonnenkopf in mm Hg ... 5550 |
| Siedetemperatur ..................... ioo° |
| Verweildauer unterhalb der Zuleitungs- |
| platte in Minuten .. . .. ... .... . ... . 23 |
| Rückflußverhältnis (Rückfluß zu Pro- |
| dukt), bezogen auf Gewichtsmengen 0,5 |
| C. Strömungsgeschwindigkeiten in Gewichtsteilen |
| je Stunde |
| Beschickun;..................... 169620,0 |
| Kopfprodukt.................... 131603,0 |
| Bodenprodukt................... 38017,0 |
| D. Zusammensetzung der Produkte in Gewichts- |
| prozent |
| H202 Gehalt im Kopfprodukt . . ... . .. o,i |
| H202 Gehalt im Bodenprodukt.. . ... .. 27,6 |
| Organische Substanzen im Boden- |
| produkt, bezogen auf den H202 |
| Gehalt ............................ 7,18 |
| 1 Mit fünfundzwanzig wirklichen Böden; Einleitung der |
| Beschickung beim fünfzehnten Boden von unten. |
| II. Erste Verdampfungs- und Rektifizierungsstufe2 |
| A. Zuleitungsgeschwindigkeit zum Ver- |
| dampfer in Gewichtsteilen je Stunde 10,0 |
| Von der Kolonne 2 .. . ... .. .... ... . 38oi7,o |
| Von der Kolonne 32 (über Leitung 34) 60763,0 |
| B. Betriebsbedingungen |
| Druck im Verdampfer 13 in mm Hg etwa 150,0 |
| Rückflußverhältnis in Kolonne 18 |
| (Rückfluß zu Zulauf) . . . . . . . . . . . . . o,12 |
| Druck am Kopf der Kolonne 21 |
| in min Hg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iio,o |
| Temperatur am Boden der Kolonne 21 64,4' |
| 2 Verdampfer: Erzwungene Zirkulierung; Erhitzung mit |
| Dampf; Konstruktion aus nichtrostendem Stahl. Rückfluß- |
| kolonne 18: neun wirkliche Böden, Konstruktion aus nicht- |
| rostendem Stahl bzw. Porzellan. Fraktionierkolonne 21: |
| Zwanzig Gitterböden, Konstruktion aus Aluminium. |
| C. Strömungsgeschwindigkeiten der Produkte in |
| Gewichtsteilen j e Stunde |
| Kopfprodukt der Kolonne 21 ..... 124975,03 |
| Verdampferrückstand . . . . . . . . . . . . 3 818,o |
| Bodenprodukt der Kolonne 21 .... 25 820,o |
| D. ZusammensetzungdesVerdampfungsrückstands |
| 11,0, in Gewichtsprozent............. 55,0 |
| Organische Substanzen als Kohlenstoff |
| in Gewichtsprozent des H202...... 3,8 |
| 3 Partielle Rückführung zum unteren Ende der Kolonne z8 |
| in der Menge, wie es nötig ist, um die Konzentration im Ver- |
| dampferrückstand auf dem gewünschten Wert zu halten. |
| Nettoentnahme 92I42 Teile je Stunde. |
| III.Erste Abstreiferkolonne (Kolonne 26)4 |
| A. Zuleitungsgeschwindigkeiten in Gewichtsteilen |
| je Stunde |
| Von der Kolonne 21 .... . . . . . . . . . 25 820,o |
| Rückflußwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 918,o |
| Abstreifdampf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59453,0 |
| B. Betriebsbedingungen |
| Druck am Kolonnenkopf in mm Hg . . 430,0 |
| Temperatur am Boden . . . . . . . . . . . . . . 97' |
| C. Zusammensetzung des Bodenprodukts |
| - H202 in Gewichtsprozent ........... 28,9 |
| Organische Substanzen -als Kohlenstoff |
| in Gewichtsprozent des H202...... 0,04 |
| D. Strömungsgeschwindigkeit des Bodenprodukts |
| Gewichtsteile je Stunde .......... 34466,o |
| 4 Vierzig Siebböden; rostfreier Stahl bzw. Aluminium; |
| Zuleitung bei dem vierundzwanzigsten Boden von unten. |
| IV. Zweite Abstreiferkolonne (Kolonne 32) 5 |
| A. Betriebsbedingungen |
| Druck am Kolonnenkopf in mm Hg. . 250,o |
| Temperatur am Boden . . . . . . . . . . . . . . 76° |
| B. Bodenprodukt |
| Strömungsgeschwindigkeit in Gewichts- |
| teilen je Stunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3305,0 |
| H. 02 Konzentration in Gewichtsprozent 3,8 |
| Organische Substanzen als Kohlenstoff |
| in Gewichtsprozent des H202...... 49,0 |
| Fünfzehn Siebböden, Konstruktion aus rostfreiem Stahl |
| bzw. Aluminium. |
| V. ZweiteVerdampfungs-undRektifizierungsstufes |
| A. Strömungsgeschwindigkeiten in Gewichtsteilen |
| je Stunde |
| ZuflußausKolonne26überLeitung35 34466o |
| Entnahme am Kopf der Kolonne 48 |
| über Leitung 51 ....... . ..... . . 2352I,0 |
| Rückflußanteil über Leitung 58 ... IIO,o |
| Entnommenes Produkt über Lei- |
| tung 59 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . io28o,o |
| Zu Verdampfer 13 über Leitung 42 |
| geleiteter Verdampferrückstand 665,0 |
| s Verdampfer: Erzwungene Zirkulierung, Erhitzung" mit |
| Dampf, Konstruktion aus nichtrostendem Stahl. Rückfluß- |
| kolonne 44: sechs Siebböden, Konstruktion aus Aluminium. |
| Erste Kolonne 48: acht Siebböden, Konstruktion aus Alumi- |
| nium. Zweite Kolonne 53: drei Siebböden sowie ein Ab- |
| leitungsboden; mit Zinn ausgekleidete Konstruktion aus |
| reinem Aluminium bzw. Porzellan. |
| B. Verfahrensbedingungen |
| Druck im Verdampfer in mm Hg....... 87,0 |
| Druck am ersten Kolonnenkopf in mm Hg 35,0 |
| DruckamzweitenKolonnenkopf inmmHg 67,0 |
| Temperatur am Boden der zweiten Ko- |
| lonne............................. 82,2° |
| Verdampferrückstand in Gewichtsprozent |
| des H2 O2 ......................... 76,o |