FI96678C - Menetelmä vetyperoksidin puhdistamiseksi - Google Patents

Description

96678

MENETELMÄ VETYPEROKSIDIN PUHDISTAMISEKSI

Tämä keksintö kohdistuu menetelmään vetyperoksidin puhdista-5 miseksi uuttamalla, jossa a) vetyperoksidin vesiliuos, joka sisältää epäpuhtauksia, saatetaan kosketuksiin uuttoliuot-timen kanssa, jossa on ainakin yhtä epäpuhtauksia liuottavaa ainetta, epäpuhtauksien siirtämiseksi vetyperoksidin vesi-liuoksesta uuttoliuottimeen, ja b) vetyperoksidin vesiliuos, 10 josta epäpuhtauksia on poistunut, erotetaan uuttoliuottimes-ta ja otetaan talteen. Puhdistusmenetelmä voi olla osana vetyperoksidin valmistusprosessia tai yhtä hyvin valmistusprosessista riippumaton, erillinen puhdistusmenetelmä. Erityisesti keksintö kohdistuu vetyperoksidin puhdistamiseen or-15 gaanisista aineista, mutta koskee myös puhdistamista muista aineista silloin, kun keksintö siihen soveltuu. Selvennykseksi todettakoon, että vetyperoksidi esiintyy tuotteena yleensä aina vesiliuoksena. Näin ollen vetyperoksidin puhdistamisella tarkoitetaan jäljempänä aina epäpuhtauksien 20 poistamista vetyperoksidin vesiliuoksesta.

Nykyisin suurin osa maailman vetyperoksidituotannosta tehdään niin sanotulla antrakinoniprosessilla. Tämä prosessi perustuu alkyyliantrakinonien vuorottaiseen hydraukseen ja 25 hapetukseen. Alkyyliantrakinonit ovat liuotettuina useiden : orgaanisten aineiden muodostamaan liuottimeen. Tämä liuos, • · • *·· jota kutsutaan työliuokseksi, kiertää jatkuvasti prosessin : ’ : tärkeimpien vaiheiden läpi. Hydrausvaiheessa alkyyliantra- kinonit hydrataan katalyyttisesti alkyyliantrahydrokinonik-3C si. Seuraavassa vaiheessa, hapetuksessa, alkyyliantrahydro- • · t « ,·/ kinonit reagoivat hapen kanssa, jolloin ne palautuvat alku-* peräiseen muotoonsa eli alkyyliantrakinoneiksi. Samalla syn-tyy vetyperoksidia.

35 Hapetusta seuraava prosessivaihe on uutto, jossa työliuok-: : : sessa liuenneena oleva vetyperoksidi uutetaan vedellä siitä erilleen. Näin saadaan vetyperoksidin vesiliuosta. Uuttovai-heesta työliuos, josta vetyperoksidi on poistettu, pumpataan 2 96678 kuivauksen kautta uudelleen hydraukseen. Uuton jälkeen vetyperoksidin vesiliuoksesta tavallisesti poistetaan orgaanisten aineiden jäämiä sopivalla puhdistusmenetelmällä. Sen jälkeen vetyperoksidi yleensä väkevöidään tislaamalla. Tis-5 lauksen yhteydessä saattaa myös tapahtua vetyperoksidin puhdistumista siten, että epäpuhtauksia haihtuu veden mukana erilleen pohjatuotteenä saatavasta väkevöidystä vetyperoksidista. Tarkempia tietoja antrakinoniprosessista on esitetty mm. teoksessa Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemist-10 ry, 5. painos, Voi. A13, sivut 447-456.

Antrakinoniprosessin uutosta saatava vetyperoksidin vesiliuos sisältää epäpuhtauksina orgaanisia aineita. Näihin kuuluvat työliuoksen reagoivat yhdisteet, alkyyliantrakinonit 15 sekä liuottimen sisältämät lukuisat orgaaniset aineet. Lisäksi näistä työliuoksen komponenteista syntyy kemiallisesti muita yhdisteitä, joista osa joutuu vetyperoksidin vesiliuokseen. Kun työliuos on kiertänyt prosessissa riittävän kauan, se sisältää itse asiassa pieniä määriä niin lukuisia or-20 gaanisia yhdisteitä, että kaikkien niiden tunnistaminen ana-lyyttisesti on äärimmäisen vaikeaa tai mahdotonta.

Väkevöitäessä vetyperoksidia tislaamalla ne orgaaniset epäpuhtaudet, jotka eivät haihdu veden mukana pois, rikastuvat 25 väkevään vetyperoksidiin, toisin sanoen niiden pitoisuus kasvaa.

• ψ * · · •« · * Y Useissa vetyperoksidin käyttösovellutuksissa orgaaniset epä- puhtaudet ovat haittatekijä, jota ei voida sallia. Eräs orsi) gaanisten epäpuhtauksien aiheuttama haitta on, että ne hei- * · · m posti antavat tuotteelle väriä. Värjääviä komponentteja ovat erityisesti alkyyliantrakinonit ja niiden johdannaiset. Joissakin sovellutuksissa vaaditaan äärimmäisen puhdasta tuotetta, joka ei saa sisältää käytännöllisesti katsoen ol-‘35 lenkaan orgaanisia aineita. Niinpä antrakinoniprosessissa on yleensä aina yksi tai useampi puhdistusvaihe, jossa orgaanisia aineita poistetaan vetyperoksidin vesiliuoksesta. Lisäk- 3 96678 si äärimmäistä puhtautta tarvittaessa joudutaan jo valmista tuotetta erikseen puhdistamaan.

Vetyperoksidin puhdistamista varten on käytetty useita eri 5 menetelmiä, kuten tislaus, erilaisilla orgaanisilla liuottimilla suoritettava uutto, epäpuhtauksien adsorptio aktiivi-hiileen, alumiinioksidiin, magnesiumoksidiin tai polymeeri -hartsiin, käsittely anionin- tai kationinvaihtohartsilla sekä käänteisosmoosi.

10

Uutto orgaanisella nesteellä on hyvin yleinen puhdistusmenetelmä, jolla orgaanisten aineiden jäämiä poistetaan vetyperoksidin vesiliuoksesta. Antrakinoniprosesseissa on usein tähän menetelmään perustuva prosessivaihe varsinaisen vety-15 peroksidiuuton jälkeen. Orgaanisena nesteenä, johon epäpuhtaudet uuttuvat, käytetään yleensä prosessin työliuoksen liuotinseosta tai sen jotain komponenttia. Kirjallisuuden mukaan käytettyjä liuottimia ovat esim. ksyleeni, metyyli -sykloheksyyliasetaatti taikka mainittujen aineiden seos 20 (Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. painos,

Voi. A13, sivu 456). Julkaisussa GB 841 323 esitetään uuttamista aromaattisten hiilivetyjen seoksella, jonka kiehumispiste on välillä 145 - 200°C. On olemassa runsaasti myös muita julkaisuja, joissa esitetään vetyperoksidin puhdistus-25 ta uuttamalla orgaanisella nesteellä, esim DE 10 36 225, DE 11 35 866, JP 35 2361.

• ·· * » * * ’ : Edellä mainitulla puhdistusmenetelmällä, jossa vetyperoksi- f dista, tarkemmin sanoen sen vesiliuoksesta, uutetaan epäpuh-3¾ tauksia orgaaniseen nesteeseen, on useita varjopuolia, jotka -Y tekevät menetelmän toisinaan sopimattomaksi tai epäedulliseksi. Ensinnäkin orgaanisesta nesteestä, jota käytetään „·, uuttoliuottimena, jää väistämättä jäänteitä vetyperoksidiin.

'·' Osa näistä jäänteistä esiintyy liuenneena vetyperoksidin '35 vesiliuoksessa, osa erillisenä faasina, toisin sanoen pieninä nestepisaroina. Puhtausvaatimusten ollessa tiukat, kuten yleensä on laita, nämä orgaanisen liuottimen jäänteet on , ; poistettava vetyperoksidin vesiliuoksesta. Tarvitaan siis 4 96678 useita puhdistusvaiheita, pelkkä uutto orgaanisella nesteellä ei ole riittävä. Mikäli puheena oleva puhdistus on osa tavanomaista vetyperoksidin valmistusprosessia, uuttoliuot-timena käytetty orgaaninen neste saattaa poistua väkevöinti-5 tislauksessa. Tällöin on kuitenkin vaarana, että pienissä orgaanisen nesteen muodostamissa pisaroissa liuenneena olevat muut orgaaniset aineet, esimerkiksi antrakinonijohdannaiset, eivät poistu vetyperoksidista, vaan päinvastoin rikastuvat siihen orgaanisen nesteen haihtuessa.

10

Toinen edellä esitetyn menetelmän varjopuoli liittyy aineensiirron tehokkuuteen._Aineensiirto tarkoittaa tässä yhteydessä orgaanisten epäpuhtauksien siirtymistä faasista toiseen, tarkemmin sanoen vetyperoksidin vesiliuoksesta orgaa-15 niseen nesteeseen, joka toimii uuttoliuottimena. Orgaaniset epäpuhtaudet on saatava poistetuiksi vetyperoksidista varsin tarkoin. Pitoisuudet ovat luokkaa muutama sata tai muutama kymmenen mg/1, erikoislaatujen ollessa kyseessä joskus jopa alle 10 mg orgaanista ainetta litrassa vetyperoksidia. Näin 20 pieniin pitoisuuksiin pääseminen neste-nesteuutolla on tunnetusti erittäin vaikeaa. Vaikeus johtuu siitä, että aineensiirron liikkeellepaneva voima, pitoisuusero, on väistämättä hyvin pieni, kun näin pieniin loppupitoisuuksiin pyritään.

Pienen pitoisuuseron vallitessa tarvitaan pitkä viipymäaika 25 laitteistossa ja erittäin tehokas dispergointi, jolla luodaan paljon faasien välistä rajapintaa. Näilläkin edellytyk- * « : '* sillä äärimmäisen pieniin pitoisuuksiin pääseminen neste- }' ! nesteuutossa on vaikeaa, koska diffuusiokerroin nesteessä on .,pieni ja tiheys sekä viskositeetti suuria. Nesteen ja kaasun id välisissä aineensiirto-operaatioissa, kuten esim. tislauk- sessa ja absorptiossa, pieniin pitoisuuksiin pääseminen on huomattavasti helpompaa. Huomattakoon lisäksi, että liian ,j, tehokas dispergointi, joka voi olla tarpeen aineensiirron * j' tehostamiseksi, helposti aiheuttaa vaikeuksia faasien ero- 35 tuksessa toisistaan.

’ Kolmantena ongelmana edellä mainitussa puhdistusmenetelmässä : on turvallisuus. Vetyperoksidin vesiliuoksen ja orgaanisten il 5 96678 nesteiden seokset ovat usein räjähdysvaarallisia. Näin on varsinkin silloin, kun käsitellään pitoisuudeltaan yli 40 %:n väkevyistä vetyperoksidiliuosta.

5 Orgaanisten epäpuhtauksien poistamiseksi on myös esitetty adsorptioon perustuvia menetelmiä, joita koskevat mm. julkaisut US 4 792 403, JP 7 126 095, DE 3 826 720, GB 1 197 655, GB 924 625. Epäpuhtaudet adsorboidaan esim. polymeeri-hartsiin, aktiivihiileen taikka magnesium- tai aluminiumok-10 sidiin. Tämä puhdistusmenetelmä sisältää kuitenkin huomattavan turvallisuusriskin. Kun adsorboituvaa orgaanista ainetta kertyy tarpeeksi esim. hartsin pinnalle, se saattaa syttyä hapettavissa olosuhteissa. Vetyperoksidihan on voimakas hapetin ja lisäksi adsorptiolaitteessa esiintyy todennäköises-15 ti aina jossakin määrin puhdasta happea, joka syntyy vetyperoksidin hajotessa. Adsorboituneen orgaanisen aineen kertymää on siis seurattava koko ajan tarkoin ja adsorptiomassa on vaihdettava usein. Tästä huolimatta tällainen prosessiyk-sikkö sisältää aina turvallisuusriskin, joka nykyaikaisessa 20 tuotantoprosessissa ei ole suotava. Lisäksi on huomattava, että suuren ominaispintansa johdosta adsorptiomassa yleensä hajottaa jossakin määrin vetyperoksidia. Tästä aiheutuu sekä taloudellinen menetys että lisääntynyt turvallisuusriski.

25 Tämän keksinnön tavoitteena on menetelmä, jonka avulla voidaan vetyperoksidin vesiliuoksesta poistaa epäpuhtauksia, • 1♦ j.. erityisesti orgaanisia epäpuhtauksia, siten, että edellä 1 tarkasteltuja perinteisten menetelmien haittatekijöitä ei • · ·· esiinny tai ne esiintyvät vain vähäisessä määrin. Keksintö I · •ÄO perustuu ylikriittisen uuton soveltamiseen vetyperoksidin V 1 vesiliuoksen puhdistukseen. Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

• · · m ««f 1

Kuten edellä mainittiin, keksintö koskee menetelmää vetype-.35 roksidin puhdistamiseksi uuttamalla, jossa epäpuhtauksia sisältävä vetyperoksidin vesiliuos saatetaan yhteyteen uut-'·;· toliuottimen kanssa, jolloin epäpuhtauksia siirtyy uuttoliu-·:·; ottimeen. Nyt on oivallettu, että saadaan käyttökelpoisempi 6 96678 menetelmä, jos uuttoliuottimen epäpuhtauksia liuottava aine pidetään ylikriittisessä tilassa. Ylikriittinen tila tarkoittaa, että paine on ko. aineen kriittistä painetta suurempi ja lämpötila ko. aineen kriittistä lämpötilaa suurem-5 pi. Kriittinen paine ja lämpötila ovat aineiden fysikaalisia ominaisuuksia, joiden arvot useimmille tavallisille aineille ovat helposti kirjallisuudesta löydettävissä.

Keksinnön idean mukaisesti epäpuhtauksia liuottava ja yli-10 kriittisessä tilassa oleva aine on sitä käyttökelpoisempi mitä paremmin se liuottaa vetyperoksidin epäpuhtauksia ja mitä helpommin se on saatettavissa ylikriittiseen tilaan.

Eräs edullinen mainittuja epäpuhtauksia liuottava aine on hiilidioksidi, jonka kriittinen paine on 73,81 bar ja kriit-15 tinen lämpötila on +31,3 °C. Keksinnön piiriin kuuluvat myös sellaiset uuttoon perustuvat vetyperoksidin puhdistusmenetelmät, joissa uuttoliuottimen paine ja lämpötila ovat kohtuullisen lähellä kriittistä painetta ja lämpötilaa. Uutto-liuotin voi muodostua useasta eri aineesta. Tällöin on edul-20 lista, että uuttoliuottimen epäpuhtauksia liuottava aine muodostaa uuttoliuottimen pääkomponentin. Ylikriittisessä tilassa pidettävän epäpuhtauksia liuottavan aineen määrä on edullisesti yli 90 paino-% uuttoliuottimesta.

:25. Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaisesti uutto-liuotin regeneroidaan poistamalla epäpuhtaudet uuttoliuotti- • · · j. . mesta, minkä jälkeen uuttoliuotin syötetään takaisin vaihee- [ seen a). Ylikriittisestä uuttoliuottimesta on helppo erottaa siihen liuenneet epäpuhtaudet alentamalla painetta, jolloin •3t) uuttoliuotin höyrystyy. Liuotinhöyrystä saadaan orgaaniset • · v epäpuhtaudet helposti erotetuiksi pois joko nestemäisinä tai kiinteinä. Näin ollen uuttoliuotin voidaan komprimoida uu-delleen ylikriittiseen tilaan ja käyttää uudelleen. Sama uuttoliuotin siis kiertäisi prosessissa jatkuvasti ja lisä-35 liuotinta tarvitaan vain pientä hävikkiä korvaamaan.

Keksinnön mukainen menetelmä voi kuulua osaprosessina vetyperoksidin valmistusprosessiin tai se voi olla erillinen it 7 96678 puhdistusmenetelmä, jolla vetyperoksidia puhdistetaan jotakin käyttötarkoitusta silmälläpitäen. Eräs edullinen keksinnön soveltamismuoto on käyttää ylikriittistä hiilidioksidia uuttoliuottimena tai uuttoliuottimen pääkomponenttina.

5

Suoritettaessa puhdistuskokeita, joissa vetyperoksidin vesi-liuosta uutettiin ylikriittisellä hiilidioksidilla, havaittiin yllättäen, että kaikki työliuoksen alkuperäisten komponenttien jäänteet poistuivat vetyperoksidin vesiliuoksesta 10 käytännöllisesti katsoen kokonaan. Ne orgaaniset epäpuhtaudet, jotka saattavat antaa vetyperoksidille väriä, siis lähinnä antrakinonijohdannaiset, poistuivat ylikriittisessä uutossa täysin. Normaalisti ja ongelmitta toimivassa antra-kinonimenetelmään pohjautuvassa prosessissa värin poistami-15 nen onkin jo yleensä riittävä puhdistustulos.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on useita etuja, kun sitä verrataan perinteisiin vetyperoksidin puhdistusmenetelmiin.

20 Ensinnäkin ylikriittisen aineen ja vetyperoksidin vesiliuoksen tiheysero on varsin suuri, huomattavasti suurempi kuin faasien välinen tiheysero tavanomaisessa neste-nesteuutossa. Tästä syystä ylikriittinen uuttoliuotin saadaan helposti eroamaan puhdistettavasta vetyperoksidista uuttolaitteessa.

'25 Vetyperoksidiin liuenneena jäänyt uuttoliuotin on taas helppo poistaa laskemalla painetta uuttolaitteen jälkeen, jol-:·.· loin ko. liuotin saadaan höyrystymään. Näistä syistä vaikut-* ^ taa siltä, että tavanomaisessa antrakinonimenetelmään perus-" tuvassa vetyperoksidin valmistusprosessissa tarvittaisiin •;30 vain yksi tuotteen puhdistusvaihe, ylikriittinen uutto. Pe- φ · · rinteisessä teknologiassa raakaperoksidin puhdistusta saattaa tapahtua neljässäkin eri vaiheessa: uutto orgaanisella ..*·* liuottimena, ko. liuottimesta jäävien pisaroiden erotus pisaranerottimessa, viimeisten liuotinrippeiden poistuminen ,35 väkevöintitislauksessa sekä mahdollisesti vielä adsorptio esim. polymeerihartsilla. Viimeinen vaihe saattaa olla tarpeen erityisesti prosessin häiriötilanteissa sekä silloin, kun tehdään hyvin väkevää vetyperoksidia. Tällöin saattaa 8 96678 tuote värjäytyä uudelleen väkevöintitislauksessa. Suoritettavien kokeiden perusteella näyttää täysin mahdolliselta, että kaikki nämä puhdistusvaiheet voitaisiin korvata yhdellä operaatiolla, ylikriittisellä uutolla (väkevöintitislausta 5 tosin tietenkin tarvittaisiin väkevöinnin johdosta, mutta sen rooli puhdistusmenetelmänä olisi tarpeeton).

Toisena menetelmän etuna voidaan pitää pientä uuttoliuotti-' men kulutusta, kuten edellä jo mainittiin.

10

Kolmantena menetelmän etuna voidaan pitää sitä, että se luonnostaan soveltuu erittäin pienien epäpuhtauspitoisuuk-sien poistamiseen. Tämä johtuu ylikriittisen aineen fysikaalisista ominaisuuksista: tiheydestä, viskositeetista sekä 15 diffuusiokertoimesta ylikriittisessä aineessa. Ne ovat nesteen ja kaasun vastaavien arvojen välillä. Tiheys on kuitenkin niin suuri, että ylikriittisillä aineilla liuotuskyky on lähes nesteiden luokkaa. Suuri diffuusiokerroin ja pieni viskositeetti tekevät taas aineensiirron paljon tehokkaam-20 maksi kuin esim. neste-nesteuutossa. Tästä syystä saadaan epäpuhtaudet tarkoin pois ja suhteellisen pieni laitteiston koko on riittävä.

Neljäs menetelmän etu on turvallisuus silloin, kun käytettä-'25 vä ylikriittinen kaasu on hiilidioksidi. Inerttinä ja palamattomana kaasuna sitä voidaan turvallisesti käyttää vetype-roksidiliuoksen yhteydessä. Turvallisuusetu korostuu, kun on kysymys väkevästä vetyperoksidiliuoksesta. Tällöin perintei-set menetelmät, kuten uutto orgaanisella liuottimena sekä *;3Ö adsorptio ovat riskialttiita ja hyvin väkevän vetyperoksidin • · · *·* ’ kanssa jopa liian vaarallisia sovellettaviksi.

..*·* Viidentenä menetelmän etuna perinteisiin menetelmiin nähden voidaan pitää pientä vetyperoksidihävikkiä. Vetyperoksidi ei 35 juuri hajoa keksinnön mukaisessa menetelmässä, varsinkin kun suuren aineensiirtotehon vuoksi viipymäaika voidaan pitää pienenä.

ti 9 96678

Menetelmän kuudes etu liittyy sen muunneltavuuteen. Edellä on todettu, että ylikriittinen hiilidioksidi näyttää olevan riittävä liuotin poistamaan kaikki työliuoksessa alunperin olevat orgaaniset komponentit vetyperoksidin vesiliuoksesta.

5 Lisäksi se poistaa osan alkuperäisistä komponenteista syntyvistä sivutuotteista, kuten suurimman osan fenolisista yhdisteistä. Sivutuotteita voi kuitenkin olla monenlaisia ja aivan kaikki eivät poistu yhdellä liuottimena. Ylikriittisen aineen liuotusominaisuuksia voidaan kuitenkin muunnella 10 lisäämällä erilaisia lisäaineita pääliuottimen joukkoon.

Näin voidaan lisäaineiden avulla soveltaa menetelmää myös silloin, kun erityiset puhtausvaatimukset vallitsevat. Lisäaineina tässä yhteydessä tulevat kysymykseen mm. erilaiset polaariset orgaaniset yhdisteet kuten alkoholit. Ne lisäävät 15 polaaristen epäpuhtauksien liukoisuutta pääliuottimeen.

Edellä on todettu keksinnön kohdistuvan vetyperoksidin puhdistamiseen lähinnä orgaanisista aineista, mutta myös muista aineista silloin, kun keksintö siihen soveltuu. Keksintöä 20 voidaan käyttää epäorgaanisten ionien poistamiseen vetype-roksidiliuoksesta siten, että puhdistettavaan liuokseen lisätään sopivaa kompleksinmuodostajaa, joka sitoo ionit yhdisteeksi, joka liukenee ylikriittiseen liuottimeen. Tämä menetelmä soveltuu erityisesti metalli-ionien, kuten rauta-•25 ja kromi-ionien poistoon. Periaatteessa samankaltaista menetelmää voidaan käyttää anionien, kuten esimerkiksi fosfaatin , ti-ionin, poistoon vetyperoksidin vesiliuoksesta. Tällöin ·' · käytettävä lisäaine muodostaa anionin kanssa yhdisteitä, ( · · jotka liukenevat ylikriittiseen liuottimeen.

.ΛΟ

Kuvassa 1 on kaavamainen periaatekuva prosessilaitteistosta, jolla keksinnön mukainen puhdistusmenetelmä voidaan toteut- ··· taa. Tämä on kuitenkin vain esimerkki, ja keksinnön mukainen • · · · menetelmä voidaan toteuttaa muunkinlaisessa laitteistossa.

.35

Viitenumero 1 kuvassa 1 tarkoittaa puhdistettavaa vetyperok-sidivirtaa, joka siis on epäpuhtauksia sisältävää vetyperok-·;·.; sidin vesiliuosta. Se syötetään uuttolaitteeseen 3, johon 9667 8 10 samalla syötetään ylikriittistä ainetta 4. Uuttolaite voi olla joko tyhjä prosessiastia tai esim. täytekappaleita tai aineensiirtopohjia sisältävä kolonni. Puhdistettu vetyperoksidin vesiliuos 2, josta epäpuhtaudet on uutettu pois, pois-5 tuu uuttolaitteesta. Uuttolaitteesta poistuvan ylikriittisen aineen painetta alennetaan venttiilillä 6, siitä erotetaan epäpuhtaudet 8 erottimessa 7, ja se komprimoidaan uudelleen ylikriittiseen tilaan kompressorilla 5. Laitteisto sisältää luonnollisesti myös lämmönsiirtimiä, jotka kuvan 1 kaavamai-10 sesta esityksestä on jätetty pois.

Esimerkit

Puhdistusmenetelmän toimivuuden tutkimiseksi suoritettiin joukko kokeita. Puhdistettavana liuoksena käytettiin vetype-15 roksidin valmistusprosessista otettua vetyperoksidin vesi-liuosta, jonka vetyperoksidipitoisuus oli n. 30-40 %. Liuos otettiin prosessista uuttovaiheen jälkeen, jolloin se sisälsi orgaanisia epäpuhtauksia sekä liuenneessa muodossa että hiukan erillisenä faasina. Ko. vetyperoksidin valmistuspro-20 sessissa käytetään työliuoksen liuottimina aromaattisten hiilivetyjen seosta sekä trioktyylifosfaattia. Puhdistettavassa vetyperoksidin vesiliuoksessa todettiin olevan seuraa-vat epäpuhtaudet: etyyliantrakinoni ja sen erilaisia johdannaisia, aromaattisia hiilivetyjä, trioktyylifosfaattia sekä 25 fenolisia yhdisteitä. Lisäksi liuos sisälsi tuntemattomia polaarisia orgaanisia epäpuhtauksia.

• · · • · - • · Esimerkki 1 ·. Koe suoritettiin autoklaavissa, joka sisälsi 0,5 litraa puh- .30 distettavaa vetyperoksidin vesiliuosta. Autoklaavin läpi V : johdettiin 40 1/h (NTP) hiilidioksidia paineessa 170 bar ja 35 °C. Ennen puhdistusta liuos sisälsi 3,2 mg/1 etyyliantra- ··· kinonia ja sen johdannaisia, 28 mg/1 aromaattisia hiilivety-···· jä ja 20 mg fenolisia yhdisteitä. Kolmen tunnin kokeen jäl-35 keen liuoksessa oli etyyliantrakinoneita ja sen yhdisteitä vähemmän kuin 0,1 mg/1, aromaattisia hiilivetyjä vähemmän kuin 1 mg/1 ja fenolisia yhdisteitä 1 mg/1. Kokonaishiilipi-toisuus laski kokeessa arvosta 145 mg/1 arvoon 84 mg/1.

Il

Claims (10)

96678

1. Menetelmä vetyperoksidin puhdistamiseksi uuttamalla, jossa 5 a) vetyperoksidin vesiliuos, joka sisältää epäpuhtauksia, saatetaan kosketuksiin uuttoliuottimen kanssa, jossa on ainakin yhtä epäpuhtauksia liuottavaa ainetta, epäpuhtauksien siirtämiseksi vetyperoksidin vesiliuoksesta uuttoliuotti-meen, ja 10 b) vetyperoksidin vesiliuos, josta epäpuhtauksia on poistunut, erotetaan uuttoliuottimesta ja otetaan talteen, tunnettu siitä, että mainittu epäpuhtauksia liuottava aine 15 pidetään ylikriittisessä tilassa.

2 G . jälkeen se syötetään takaisin vaiheeseen a).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa b) uuttoliuotin otetaan talteen ja rege- : ; neroidaan poistamalla epäpuhtaudet uuttoliuottimesta, minkä

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuttoliuottimen regeneroimiseksi paine lasketaan alle kriittisen paineen. 25 '

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii- • · · ! tä, että uuttoliuotin sisältää yli 90 paino-% mainittua epä-• · puhtauksia liuottavaa ainetta. • · • « 30'.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetel- • mä, tunnettu siitä, että epäpuhtauksia liuottava aine on *· ” hiilidioksidi. • · 1 • · • ·

6. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnettu sii-35 tä, että uuttoliuottimen joukossa käytetään lisäainetta parantamaan uuttoliuottimen kykyä liuottaa orgaanisia epäpuhtauksia . 96678

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisäaineena käytetään polaarista orgaanista yhdistettä, kuten alkoholia.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) lisätään vetyperoksidin vesiliuokseen, joka sisältää epäpuhtauksia, kompleksinmuodostajaa, joka sitoo epäpuhtautena olevat ionit uutto-liuottimeen liukenevaksi yhdisteeksi. 10

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kompleksinmuodostaja on yhdiste, joka sitoo metalli-ioneja, erityisesti rauta- ja/tai kromi-ioneja, uuttoliu-ottimeen liukeneviksi yhdisteiksi. 15

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kompleksinmuodostaja on yhdiste, joka sitoo anioneja, erityisesti fosfaatti-ioneja, uuttoliuottimeen • liukeneviksi yhdisteiksi. • i • · · • · · • t · - • « · • · • I · • · • · • »· * · 1 II · • · 96678