NO126049B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til å fjerne flyktige, carbonholdige stoffer fra hydrogenperoxyd.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en

fremgangsmåte til å fjerne flyktige, carbonholdige stoffer fra hydrogenperoxyd.

Hydrogenperoxyd kan fremstilles ved

oxydasjon av visse organiske forbindelser,

hvoretter det opptas i vandig oppløsning.

Ifølge en kjent utførelse av denne me-tode bringes kinoner, som regel antrakinoner, såsom f. eks. alkylerte antrakinoner, til å reagere i et organisk oppløsningsmid-del med hydrogen for å frembringe det tilsvarende hydrokinon, hvorpå den derved

oppnådde hydrokinon bringes til å reagere

med oxygen for å frigjøre peroxyd og re-generere kinonet. Disse reaksjoner gjen-nomføres som regel i organisk oppløsning.

Den derved oppnådde oppløsning av kinon

og hydrogenperoxyd ekstraheres så ved

hjelp av vann for å utvinne den frembrag-te hydrogenperoxyd; den organiske oppløs-ning tilbakeføres for fornyet hydrering og

oxydasjon.

En annen kjent fremgangsmåte ved

fremstilling av hydrogenperoxyd ved oxydasjon av organiske forbindelser, er basert

på oxydasjon av hydrazoaromatiske forbindelser. Ved en fremgangsmåte av denne

art utsettes 2-amino-5-azotoluen, 4-dime-thyl-amino-l-azobenzen, 2-amino-5-azo-anisol, 4-aminobenzen-l-azobenzen eller

lignende forbindelser for en hydrering for

å frembringe tilsvarende hydrazobenzen,

og for en oxydasjon for å frembringe hydrogenperoxyd. Disse stoffer kan derpå

ekstraheres ved hjelp av vann for å utvinne hydrogenperoxydet og derved mulig-gjøre tilbakeføringen av det regenererte

stoff til hydreringsanordningen. Blant de

patenter som beskriver vedkommende fremgangsmåte, skal nevnes de amerikanske patenter 2 035 101, 2 059 569, 2 083 681, 2 144 341, 2 215 956 og 2 298 064.

Også forskjellige andre organiske forbindelser er bragt til å reagere med oxygen for frembringelse av hydrogenperoxyd som derpå ekstraheres fra reaksjonsblandingen ved hjelp av vann. Eksempler herpå er de amerikanske patenter 2 443 503, 2 479 111, 2 533 581 og 2 376 257.

De vannoppløsninger som fåes ved disse fremgangsmåter, inneholder i alminnelighet betydelige mengder carbonholdige forbindelser som hittil ikke har kunnet analyseres fullstendig. Konsentrasjonen av hydrogenperoxyd i vannoppløsningene ut-gjør fra ca. 5 opp til ca. 50 vekt%. De carbonholdige forurensninger i disse oppløs-ninger er normalt tilstede i en størrelses-orden på mellom 0,25 og 5 g carbon pr. liter. Dette carbon foreligger i form av carbonholdige organiske forurensninger.

Ved destillasjonen av disse oppløsnin-ger oxyderes noen av de carbonholdige forurensninger til carbondioxyd som unnviker fra destillasjonsanlegget. Ikke desto mindre inneholder det hydrogenperoxyd som destilleres og kondenseres, en med frem-adskridende destillasjon stadig tiltagende konsentrasjon av slike forurensninger av hittil ikke nøyaktig bestembar natur. Dette innhold er forstyrrende ved mange an-vendelsesområder.

Det har imidlertid vist seg at hydrogenperoxyd kan destilleres på den måte at det destillerte hydrogenperoxyd bare inneholder små mengder carbonholdige forurensninger. Denne fremgangsmåte gjen-nomføres således at en hydrogenperoxyd-oppløsning som fortrinnsvis inneholder fra ca. 5—10 vekt% hydrogenperoxyd, ved et undertrykk på under 100 mm Hg. opphetes, hvorved der dannes en blanding av hydrogenperoxyd-damp, vanndamp og ikke-fordampet væske, som består av sterkere konsentrert hydrogenperoxyd-oppløsning, og at dampen skiles fra væsken og så vaskes med vann for å befries for organiske, carbonholdige forurensninger.

Oppfinnelsen skal i det følgende forkla-res nærmere under henvisning til en på tegningen skjematisk vist anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Der gås ut fra at en oppløsning med en bestemt konsentrasjon av hydrogenperoxyd og en bestemt carbon-gehalt skal behandles i anordningen. Ved det valgte utførelseseksempel ble en væske, nærmere bestemt 54,4 kg av en vannopp-løsning av hydrogenperoxyd, som inneholdt 38,56 kg vann, 6,8 kg hydrogenperoxyd og 56 g carbon, hvorav sistnevnte forefinnes i form av organiske forurensninger, tilført mer eller mindre kontinuer-lig gjennom et inntak 1 inn i et fordamp-ningsrør 3 med en hastighet på 6,8 kg/ time. I dette fordampningsrør ble blandin-gen opphetet ved hjelp av egnede (ikke viste) midler under et absolutt trykk på 50 mm Hg til en temperatur på ca. 50° C for å tilveiebringe en blanding av damper og væske som strømmet oppad gjennom røret 3 og passerte en ledning 5 til under-delen av en kolonne 7.1 denne underdel ble dampen for størstedelens vedkommende skilt fra den ikke fordampede væske. Den ikke fordampede væske, som (ved destillasjon av oppløsninger som inneholder 30 vekt% H.,0„ eller mindre), normalt inneholder 50—75 vekt% hydrogenperoxyd og totalt inneholder 50—95 % av blandingens hydrogenperoxyd, ble samlet i kolonnens 7 bunnrom og avtappet gjennom en ledning 9. En liten del av denne væske, ca. 1,0 kg pr. 45,4 kg innmatet væske, ble for rensing tatt ut av systemet gjennom en ledning 11. Denne del inneholdt ca. 65 vekt% hydrogenperoxyd og ca. 22 g carbon pr. liter. Fra systemet ble der så trukket ut ca. 1 kg av denne væske pr. 45 kg charge. Resten av den væske som ble ført bort gjennom ledningen 9, ble ført tilbake til fordampnings-sonen 3 sammen med chargen.

Den damp som ble skilt fra den ikke fordampede væske, steg opp gjennom en egnet væskefraskillerseksjon 14 i kolonnen. Denne seksjon kan være fylt med glass-fibre eller et annet egnet materiale. Derpå

passerte dampen gjennom en øvre seksjon 13 i kolonnen 7, som på egnet måte var

forsynt med flere klokkebunner. Denne damp strømmet i motstrøm til en vann-strøm som ikke inneholdt noe eller bare ganske lite carbon og som ble tilført i kolonnens overdel gjennom en ledning 19. Ved den på tegningen viste utførelse ble der innført ca. 3,7 kg vann i kolonnens overdel. Den vaskede damp som var befridd for en betydelig del av det flyktige carbon, ble innført i en fraksjoneringskolonne 21, hvor den fraksjoner tes; hydrogenperoxydet ble avtappet fra kolonnens bunnrom gjennom en ledning 23 og vanndamp gjennom en ledning 22 øverst i kolonnen.

For å unngå tap av hydrogenperoxyd i kolonnens øvre del, tilføres der som regel en betydelig mengde vann, f. eks. 9 kg pr. 45 kg gjennom ledningen 1 tilført væske,

i kolonnens overdel gjennom en ledning

26. Denne kolonne kan på kjent vis være

fylt med en egnet fylling, såsom Raschig-ringer med en diameter på ca. 18 mm eller et annet egnet fyllmateriale.

Ved det beskrevne utførelseseksempel inneholdt den fra kolonnens 21 overdel uttatte vanndamp 44,9 kg vann og ca. 18 g carbon. Det gjennom ledningen 23 avtappede produkt inneholdt ca. 5,9 kg hydrogenperoxyd og 4,3 g carbon som carbon-holdig forurensning.

Ved fremgangsmåtens utførelse som beskrevet ovenfor, skal bemerkes at mengden av det gjennom ledningen 19 tilførte vann blir å avvveie således at den største del av hydrogenperoxyddampen kommer inn i fraksjoneringskolonnen 21. Således inneholder den damp som trer inn i kolonnen 21, omtrent 12,5 vektprosent hydrogenperoxyd og blir noe utspedd som følge av det gjennom ledningen 19 tilførte vann.

Ovenfor er beskrevet en fordelaktig ut-førelse av foreliggende oppfinnelse. Det er imidlertid klart at fremgangsmåten kan modifiseres i vesentlig grad. Således kan mengden av det gjennom ledningen 19 til-førte vann økes eller minskes alt etter mengden og beskaffenheten av de carbon-forbindelser som inngår i den hydrogenperoxyd-oppløsning som skal destilleres i kolonnen 21. Ved å øke vanntilførselen gjennom ledningen 19, økes mengden av carbon som fjernes ved vaskingen, mens mengden av det med hydrogenperoxydet kondenserte og gjennom ledningen 23 avtappede carbon minskes. I alminnelighet skal imidlertid anlegget tilføres så meget vann at i det vesentlige alt (eller minst 85—90 %) av det gjennom ledningen 19 tilførte vann atter fordampes. Således kan mengden av tilført vann være av hvilken som helst egnet verdi som ikke innebærer en altfor stor belastning av destillasjons-apparaturen. Fordampning av vannet fører med seg at den i ledningen 17 tilførte damp fortynnes. Normalt skal det gjennom led-nningen 19 tilførte vann ikke fortynne dampene så meget at de damper som trer inn i kolonnen 21, inneholder mindre enn 5 vektprosent H.,0:,.

Konsentrasjonen av det flytende H.,02 som avtappes gjennom ledningen 9, bør under alle omstendigheter holdes over 50 vektprosent. I den grad mengden av det gjennom ledningen 19 tilførte og fordampede vann økes, stiger hydrogenperoxydinn-holdet i den gjennom ledningen 9 utgående væske. Når carbonbehalten i denne væske er høy, f. eks. går opp til 15 g/liter eller mer, er det fordelaktig å unngå å anvende en så stor mengde vann som medfører at den væske som passerer gjennom ledningen 9, har et høyere innhold av H.,02 enn 75 vektprosent. Ved lavere carbongetialter kan høyere hydrogenperoxydkonsentrasjo-ner, til og med så høye som ca. 90 %, til-lates. I overensstemmelse med dette holdes konsentrasjonen av H20, i den gjennom ledningen 9 avtappede væske på mellom 50 og 90 vektprosent.

Mengden av væske som tas ut gjennom ledningen 11, avhenger av mengden av carbon i den fra ledningen 9 utstrømmen-de resirkulerte væske. Som regel føres mellom 2 og 10 % av den fra ledningen 9 ut-tredende væske bort gjennom ledningen 11.

I henhold til en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen kan det vann som tilføres gjennom ledningen 19, inneholde hydrogenperoxyd. Således kan en hydrogenper-oxydvannoppløsning som ikke inneholder noen merkbar carbonkonsentrasjon, inn-mates gjennom ledningen 19 i stedet for vann i væskefasen. Således kan f. eks. en hydrogenperoxydvannoppløsning som er fremstilt etter den gjengse persulfatmetode og som derfor inneholder lite eller intet carbon, innføres på dette sted. I dette tilfelle kan man redusere eller til og med helt unngå en fortynning av de damper som gjennom ledningen 17 trer inn i kolonnen 21. Uten hensyn til hvorvidt vann eller en hydrogenperoxydholdig vannopløsning an-vendes, skal den gjennom ledningen 19 til-førte væske, i alle tilfelle oppvise en vesentlig større renhet med hensyn til flyktige carbonholdige forbindelser enn den i anlegget tilførte hydrogenperoxyd-oppløs-ning som skal renses. Når en hydrogenperoxyd-vannoppløsning tilføres gjennom ledningen 19, kan oppløsningen inneholde en hvilken som helst normalt forekommen-de konsentrasjon f. eks. 5 % hydrogenperoxyd eller mer.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte tu a fjerne flyktige, carbonholdige stoffer fra vandig hydrogenperoxyd som er fremstilt ved oxydasjon av en organisk forbindelse, karakterisert ved at en hydrogenperoxydoppløs-ning som inneholder minst 5 vektprosent hydrogenperoxyd, ved et undertrykk på under 100 mm Hg opphetes, hvorved der dannes en blanding av hydrogenperoxyd-damp, vanndamp og ikke-fordampet væske, som består av sterkere konsentrert hydrogenperoxyd-oppløsning, og at dampen derpå skilles fra væsken og så vaskes med vann for å befries for organiske, carbonholdige forurensninger.