PL229869B1 - Sposób równoczesnego zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru - Google Patents

Abstract

Ujawniono sposób prowadzenia równoczesnego zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru, zawierających octan 2 - metylocykloheksylu i/lub produkty jego degradacji, w tym kwas octowy. Proces prowadzi się w układzie zatężania zawierającym wyparkę i układ destylacyjny z kolumną destylacyjną, do której to kolumny doprowadza się: a) strumień oparów z wyparki, b) poniżej 30% wag. strumienia ciekłego produktu wypływającego z wyparki w postaci zatężonego roztworu nadtlenku wodoru, c) wodę zdemineralizowaną, do której dodawana jest mieszanina kwasu azotowego i stabilizatora wodnych roztworów nadtlenku wodoru lub tylko jeden z tych związków, przy czym stężenie substancji dodawanej w wodzie zdemineralizowanej nie przekracza 100 ppm.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób równoczesnego zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru otrzymywanych metodą antrachinonową.

Sposób otrzymywania nadtlenku wodoru metodą antrachinonową polega na katalitycznym uwodornieniu wodorem chinonów do hydrochinonów w obecności katalizatora palladowego, następnie utlenianiu otrzymanych hydrochinonów przy użyciu gazów zawierających tlen z wytworzeniem roztworu ciekłego zawierającego nadtlenek wodoru, a następnie ekstrakcji powstałego w roztworze organicznym nadtlenku wodoru wodą zdemineralizowaną i jego stabilizację i osuszanie, tak by w efekcie otrzymać produkt końcowy w postaci czystego roztworu nadtlenku wodoru.

Proces ten opisany był przykładowo w publikacji: G. Goor, J. Glennberg, S. Jacobi: Hydrogen Peroxide/Nadtlenek wodoru, w encyklopedii Ullmann's Encyklopedia of Industrial Chemistry, wyd. 6-te elektroniczne, Wiley-VCH, Weinheim, czerwiec 2000, strona 14, czy też w polskim patencie nr PL 208465.

W wyniku prowadzonego procesu uwodorniania i utleniania opisanego powyżej powstaje nadtlenek wodoru w tak zwanym roztworze roboczym, który jest roztworem organicznym zawierającym składniki czynne rozpuszczone w mieszaninie rozpuszczalników (niepolarnego i polarnego), dobrze rozpuszczających zarówno formy utlenione jak i zredukowane chinonów. Jako rozpuszczalniki niepolarne stosuje się związki aromatyczne (np. alkilowe pochodne benzenu), zaś jako rozpuszczalniki polarne wykorzystywane są substancje takie jak octan 2-metylocykloheksylu, fosforan tri(2-etyloheksylowy), pochodne mocznika z czterema podstawnikami przy atomach azotu, diizobutylokarbinol i inne. Składnikami czynnymi roztworu roboczego są pochodne antrachinonu np. 2-etyloantrachinon i 2-etylo-5,6,7,8-tetrahydroetyloantrachinon.

Stąd wszystkie te związki należy odizolować od produktu głównego - nadtlenku wodoru, tak aby móc otrzymać dobry jakościowo, handlowy produkt.

W tym celu w przemysłowym procesie produkcji nadtlenku wodoru stosuje się szereg procesów dodatkowych, przy czym głównymi procesami jest wielostopniowa ekstrakcja roztworu z utleniania, w którym oczyszcza się produkt końcowy ze zbędnych składników, oraz proces zatężania prowadzony w celu usunięcia nadmiarowej ilość wody z roztworu.

Wymienione powyżej procesy wspomaga się operacjami dodatkowymi związanymi ze specyfiką prowadzonych procesów przemysłowych. Przykładowo, po procesie uwodornienia, gdzie na katalizatorze palladowym w reaktorze następuje uwodornienie chinonów do hydrochinonów, powstający strumień reakcyjny kieruje się do procesu utleniania, gdzie w wyniku kontaktu hydrochinonów z tlenem z powietrza lub w kontakcie z powietrzem wzbogaconym w tlen powstaje rozpuszczony w roztworze roboczym nadtlenek wodoru i chinony. Gazy poreakcyjne z utleniania zawierające azot, tlen, lotne rozpuszczalniki i parę wodną są kierowane do operacji odzysku ro zpuszczalnika, skąd rozpuszczalnik w postaci cieczy organicznej zawraca się do procesu, a pozbawione rozpuszczalników gazy poreakcyjne usuwane są do atmosfery. Z kolei w procesie ekstrakcji nadtlenek wodoru jest wymywany ze strumienia wodą, a roztwór roboczy nie zawierający nadtlenku wodoru jest zawracany do procesu uwodornienia. Roztwór nadtlenku wodoru z etapu ekstrakcji o stężeniu 30 do 40% wag. H2O2 zawiera jednak zanieczyszczenia organiczne, które zostają tylko częściowo usunięte w operacji wymywania zanieczyszczeń organicznych z wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Stąd prowadzi się dodatkowo ekstrakcję zanieczyszczeń organicznych do trudno rozpuszczalnego w wodzie rozpuszczalnika organicznego. Zwykle tym rozpuszczalnikiem jest mieszanina pochodnych alkilowych benzenu, będąca jednocześnie rozpuszczalnikiem chinonów w procesie otrzymywania nadtlenku wodoru.

Operacja ekstrakcji zanieczyszczeń organicznych z wodnych roztworów nadtlenku wodoru nie pozwala niestety na usunięcie substancji organicznych dobrze r ozpuszczalnych w wodzie szczególnie dotyczy to octanu 2-metylocykloheksylu (2-MCA). Związek ten, jak się obserwuje w praktyce i potwierdza to literatura (amerykański wynalazek nr 4.349.526), jest szczególnie podatny na degradację w etapie utleniania. Pro dukty reakcji degradacji octanu 2-metylocykloheksylu, w tym kwas octowy, są łatwo rozpuszczalne w wodzie i słabo w rozpuszczalnikach organicznych, toteż większość produktów degradacji tej substancji, w tym kwas octowy, przechodzi do produktu.

Substancje organiczne będące produktami degradacji octanu 2-metylocykloheksylu szczególnie niekorzystnie wpływają na jakość handlowego produktu, wodnego roztworu nadtlenku wodoru, a zwłaszcza na jego stabilność co decyduje o bezpieczeństwie i przydatności handlowej

PL 229 869 B1 produktu. Kolejnym istotnym z handlowego punktu widzenia, parametrem wodnych roztworów nadtlenku wodoru jest jego stężenie, gdyż wyższe stężenie oznacza mniejsze koszty transportu produktu w przeliczeniu na substancję aktywną (H 2O2).

W celu poprawienia wymienionych powyżej parametrów handlowych wodnych roztworów nadtlenku wodoru stosuje się po etapie wymywania zanieczyszczeń z wodnego roztworu nadtlenku wodoru dodatkowy etap: oddestylowanie części wody z wodnego roztworu nadtlenku wodoru wraz z oddestylowaniem głównej części zanieczyszczeń organicznych. Zostało to opisane między innymi w amerykańskim patencie o nr 3714342, gdzie strumień surowego produktu jest wstępnie stabilizowany w kolumnie ekstrakcyjnej przez dodatek stabilizatora, którym jest najczęściej kwaśny pirofosforan sodu, następnie wypływający z kolumny ekstrakcyjnej surowy produkt - wodny roztworu nadtlenku wodoru o stężeniu 30% do 40% wag. H 2O2 przesyłany jest do kolumny myjącej, w której przy użyciu trudno rozpuszczalnego w wodzie rozpuszczalnika wymywa się część zanieczyszczeń organicznych. Z kolumny myjącej strumień wstępnie oczyszczonego produktu przesyła się do pracującej pod próżnią wyparki, w której z roztworu wodnego nadtlenku wodoru odparowuje się większość wody, część nadtlenku wodoru (przybliżeniu połowę) oraz lotne zanieczyszczenia organiczne.

Z wyparki strumień powstających oparów kieruje się do kolumny destylacyjnej, zaś strumień ciekły stanowi tzw. produkt techniczny, czyli wodny roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu ok. 60% H2O2, zawierający dodatkowo nielotne substancje zawarte w strumieniu zasilającym wyparkę, w tym stabilizatory.

W kolumnie destylacyjnej pracującej pod próżnią oddestylowuje się ze strumienia oparów wodę, która wraz z lotnymi zanieczyszczeniami organicznymi opuszcza szczyt kolumny jako strumień oparów. Z kolei z kuba kolumny destylacyjnej znajdującej się w jego dolnej części odbiera się strumień zatężonego nadtlenku wodoru, tzw. produkt chemiczny, który może zawierać od 40 do 60% wag. H2O2, oraz niewielkie ilości subs tancji organicznych.

Zależnie od parametrów procesu destylacji i rodzaju zanieczyszczeń organicznych wprowadzanych ze strumieniem oparów do kolumny destylacyjnej, stężenie substancji organicznych w strumieniu produktu chemicznego z kolumny destylacyjnej mo że wahać się w przedziale od 50 do 150 ppm. Zwykle wynosi to mniej niż 10% całej ilości zanieczyszczeń organicznych wprowadzanych ze strumieniem zasilającym układ zatężania nadtlenku wodoru. Ciepło potrzebne dla oddestylowania wody i zanieczyszczeń można dostarczać wykorzystując w tym celu zewnętrzną wyparkę kolumny destylacyjnej.

Modyfikacją powyższego rozwiązania jest przedstawiony w amerykańskim zgłoszeniu patentowym US 2013146438 wynalazek, którego celem jest równoczesne otrzymanie dwóch zatężonych strumieni wodnych roztworów nadtlenku wodoru w układzie zatężania. Według tego rozwiązania, w wyparce, do której trafia roztwór nadtlenku wodoru (korzystnie ze stabilizatorem), otrzymuje się opary nadtlenku wodoru oraz pierwszy strumień zatężonego nadtlenku wodoru. Z wyparki, część pierwszego ciekłego strumienia zatężonego nadtlenku wodoru, wraz z powstającymi oparami nadtlenku wodoru, kieruje się do kolumny destylacyjnej (korzystnie do jej centralnej części). Z dołu kolumny destylacyjnej odbiera się drugi ciekły strumień zatężonego nadtlenku wodoru. Pary z góry kolumny są sprężane kompresorem i wykorzystywane do ogrzewania wyparki oraz do wytworzenia refluksu w kolumnie destylacyjnej.

W obecnie prowadzonych procesach przemysłowych wytwarzania nadtlenku wodoru, w pracującym układzie zatężania roztworów nadtlenku wodoru, istnieje jednak cały czas nierozwiązany problem korozji elementów metalowych kolumny destylacyjnej oraz elementów wyparki dostarczającej ciepło do kolumny. W kolumnie destylacyjnej dla kontaktowania się oparów z cieczą stosuje się powszechnie wypełnienie strukturalne, które ma bardzo dużą powierzchnię kontaktu z cieczą korodującą, jaką jest wodny roztwór nadtlenku wodoru o wysokim stężeniu, zaś w przypadku zastosowania zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej problem korozji dotyczy przede wszystkim jego wewnętrznej przestrzeni rurek wypełnionej stężonym nadtlenkiem wodoru. Obecność kwasu octowego w oparach wprowadzanych do kolumny destylacyjnej znacznie przyspiesza jeszcze proces korozji, a przecież występuje on w oparach wprowadzonych do kolumny destylacyjnej, gdy w procesie otrzymywania nadtlenku wodoru metodą antrachinonową wykorzystuje się rozpuszczalnik typu octan 2-metylocykloheksylu. Kwas octowy przechodzi do instalacji destylacji w strumieniu wstępnie oczyszczonego wodnego roztworu nadtlenku wodoru.

PL 229 869 B1

Produkty korozji metali przechodzą do produktu końcowego, zatężonego wodnego roztworu nadtlenku wodoru odbieranego z kuba kolumny destylacyjnej. Jest to niekorzystne dla jakości produktu i wydajności operacji zatężania wodnych roztworów nadtlenku wodoru. Objawem zanieczyszczenia produktu jaki obserwuje się już w kolumnie destylacyjnej, jest znaczny rozkład zatężonego nadtlenku wodoru. Rezultatem tego są straty produktu - nadtlenku wodoru, który rozkłada się na tlen i wodę. Co gorsza produkt handlowy zawierający produkty korozji metali wykazuje mniejszą stabilność (wyższą podatność na rozkład nadtlenku wodoru) w transporcie, podczas przechowywania i stosowania, co zdecydowanie obniża jego jakość i ogranicza zastosowanie. Wydzielanie się tlenu w procesie destylacji nadtlenku wodoru jest również niekorzystne ze względu bezpieczeństwa procesowego, gdyż wymaga stosowania bardzo rozbudowanego systemu usuwania wydzielającego się tlenu w warunkach próżni. Stąd też prowadzone są prace nad obniżeniem korozyjności układu zatężania nadtlenku wodoru.

Sposób równoczesnego zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru, zawierających octan 2-metylocykloheksylu i/lub produkty jego degradacji, w tym kwas octowy, prowadzi się w układzie zatężania, zawierającym wyparkę, zasilaną strumieniem surowego wodnego roztworu nadtlenku wodoru, stabilizowanego we wcześniejszych etapach kwaśnym pirofosforanem sodu, oraz kolumnę destylacyjną, do której doprowadza się strumień oparów nadtlenku wodoru z wyparki, część ciekłego strumienia zatężonego roztworu nadtlenku wodoru z wyparki, oraz strumień wody zdemineralizowanej z zewnątrz układu, polega według wynalazku na tym, że do kolumny destylacyjnej wprowadza się poniżej 3 0% wag. strumienia ciekłego produktu wypływającego z wyparki w postaci zatężonego roztworu nadtlenku wodoru, a do wpływającego do kolumny destylacyjnej strumienia wody zdemineralizowanej dodawana jest dodatkowa substancja w postaci mieszaniny kwasu azotowego i st abilizatora wodnych roztworów nadtlenku wodoru lub tylko jeden z tych związków, przy czym stężenie substancji dodawanej do wody zdemineralizowanej nie przekracza 100 ppm.

Wypływający z wyparki strumień zatężonego nadtlenku wodoru korzystnie w ilości od 10 do 30% wag. wprowadza się do kolumny destylacyjnej - korzystnie do kuba tej kolumny, przy czym gdy kolumna destylacyjna posiada wyparkę umiejscowioną nie wewnątrz a na zewnątrz kolumny destylacyjnej (zewnętrzna wyparka), to korzystnie jest wprowadzać strumień zatężonego nadtlenku wodoru do strumienia cyrkulującego między kubem kolumny destylacyjnej a jego zewnętrzną wyparką, do strumienia wpływającego do zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej.

W wynalazku korzystnie stosuje się stężenia związku chemicznego wprowadzanego do strumienia wody zdemineralizowanej zawierające się w przedziale od 25 do 100 ppm. Z kolei jako stabilizator wodnych roztworów nadtlenku wodoru korzystnie jest stosować substancje zawierające związki fosfoniowe, korzystnie kwas 1 -hydroksyetylideno (1,1-dwufosfoniowy).

Proces równoczesnego zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru zawierających octan 2-metylocykloheksylu i/lub produkty jego degradacji, w tym kwas octowy, zgodnie z wynalazkiem przeprowadzić można w instalacji składającej się z pracującej pod próżnią wyparki i układu destylacyjnego, w skład którego to układu wchodzi przynajmniej jedna kolumna destylacyjna. Ze względu na techniczne rozwiązania związane z doborem sposobu dostarczania ciepła do kolumny destylacyjnej, przy uwzględnieniu mediów którymi operuje się w procesie produkcji nadtlenku wodoru, kolumna ta posiada korzystnie zewnętrzną wyparkę,

Według wynalazku układ destylacyjny zasilany jest nie tylko oparami wypływającymi z wyparki próżniowej, lecz również częścią ciekłego strumienia produktu w postaci zatężonego nadtlenku wodoru wypływającego z tej wyparki. Korzystnie ten zatężony nadtlenek wodoru podaje się do kuba kolumny destylacyjnej, a stosując zewnętrzną wyparkę przy kolumnie destylacyjnej korzystnie jest wprowadzać ten strumień ciekłego produktu do strumienia cyrkulacyjnego wpływającego do zewnętrznej wyparki. Z kolei do szczytu kolumny destylacyjnej wpływa strumień wody zdemineralizowanej zawierającego poniżej 100 ppm związku chemicznego w postaci kwasu azotowego ze stabilizatorami wodnych roztworów nadtlenku wodoru, lub tylko jeden z tych związków. Dzięki temu ogranicza się ilość wprowadzanego do kuba kolumny destylacyjnej roztworu nadtlenku wodoru z instalacji wyparnej, co przyczynia się do zmniejszenia ilości nielotnych substancji organicznych zawartych w roztworze.

W wyniku prowadzenia zgodnie z wynalazkiem procesu zatężania i oczyszczania nadtlenku wodoru, zatężony wodny roztwór nadtlenku wodoru odbierany jest w dwóch punktach instalacji:

PL 229 869 B1 z wyparki i z kuba kolumny destylacyjnej i są to produkty o wysokiej czystości, gdyż dzięki wynalazkowi znacznie ogranicza się zjawisko korozji części metalowych kolumny destylacyjnej stykających się ze stężonym nadtlenkiem wodoru w kubie kolumny, zwłaszcza w przestrzeni rurkowej części wyparnej kolumny lub zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej. To właśnie dodanie do kuba kolumny destylacyjnej, lub strumienia wpływającego do zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej, nie więcej niż 30% wag. strumienia zatężonego roztworu nadtlenku wodoru wypływającego z próżniowej wyparki, skutecznie zabezpiecza przed korozją rurki zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej. Tym samym wydłuża się czas pracy całej instalacji zatężania nadtlenku wodoru, gdyż zmniejsza się częstotliwość postojów związana z koniecznością wymiany części skorodowanej instalacji.

Dodawanie do strumienia wody zdemineralizowanej wpływającej do kolumny destylacyjnej kwasu azotowego i/lub stabilizatorów wodnych roztworów nadtlenku wodoru, ogranicza przede wszystkim korozję wypełnienia kolumny destylacyjnej, oraz w pewnym stopniu korozję rurek reboilera kolumny destylacyjnej. Wyraźny efekt zmniejszenia się rozkładu nadtlenku wodoru w kolumnie destylacyjnej i zmniejszenia wydzielania się tlenu obserwuje się już przy obecności 25 ppm kwasu azotowego i 25 ppm stabilizatora wodnych roztworów nadtlenku wodoru zawierającego związki fosfoniowe, przykładowo: kwas 1 -hydroksyetylideno (1,1-dwufosfoniowy). Dodawanie kwasu azotowego i/lub stabilizatorów do strumienia orosienia kolumny destylacyjnej pozwala również ograniczyć straty nadtlenku wodoru, unika się zanieczyszczenia produktu odbieranego z kolumny destylacyjnej substancjami organicznymi.

Dlatego też optymalnie jest prowadzić proces zatężania wodnych roztworów nadtlenku wodoru i usuwania z nich zanieczyszczeń organicznych z jednoczesnym dodawaniem do kuba kolumny destylacyjnej części strumienia wodnego roztworu nadtlenku wodoru zatężonego w układzie wyparnym, a do wody zdemineralizowanej wpływającej do kolumny destylacyjnej dodatkowego strumienia związku chemicznego w postaci kwasu azotowego i/lub stabilizatorów wodnych roztworów nadtlenku wodoru.

Sposób zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru według wynalazku przedstawiono na rysunku przedstawi ającym schemat blokowy instalacji realizującej wynalazek z wykorzystaniem zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej oraz w poniższych przykładach wykonania nr 2 i nr 3, a w przykładzie nr 1 przedstawiono porównawczo proces, który biegnie bez dodawania do strumienia wody zdemineralizowanej dodatkowego strumienia.

P r z y k ł a d 1

Strumień surowego wodnego roztworu nadtlenku wodoru wypływający z kolumny ekstrakcyjnej stabilizuje się przy użyciu kwaśnego pirofosforanu sodu, a następnie przesyła do kolumny myjącej, skąd strumień zawierający 32% nadtlenku wodoru w ilości 4000 kg/h kieruje się do układu zatężania, gdzie w wyparce 1 pracującej pod próżnią następuje podgrzanie strumienia wodnego roztworu nadtlenku wodoru do temperatury 58°C i odparowanie wody. W procesie zatężania powstaje strumień oparów zawierający nadtlenek wodoru o stężeniu około 20% wag. i ciekły strumień zatężonego nadtlenku wodoru, który traktowany jest jako produkt techniczny o stężeniu 65% nadtlenku wodoru. Strumień zatężonego wodnego roztworu nadtlenku wodoru zawiera również nielotny stabilizator jakim jest głównie kwaśny pirofosforan sodu. Wypływający z wyparki 1 strumień oparów kieruje się do kolumny destylacyjnej 2 pracującej pod próżnią, zaś wypływający ciekły strumień produktu technicznego, jest dzielony i część tego strumienia w ilości 870 kg/h odprowadzany jest poza układ zatężania, zaś około 17% wag. strumienia ciekłego z wyparki 1 wprowadzane jest z natężeniem 180 kg/h do strumienia cyrkulacyjnego wpływającego do zewnętrznej wypark i 3 kolumny destylacyjnej. Do szczytu kolumny destylacyjnej 2 wprowadza się dodatkowo wodę zdemineralizowaną w ilości 1100 kg/h. W kolumnie destylacyjnej 2, oddestylowuje się pod próżnią główną część wody i lotne zanieczyszczenia organiczne i odprowadza w postaci oparów ze szczytu kolumny destylacyjnej. Z kuba kolumny destylacyjnej 2 odbiera się w ilości 1000 kg/h strumień produktu w postaci oczyszczonego i zatężonego nadtlenku wodoru o stężeniu 70% wag.

Stabilność produktu z kolumny destylacyjnej 2 spełnia wymogi obowiązujących norm dla wykorzystania go do przygotowania produktu handlowego.

P r z y k ł a d 2

Strumień surowego wodnego roztworu nadtlenku wodoru wypływający z kolumny ekstrakcyjnej stabilizuje się przy użyciu kwaśnego pirofosforanu sodu, a następnie przesyła do kolumny myjącej, skąd strumień zawierający 32% nadtlenku wodoru w ilości 4100 kg/h kieruje się do układu

PL 229 869 B1 zatężania z wyparką 1 pracującą pod próżnią. W wyparce 1 następuje podgrzanie strumienia wodnego roztworu nadtlenku wodoru do temperatury 58°C i odparowanie wody. W wyniku powstają opary zawierające nadtlenek wodoru o stężeniu około 18% wag. i ciekły strumień zatężonego nadtlenku wodoru o stężeniu 65% nadtlenku wodoru, który traktowany jest jako produkt techniczny. Strumień oparów z wyparki 1 kierowany jest do kolumny destylacyjnej 2, natomiast strumień ciekłego produktu technicznego jest dzielony, strumień z natężeniem 1050 kg/h odprowadza się na zewnątrz układu jako produkt techniczny zatężania, a 14% wag. strumienia ciekłego z wyparki z natężeniem 150 kg/h podawane jest do kuba kolumny destylacyjnej 2. Na szczyt kolumny destylacyjnej 2, wraz ze strumieniem wody zdemineralizowanej płynącym z natężeniem 1200 kg/h, wprowadza się 25 ppm kwasu azotowego i 25 ppm stabilizatora opartego o związki fosfoniowe. W kolumnie destylacyjnej 2 pracującej pod próżnią oddestylowuje się główną część wody i lotne zanieczyszczenia organiczne, które wraz z tlenem z rozkładu nadtlenku wodoru, w postaci oparów są usuwane u szczytu kolumny 2.

Strumień zatężonego nadtlenku wodoru z kuba kolumny destylacyjnej 2 o stężeniu 70% i w ilości 880 kg/h stanowi produkt o wysokim stężeniu i czystości. Stabilność produktu z kolumny destylacyjnej 2 spełnia wymogi obowiązujących norm dla wykorzystania go do przygotowania produktu handlowego.

P r z y k ł a d 3

Strumień surowego wodnego roztworu nadtlenku wodoru wypływający z kolumny ekstrakcyjnej stabilizuje się przy użyciu kwaśnego pirofosforanu sodu, a następnie przesyła do kolumny myjącej, skąd strumień zawierający 32% nadtlenku wodoru w ilości 4000 kg/h kieruje się do układu zatężania z wyparką 1 pracującą pod próżnią. W wyparce 1 następuje podgrzanie strumienia wodnego roztworu nadtlenku wodoru do temperatury 58°C i odparowanie wody.

W wyniku powstaje strumień oparów zawierający nadtlenek wodoru o stężeniu około 20 % wag. i ciekły strumień zatężonego nadtlenku wodoru o stężeniu 65% nadtlenku wodoru, który traktowany jest jako produkt techniczny z instalacji.

Strumień oparów z wyparki 1 kierowany jest do kolumny destylacyjnej 2, natomiast ciekły strumień produktu technicznego, jest dzielony i strumień produktu w ilości 900 kg/h odprowadza się poza układ zatężania, zaś około 14% wag. strumienia ciekłego z wyparki wprowadza się z natężeniem 150 kg/h do strumienia cyrkulacyjnego wpływającego do zewnętrznej wyparki 3 kolumny destylacyjnej 2. Do szczytu kolumny destylacyjnej 2 wpływa z natężeniem 1100 kg/h strumień zawierający wodę zdemineralizowaną i 40 ppm kwasu azotowego. W kolumnie destylacyjnej 2 oddestylowuje się pod próżnią główną część wody i lotne zanieczyszczenia organiczne odprowadzając je w postaci oparów ze szczytu kolumny destylacyjnej 2.

Z kuba kolumny destylacyjnej 2 odbiera się w ilości 975 kg/h strumień wodnego roztworu nadtlenku wodoru o stężeniu 70% wag. stanowiącego produkt o wysokiej jakości i stężeniu.

Stabilność produktu z kolumny destylacyjnej 2 spełnia wymogi obowiązujących norm dla wykorzystania go do przygotowania produktu handlowego.

Claims (7)

1. Sposób równoczesnego zatężania i oczyszczania wodnych roztworów nadtlenku wodoru, zawierających octan 2-metylocykloheksylu i/lub produkty jego degradacji, w tym kwas octowy, prowadzi się w układzie zatężania, zawierającym wyparkę, zasilaną strumieniem surowego wodnego roztworu nadtlenku wodoru, stabilizowanego we wcześniejszych etapach kwaśnym pirofosforanem sodu, oraz kolumnę destylacyjną, do której doprowadza się strumień oparów nadtlenku wodoru z wyparki, część ciekłego strumienia zatężonego roztworu nadtlenku wodoru z wyparki, oraz strumień wody zdemineralizowanej z zewnątrz układu, znamienny tym, że do kolumny destylacyjnej wprowadza się poniżej 30% wag. strumienia ciekłego produktu wypływającego z wyparki w postaci zatężonego roztworu nadtlenku wodoru, a do wpływającego do kolumny destylacyjnej strumienia wody zdemineralizowanej dodawana jest dodatkowa substancja w postaci mieszaniny kwasu azotowego i stabilizatora wodnych roztworów nadtlenku wodoru lub tylko jeden z tych związków, przy czym stężenie substancji dodawanej do wody zdemineralizowanej nie przekracza 100 ppm.

PL 229 869 B1

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do kolumny destylacyjnej wprowadza się od 10% wag. do 30% wag. strumienia zatężonego nadtlenku wodoru.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień zatężonego nadtlenku wodoru wprowadza się do kuba kolumny destylacyjnej.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że strumień zatężonego nadtlenku wodoru wprowadza się do strumienia cyrkulującego między kubem kolumny destylacyjnej a jego zewnętrzną wyparką, do strumienia wpływającego do zewnętrznej wyparki kolumny destylacyjnej.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie substancji dodawanej do wody zdemineralizowanej wynosi od 25 do 100 ppm.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako stabilizator wodnych roztworów nadtlenku wodoru w strumieniu wody zdemineralizowanej stosuje się substancje zawierające związki fosfoniowe.

7. Sposób według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że jako stabilizator wodnych roztworów nadtlenku wodoru w strumieniu wody zdemineralizowanej, stosuje się kwas 1-hydroksyetylideno (1,1-dwufosfoniowy).