PL76737B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania roztworów nadtlenku wodoru metoda antrachinonowa o stezeniu powyzej 50% wagowych i zawartosci wegla ponizej 300 mg na litr nad¬ tlenku wodoru.Taka jakosc H202 osiaga sie, jezeli przez odpe¬ dzenie wody z surowego. ekstraktu doprowadza sie zawartosc H202 do stezenia powyzej 60%, zwlasz¬ cza do stezen 65—80%.Jako surowe ekstrakty stosuje sie produkty,/któ¬ rych stezenie wynosi powyzej 35%, zwlaszcza 40— 55% wagowych H202.' Te surowe produkty mozna ewentualnie przemyc rozpuszczalnikami organicz¬ nymi, albo traktowac srodkami adsoTbcyjnymi.Stwierdzono tez, ze szczególnie odpowiednie sa roztwory robocze zawierajace jako nosnik reakcji 2-alkiloantrachinony o ciezarze czasteczkowym po¬ nizej 275 i które sa w ten sposób utleniane i re¬ dukowane w obiegu, ze daja stezenie H202 poni¬ zej wartosci 15 g H202/1 roztowru roboczego i po¬ siadaja wspólczynnik podzialu powyzej 30, zwlasz¬ cza powyzej 40. Tego samego rodzaju roztwory ro¬ bocze zostaly opisane w niemieckim opisie paten¬ towym 1 261 838.Jako 2-alkiloantrachinony szczególnie nadaje sie 2-etyloantrachinon i 2-III-rzed.-butyloantrachinon.Maja one w warunkach obiegu wysoka stabilnosc oraz sa latwo dostepne. Skuteczne okazaly sie mie¬ szaniny wymienionych stabilizatorów ze soba i z odpowiednimi czterohydropochodnymi.Do wytwarzania surowych produktów ekstrakcji o wysokim stezeniu nadtlenku wodoru najkorzyst¬ niejsze sa takie roztwory robocze, które obok wy¬ mienionych nosników reakcji zawieraja jako roz¬ puszczalnik tak zwana benzyne aromatyzowana o temperaturze wrzenia pod normalnym cisnieniem od okolo 150 do 220°C i/albo organiczne estry kwa¬ su fosforowego wzglednie kwasu fosfonowego.Pod nazwa aromatyzowane benzyny nalezy przy tym rozumiec szczególnie pochodne benzenu uzy¬ skiwane przez proces katalitycznej aromatyzacji weglowodorów alifatycznych, takie jak trójmetylo- benzeny, etylometylobenzeny, czterometylobenze- ny, albo okreslone zwiaizlki jak III-rizejd.-butyloben- zen i Ill-rzed.-butylotoluen. Jako organiczne estry kwasu ortofosforowego wzglednie estry kwasu orto¬ fosforowego, odpowiednie sa zwlaszcza takie estry, które jako skladniki estryfikujace zawieraja alifa¬ tyczne alkohole o dlugosci lancucha okolo C5—C9.Wedlug wynalazku otrzymuje sie wiec w prosty technicznie sposób produkty o wysokim stezeniu nadtlenku wodoru, które jakosciowo moga równac sie zwyklym produktom handlowym. W ponizszej tablicy 1 w szpaltach 1, 2 i 3 zostaly porównane trzy okolo 70% destylaty pochodzace z róznych in¬ stalacji antrachinonowych z produktem (kolumna 5), który nie zostal wytworzony przez calkowita destylacje lecz wedlug wynalazku.Sposób wedlug wynalazku pozwala na kolosalne zmniejszenie zuzycia energii, które w znanych spo¬ sobach siegalo do 25% ogólnych nakladów.Na podstawie znanego stanu techniki bylo rze¬ cza nie do przewidzenia, ze mozna bedzie latwo zatezyc surowy ekstrakt H202 przez odpedzenie wody, co jest przedmiotem niniejszego wynalazku.Uwazano powszechnie, ze ze zmniejszeniem sie ilos¬ ci wody i zwiekszeniem stezenia H202 w suro¬ wym ekstrakcie, zwiekszy sie takze odpowiednio zawartosc wegla. Przypisywano bowiem nadtlen¬ kowi wodoru wieksza zdolnosc rozpuszczania zwiazków organicznych niz wodzie. Wiadomo bo¬ wiem, ze H202 rozpuszcza sie lepiej niz woda w zwiazkach organicznych, zwlaszcza w roztworach roboczych skladajacych sie ze skladników orga¬ nicznych. Wynika to wyraznie z tablicy 2.Tym bardziej zaskakujace byly uzyskane wyni- ni, które zestawiono w ponizszej tablicy 3.Z tablicy 3 wynika, ze poziom zawartosci wegla w H202 praktycznie jest niezalezny od stezenia H202 w produkcie ekstrakcji.Równiez zupelnie nieoczekiwane byly wyniki do¬ swiadczen, zestawionych w tablicy 4. Wyniki te uzyskano przy zatezeniu, to jest fprzy odpedzaniu wody z silnie stezonych surowych produktów eks¬ trakcji (analiza p. Tablica 1, kolumna 4).Jak widac z tablicy 4, w miare wzrostu stezenia H202 w blocie zawartosc wegla najpierw maleje, pózniej zas, po przejsciu przez pewne minimum, znów rosnie. Jak widac z tablicy 4, zawartosc wegla w przykladowo wybranym 47,2% H202 jest w przyblizeniu taka sama, jak w 70,2% nadtlenku 10 li 5 20 25 30 35 40 45 50 55 6076737 Tablica 1 Porównanie jakosci H202 Handlowe destylaty H202 Stezenie H202% wagowe Wartosc zabarwienia (skala Fed3) , Zawartosc wegla mg C/l Wartosc pH elektrometryczna Pozostalosc po odparowaniu (mg/l) Pozostalosc po wyprazeniu | (mg/l) 1 70,6 1 330 1,8 183 47 2 70,4 0 250 0,1 205 82 Surowy produkt ekstrakcji wedlug zastrz. 4 Próba Nr 3 71,9 1 83 2,0 124 95 4 47,2 1 162 2,2 107 45 Odpedzony surowy produkt ekstrakcji wedlug wynalazku 5 69,1 1 183 1,3 120 65 wodoru, który jest powszechnym produktem han¬ dlowym.Techniczne przeprowadzanie zatezania wedlug wynalazku jest operacja prosta, która mozna pro- Tablica 2 Rozpuszczalnosc H202 i H20 w roztworze roboczym Rozpuszczalnosc 98% H202 w g/l w roztwo¬ rze przemyslowym we¬ dlug opisu patentowego RFN 1 261 838 Rozpuszczalnosc wody w mg/l w roztworze przemyslowym wedlug opisu patentowego RFN 1261838 20°C 14,4 2,3 30°C 15,4 2,6 40°C - 16,5 2,9 50°C 17,5 3,4 wadzic periodycznie lub w sposób ciagly. Koniecz¬ na jest praca pod zmniejszonym cisnieniem, zwlaszcza korzystnie pod cisnieniem 50—90 T mm Hg.Tablica 3 Zawartosc wegla w surowych produktach ekstrak¬ cji H202 o róznym stezeniu (H202 wytworzono za pomoca sposobu wedlug opisu patentowego RFN nr 1 261 838, prowadzonego w ciagu 2 lat) Procenty wagowe H202 w surowym produkcie ekstrakcji Zawartosc wegla w su¬ rowym produkcie eks¬ trakcji mg C/l 10,3 176 25,0 182 37,2 179 49,7 180 | Aby uniknac rozkladu mozna stabilizowac nad¬ tlenek wodoru przez dodanie do ukladu stabiliza¬ tora. Stabilizator mozna wprowadzac do ekstrak¬ cyjnej wody zasilajacej albo podczas zatezania.Tablica 4 Zawartosc wegla przy zageszczaniu 47,2% surowego 25 ekstraktu H202 30 Zawartosc H202 w blocie % wagowe Zawartosc wegla w blocie | mg C/l 47,2 162 55,1 155 60,3 148 64,0 153 70,2 165 35 40 45 50 55 65 Górna granica odpedzania wody zalezy od wa¬ runków bezpieczenstwa. Nalezy unikac zawartosci ponad 92%.Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja blizej na¬ stepujace przyklady.Przyklad. Ekstrakcja. Roztwór roboczy o-skladzie analogicznym jak w opisie patentowym RFN nr 1 261838 prowadzano w aparaturze tech¬ nicznej w obiegu kolowym przez nastepujace eta¬ py: uwodornienia, filtracja, utlenianie i ekstrak¬ cja. Przeplyw roztworu roboczego wynosil 500 l/go¬ dzine. Zawartosc H202 w roztworze roboczym po etapie utleniania wynosila przecietnie 1,0% wa¬ gowych. Etap ekstrakcji prowadzono w dwóch ko¬ lumnach zraszanych NW 100 o dlugosci po 9 m, z których kazda, w dnie miala jako organ roz¬ dzielczy pólke sitowa o wolnym przekroju 4,2%.Kolumne zasilano w ciagu godziny iloscia wody równa 4,75 1. Powstala ilosc H202 równa 7,8 i o gestosci 1,194 w temperaturze 15°C, której ste¬ zenie wynosilo przecietnie 50% wagowych. Uzyska¬ na ilosc H202 odpowiadala wydajnosci ekstrakcji 98%. Temperatura w etapie uwodornienia wynosi¬ la 43°C. 50% H202 mial zawartosc wegla 187 mg C/l. Po przejsciu przez kolumne przemywajaca NW 50 o dlugosci 4 m, z wypelnieniem benzyna aroma¬ tyzowana o granicach wrzenia 160—185°C, war¬ tosc wegla w 50% H202 obnizyla sie do 162 C/l.Zageszczanie. W urzadzeniu przemyslowym do-76737 zowano na godzine 192 i 50% nadtlenku wodoru do srodka kolumny NW 500 dlugosci 6 m wypel¬ nionej pierscieniami Raschinga, która na dnie po¬ laczona byla z kotlem do ponownego odparowywa¬ nia skroplonych par o powierzeni ogrzewczej oko¬ lo 2 m2 ogrzewanym za pamdca pary wodnej o 1,2 atmosferach nadcisnienia. W ciagu godziny odbie¬ rano: — na dnie kolumny: 126 1 H202 (70%) — w glowicy kolumny: 66 1 wody (slady H202) Zageszczanie przeprowadzono pod zmniejszonym cisnieniem (63 mm Hg). 70% koncentrat odpowia¬ dal jakosciowo danym analitycznym podanym w tablicy 1, kolumna 5. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania roztworów nadtlenku wo¬ doru metoda antrachinowa o stezeniu nadtlenku wodoru powyzej 50% i o zawartosci wegla poni- 10 15 20 8 zej 300 mg C/l znamienny tym, ze surowy produkt ekstrakcji zateza sie za pomoca odpedzania wody.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odpedzanie wody prowadzi sie do uzyskania ste¬ zen nadtlenku wodoru ponad 60, a korzystnie 65— 80% H2C2.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze stasuje sie surowe produkty eksltrakcji nad¬ tlenku wodoru o stezeniu nadtlenku wodoru po¬ nad 35, a korzystnie 40—55% H202.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze stosuje sie roztwory robocze, które jako prze¬ nosniki reakcji zawieraja 2-alkiloantrachinony o masie czasteczkowej nizszej niz 275, które w ta¬ ki sposób sa redukowane i utleniane, ze osiagaja pojemnosc nadtlenku wodoru ponizej wartosci 15 g H202/litr oraz maja wspólczynniki podzialu o wartosciach powyzej 30, a korzystnie powyzej 40. Krak. Zakl. Graf. Nr 1, zam. 163/73 Cena 10 zl PL PL