PT99137A - Processo e instalacao para a producao de peroxido de hidrogenio a partir de hidrenio e de oxigenio - Google Patents

Description

-1 % "PROCESSO Ε INSTALAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÉNIO A PARTIR DE HIDROGÉNIO E DE OXIGÉNIO"

CAMPO E ENQUADRAMENTO HISTÓRICO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um processo catalítico para a produção de perôxido de hidrogénio aquoso com segurança a partir de hidrogénio e de oxigénio gasosos, a uma concentração acima do seu limite inferior de inflamabilidade e, mais particularmente, refere-se a um processo que proporciona a produção contínua de uma corrente aquosa que contém concentrações utilizáveis de peroxido de hidrogénio e uma corrente gasosa efluente que contém hidrogénio e oxigénio residuais em concentrações fora dos limites de inflamação e de explosão das misturas de hidrogénio e oxigénio. A produção de peroxido de hidrogénio por reacção directa de hidrogénio e oxigénio em solução aquosa na presença de um catalisador parece ter sido referida pela primeira vez na patente de invenção norte-americana numero 1 108 752, concedida em 1914 a Hinkel e col., e foi o assunto de numerosas patentes de invenção até ao presente.

Ao longo dos anos, estabeleceu-se que a reacção se efectua melhor a pressões parciais relativas de oxigénio para hidrogénio -2- % iguais a pelo menos 2/1 e que a selectividade da reacção para produzir peroxido de hidrogénio (em vez de água) aumenta quando aumentam as proporçoes de oxigénio para hidrogénio. Por exemplo, a patente de invenção norte-americana numero 4 009 252 refere-se à reacção de hidrogénio com oxigénio em meio aquoso utilizando concentrações escolhidas de um catalisador do grupo da platina e pressões parciais de hidrogénio e de oxigénio pelo menos iguais a 0,5 atmosfera e 1 atmosfera, respectivamente, com proporções de oxigénio/hidrogénio compreendidas entre 1,5 e 20/1 e, preferivelmente, entre 2/1 a 10/1. A patente de invenção norte-americana numero 4 336 239, que se refere à produção por um processo contínuo e também por um processo descontínuo de peroxido de hidrogénio a partir de hidrogénio e de oxigénio, refere que se prefere realizar o processo com proporções de oxigénio/hidrogê-nio maiores do que 5/1, sendo geralmente preferidas as proporções iguais a 12/1 e a 15/1. A reacção de hidrogénio com oxigénio para produzir pe-rôxido de hidrogénio não ê sem perigo, no entanto, visto que as misturas de hidrogénio e oxigénio sao inflamáveis, e mesmo explosivas, para concentrações de hidrogénio maiores do que 5%, o limite inferior de inflamabilidade, que corresponde a proporções molares de oxigénio/hidrogénio iguais a 20/1 e inferiores e inclui as proporções de funcionamento de oxigénio/hidrogénio geralmente preferidas. Por consequência, para minimizar o perigo de explosão ou de fogo, a técnica também refere a utiliza- ção de um gás diluente, tal como azoto, hélio, néon ou árgon, como se refere nas patentes de invenção norte-americanas numeros 4 009 252 e 4 661 337.

Também já foi proposto empregar proporções de oxigénio/ /hidrogénio que estão bastante fora dos limites de inflamação e dos limites de explosão. A patente de invenção norte-americana numero 4 681 751, por exemplo, refere que ê preferível empregar proporções de oxigénio/hidrogénio iguais a 20/1 ou maiores, para evitar o perigo de explosão durante a realização de processos contínuos. De maneira semelhante, a patente de invenção norte--americana numero 4 336 239, acima citada, refere que a reacção se pode realizar com proporções de oxigénio/hidrogénio compreendidas entre 23/1 e 40/1, que estão fora dos limites de inflamabilidade e evitam o perigo de explosão, sem necessidade de utilizar um gás inerte diluente. Muito embora constitua uma medida de segurança, a utilização de gás inerte como diluente e as elevadas proporções de oxigénio/hidrogénio constituem expedientes inconvenientes. Tem como resultado pressões de reacção desnecessariamente elevadas que necessitam a utilização de equipamento sob alta pressão mais dispendioso. Além disso, as proporções em moles de oxigénio/hidrogénio superiores a cerca de 10/1 proporcionam um pequeno ou nulo aperfeiçoamento da selectividade da reacção para produzir peroxido de hidrogénio. O funcionamento contínuo do processo de combinação di-

recta é muito desejável para a preparação de perôxido de hidrogénio. Os modos de funcionamento contínuos descritos na técnica, no entanto, não são inteiramente satisfatórios do ponto de vista comercial. A patente de invenção norte-americana numero 4 279 883 descreve um processo contínuo que envolve um sistema de reacção em tanque agitado que tem uma zona gasosa e uma zona líquida, meios para alimentar os reagentes e os gases diluentes, meios para alimentar um meio reaccional líquido aquoso que contém disperso o catalisador metálico e meios para a remoção contínua de uma composição gasosa exausta e um produto aquoso líquido da reacção. O Exemplo 1 da patente de invenção norte-americana numero 4 279 883 refere-se ao uso de uma mistura de alimentação gasosa, que consiste em hidrogénio, oxigénio e azoto às pressões parciais de, respectivamente, 5, 49 e 113 atmosferas, o que corresponde a uma proporção de oxigênio/hidrogénio igual 9,8/1 diluída com azoto. 0 processo contínuo descrito apresenta o inconveniente de ter de utilizar-se uma proporção relativamente grande de azoto para gases reagentes, o que faz aumentar o custo da operação. Também se verificou que, num sistema de tanque agitado como se referiu antes, o catalisador metálico disperso tende a aderir e a acumular-se nas paredes do reactor e no veio do agitador na zona gasosa em que pode ficar exposto aos reagentes na fase gasosa. Se o catalisador secar durante a realização da reacção, há sempre o perigo de que, na ausência de gás diluente, o cata- » lisador seco possa catalisar a ignição da mistura da fase gasosa que contêm peroxido de hidrogénio. Assim, é evidente que a técnica anterior empregou um gás diluente para proteger contra a possibilidade de fogo ou de explosão durante o processo contínuo exemplificado. A patente de invenção norte-americana numero 4 336 239, citada antes, refere-se a um processo contínuo para a obtenção de peroxido de hidrogénio realizado numa reacçao em torre cheia com catalisador e equipada com meios para a alimentação concorrente para cima de peroxido de hidrogénio e dissolvente da mistura reaccional. No topo do reactor, há um dispositivo para retirar amostras de líquido, meios para transferir o efluente do reactor para um separador de líquido-gás, meios para descarregar para a atmosfera o efluente gasoso exausto e meios para introduzir uma corrente diluente de azoto. A patente descreve uma série de experiências nos Exemplos 3, 4 e 5 utilizando hidrogénio e oxigénio ao longo de uma larga gama de proporções de oxigénio/ /hidrogénio, isto é, entre cerca de 2,9/1 e cerca de 30/1. 0 Exemplo 4 refere-se a proporções de oxigénio/hidrogénio compreendidas entre 23/1 e 30/1 , que estão fora dos limites de inflamabilidade ou de explosão.

De salientar que as concentrações de perõxido de hidrogénio no efluente líquido resultantes são relativamente pequenas, estando compreendidas entre 0,14 a 0,70 molar ou cerca de 0,5 a -6- 2,4% em peso do efluente. A composição do gás exausto descarregado do separador de gás-líquido não é referida. Os resultados da produção de perôxido de hidrogénio, no entanto, indicam que o tempo de residência do hidrogénio e do oxigénio na torre de reac-ção é insuficiente para descer substancialmente as suas concentrações no meio líquido de reacção, de modo que, quando o oxigénio e o hidrogénio são alimentados ao reactor em proporções que estão inicialmente dentro da gama inflamável-explosiva (como nas experiências do Exemplo 3, que não empregam um gás diluente), estes componentes reagentes estão ainda na zona inflamável-explosiva no gás exausto descarregado do separador de gás-líquido. Isto ê ainda sugerido pela presença de meios de alimentação de azoto diluente no topo do reactor inferior, de modo que o azoto pode ser alimentado ao separador de gás-líquido quando seja necessário para manter uma composição de gás "segura" na zona gasosa do separador e no gás descarregado a partir dele. Isto é ainda sugerido por a) Exemplo 3, ensaio C, que mostra a utilização de ar enriquecido com oxigénio para proporcionar uma composição de alimentação que contém hidrogénio não inflamável e por b) Exemplo 4, que utiliza proporções de alimentação de oxigénio/hidrogénio fora dos limites de inflamabilidade ou de explosão. O processo de acordo com a patente de invenção norte--americana Ne 4 336 239 também possui o inconveniente de envolver meios reaccionais líquidos constituídos por ou que contêm pro- -7-

porções substanciais de dissolventes orgânicos. Estes dissolventes não so aumentam o custo da operação mas têm como resultado a obtenção de soluções de perôxido de hidrogénio que têm utilidade limitada e fraca possibilidade de venda. Além disso, os componentes orgânicos apresentam o perigo de acumulação de perôxido explosivo, como se refere nas patentes de invenção norte-americanas numeros 4 009 252, 4 681 751, 4 772 458 e 4 389 390. Muito embora, como se referiu antes, o gás efluente que contêm hidrogénio e oxigénio que não reagiram possa, caso seja necessário, ser tornado não inflamável e não explosivo por utilização de gás diluente ou por excesso de oxigénio, essa utilização apenas aumenta o investimento e o custo de funcionamento deste processo.

Também se sabe ser possível realizar reacções de hidro-genação, incluindo a produção de perôxido de hidrogénio no processo cíclico de hidrogenação e oxidação de antraquinona, em reactores tubulares, como se descreve nas patentes de invenção norte-americanas numeros 3 433 176 e 4 428 923. O primeiro reac-tor compreende uma pluralidade de espaços alongados (tubos) dirigidos para cima, de menor diâmetro, ligados alternadamente em série a uma pluralidade de espaços alongados dirigidos para baixo de maior diâmetro, sendo os reagentes obrigados a passar co-correntemente para cima através dos tubos de menor diâmetro e para baixo através dos tubos de maior diâmetro. O sistema reac-cional mencionado antes não ê inteiramente satisfatório para a presente finalidade porque parece limitado a velocidades de pas-

-δ ε agem relativamente pequenas, isto é, de até 3 metros por segundo ou cerca de 9,9 pés por segundo. f

Mais importante, como se refere na patente de invenção norte-americana 4 428 923, a separação de fases da mistura reac-cional gasosa/líquida pode ocorrer sob certas condições evitadas no sistema reaccional de hidrogénio-oxigénio, visto que o oxigénio está presente juntamente com o hidrogénio na fase gasosa separada, criando assim o perigo de explosão dentro do reactor. 0 processo de acordo com a patente de invenção norte-americana Ns 4 428 923 de reactor de tubo dirige-se à preparação de um produto intermediário de antraquinona hidrogenado para a preparação do perôxido de hidrogénio. Utiliza um reactor em circuito fechado feito de tubos com o mesmo diâmetro nominal, dispostos vertical ou horizontalmente e ligados por meio de tubos encurvados (joelho). O comprimento do reactor varia entre 15 e 150 metros (cerca de 50 a 500 pés), sendo o diâmetro interno compreendido entre cerca de 350 e 700 milímetros (cerca de 13,8 e 27,6 polegadas). As velocidades de passagem no tubo de reacção são superiores a 3 e inferiores a 10 metros por segundo (maiores do que cerca de 9,8 e menores do que cerca de 32,8 pés por segundo) preferivelmente 4 a 7 metros por segundo (cerca de 13 a 23 pés por segundo). No entanto, este dispositivo e este processo são concebidos de modo a eliminar perdas de pressão devidas às expan soes e contracções do tubo na patente de invenção norte-ameri- -9-

cana número 3 423 176 e, dessa forma, aumentam a velocidade de passagem do líquido e, por consequência, a produção da antraqui-nona hidrogenada pretendida. Na patente, não há quaisquer indicações relativas â combinação directa de hidrogénio e oxigénio para a formação de perôxido de hidrogénio ou aos problemas associados à inflamabilidade de hidrogénio-oxigénio associados ao processo de combinação directa.

OBJECTIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Portanto, o objectivo principal da presente invenção é proporcionar um processo catalítico aperfeiçoado para a preparação de perôxido de hidrogénio a partir de hidrogénio e de oxigénio em solução aquosa, que compreende a utilização de hidrogénio e de oxigénio em proporções de alimentação que se encontram dentro do intervalo de misturas inflamáveis/explosivas e que tem como resultado a obtenção de uma corrente de gás exausto que contém hidrogénio e oxigénio que não reagiram em concentrações fora dos limites das misturas inflamáveis e explosivas.

Outro objectivo da presente invenção é proporcionar um processo seguro que origina a produção de perôxido de hidrogénio aquoso com elevadas concentrações e com elevada selectividade.

Ainda outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar um processo para a obtenção de perôxido de hidrogé-

nio com elevado rendimento, que inclui a recuperação da corrente de gás exausto que contem hidrogénio e oxigénio que não reagiram e a sua recirculaçio para a zona de reacção juntamente com hidrogénio e oxigénio de compensação, quando necessário, para proporcionar proporções de oxigénio para hidrogénio compreendidas dentro do intervalo pretendido.

Ainda outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar um processo cíclico, que inclui a reciclagem de, pelo menos, uma parte da solução do produto aquoso perôxido de hidrogénio para a zona reaccional a fim de se obter um efluente gasoso que contêm uma concentração ainda maior de perôxido de hidrogénio do que o efluente aquoso prévio.

Os objectivos referidos antes da presente invenção sao atingidos pelo novo processo para a preparação de perôxido de hidrogénio a partir de hidrogénio e de oxigénio, processo esse que compreende estabelecer-se uma zona reaccional para a reacção efectiva entre hidrogénio e oxigénio e formar-se perôxido de hidrogénio, enchendo de maneira substancialmente completa a zona de reacção com uma solução aquosa acídica apropriada para efec-tuar a mencionada reacção do hidrogénio com o oxigénio, proporcionando na citada zona em contacto com a referida solução aquosa uma quantidade cataliticamente efectiva de um catalisador para a reacção de hidrogénio-oxigénio, formando uma mistura reaccional dispersando hidrogénio gasoso e oxigénio gasoso na solução -11- * aquosa acídica em proporçoes que estão acima do limite inferior de inflamabilidade de hidrogénio e de oxigénio a uma temperatura e a uma pressão suficientes para se obter como resultado a formação de perôxido de hidrogénio, mantendo a mistura reaccio-nal à referida temperatura e pressão até que a proporção de hidrogénio na mistura reaccional tenha descido para um valor menor do que o limite inferior de inflamabilidade das misturas de hidrogénio e oxigénio, removendo a solução aquosa de peréxido de hidrogénio com o seu gás residual disperso da zona de reacção e permitindo que ele se separe numa fase gasosa exausta que contém hidrogénio e oxigénio em proporções inferiores ao limite inferior de inflamabilidade na fase líquida que contêm perôxido de hidrogénio e separando a fase líquida de perôxido de hidrogénio do gás exausto.

Outra forma de realização preferida da presente invenção é um processo contínuo, que compreende realizar a reacção do hidrogénio com o oxigénio na solução aquosa acídica numa zona reaccional alongada, preferivelmente uma zona tubular tal como um reactor tubular, sob condições de fluxo de êmbolo.

Ainda uma outra forma de realização da presente invenção é um processo contínuo, que compreende realizar a reacção do hidrogénio e do oxigénio numa zona reaccional tubular alongada, como a referida antes, recuperando o gás exausto e reciclando-o para o reactor juntamente com o hidrogénio de compensação e o -12- oxigénio de compensação numa quantidade suficiente em proporção relativa ao do oxigénio inferior ao limite de inflamabilidade e solução aquosa acídica de compensação e catalisador na medida das necessidades, para a preparação de peroxido de hidrogénio.

Ainda uma outra forma de realização da presente invenção é constituída pela adição em várias fases de hidrogénio ao longo do comprimento do tubo para conseguir uma maior transformação total do oxigénio por passagem através do tubo, reduzindo dessa forma o volume de gás que tem de ser reciclado para atingir melhores resultados económicos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os objectivos e vantagens referidos antes e ainda outros e as novas características da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição pormenorizada da invenção, representada nos desenhos anexos, em que: a Figura 1 é uma representação esquemática de uma forma de realização da presente invenção que compreende a realização da reacção entre hidrogénio e oxigénio dispersos num meio reac-cional apropriado, na presença de um catalisador, num reactor tubular; e a Figura 2 representa esquematicamente uma forma de rea-

lização preferida da presente invenção que compreende a realização do processo de maneira cíclica contínua num sistema de reac-tor tubular, representado na Figura 1, mas que inclui meios para reciclar o gás exausto do separador gás-líquido para a zona de reacção tubular juntamente com oxigénio de compensação adicionado ao gás exausto no separador gás-líquido.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO A presente invenção aproveita a vantagem que resulta do facto de a ignição do hidrogénio e do oxigénio gasosos dispersos, mesmo em proporções explosivas, se não propagar através de um meio líquido. Assim, de acordo com a presente invenção, o hidrogénio e o oxigénio podem ser empregados com segurança em proporções inflamáveis e explosivas mantendo o hidrogénio e o oxigénio gasosos dispersos e, preferivelmente, dispersos separadamente no meio reaccional líquido, na ausência substancial de um espaço contínuo de vapor livre por cima do líquido.

Pode atingir-se uma condição substancialmente isenta de fase de vapor no processo de acordo com a presente invenção enchendo de maneira substancialmente completa a zona reaccional com o meio reaccional líquido, de modo que não exista na zona reaccional praticamente espaço para vapor livre. Assim, o catalisador para a reacção de preparação de peroxido de hidrogénio é mantido sempre molhado com o líquido, pelo menos até que a -14- reacçao tenha prosseguido até à extensão em que a proporção de hidrogénio na zona reaccional tenha descido para um valor inferior ao limite inferior de inflamabilidade, isto é, um valor inferior a cerca de 5,5% em moles de hidrogénio com base no teor total de hidrogénio e de oxigénio residuais e, preferivelmente, um valor menor do que 4,5% e, ainda mais preferivelmente, inferior a cerca de 3%, por uma questão de maior segurança. 0 processo é preferivelmente realizado de maneira contínua num reactor alongado, preferivelmente cilíndrico, tal como uma tubagem. A solução aquosa é alimentada sob condições de caudal de rolhão (tipo êmbolo), de modo a evitar ou a minimizar a contramistura da mistura do reactor. 0 comprimento do reactor tubular preferido pode variar entre limites afastados, mas, normalmente, está compreendido dentro do intervalo de cerca de 15,2 a 610 metros (cerca de 50 a 2000 pês), preferivelmente entre cerca de 61 e 457 metros (cerca de 200 a 1500 pês) e mais preferivelmente ainda entre cerca de 122 e 366 metros (400 a 1200 pês) e deve ser substancialmente maior do que o seu diâmetro interno. O diâmetro interior á preferivelmente constante ao longo de todo o comprimento da zona reaccional e pode variar entre cerca de 2,5 e 91,4 centímetros (cerca de 1 a 36 polegadas), preferivelmente entre cerca de 10 e cerca de 61 centímetros (4 e 24 polegadas) e, mais preferivelmente ainda, entre cerca de 15 e 46 centímetros (cerca de 6 a 18 polegadas). A proporção do comprimento da tubagem e o seu diâmetro interno varia normalmente entre cerca de

25/1 e 1000/1, preferivelmente entre 25/1 e 500/1 e, mais preferivelmente, entre 25/1 e 150/1, para facilitar a conservação de condições de caudal em rolhão, para permitir que o hidrogénio e o oxigénio reajam na proporção pretendida mas ainda não haja um excesso de comprimento não utilizado que aumente o investimento necessário para a realização do processo sem quaisquer benefícios correspondentes. A velocidade de passagem da solução aquosa e da mistura reaccional subsequentemente formada com os seus gases de hidrogénio e oxigénio dispersos pode variar entre limites afastados e, para um tubo com 5 centímetros (2 polegadas) de diâmetro interno, varia normalmente entre cerca de 1,2 e 5,5 metros por segundo (4 e 18 pés) por segundo) preferivelmente entre cerca de 2,7 e 4,3 metros por segundo (9 e 14 pés por segundo), dependendo da composição da solução aquosa, do catalisador particular empregado e da sua concentração, da temperatura de realização da reacção e das dimensões do reactor tubular e do desenho específico dos distribuidores de entrada de gás. Quaisquer que sejam as condições de realização do processo, a solução, o catalisador, a temperatura, etc., a velocidade de passagem deve ser coordenada com as dimensões do tubo de modo que o hidrogénio e o oxigénio transportados na mistura reaccional possam reagir até à proporção pretendida antes de ele ser descarregado do reactor. O processo também pode realizar-se em cargas descontínuas num reactor de tanque agitado, desde que a mistura reaccional dos gases dispersos no meio reaccional líquido seja mantida na ausência substancial de espaço, de vapor livre por cima da mistura reaccional até que a concentração do hidrogénio dos gases dispersos tenha descido para um valor inferior ao limite mínimo de inflamabilidade. A pressão parcial de hidrogénio e a pressão parcial de oxigénio podem variar entre limites afastados mas, preferivelmente, são tais que proporcionem pressões super-atmosféricas no intervalo compreendido entre cerca de 14 e cerca de 280 kg/cm2 absolutos (200 e 4000 psia), preferivelmente entre cerca de 28 e cerca de 175 kg/cm2 absolutos (cerca de 400 a cerca de 2500 psia) e, mais preferivelmente ainda, entre cerca de 56 e cerca de 98 kg/cm2 absolutos (cerca de 800 e cerca de 1400 psia), sendo estas pressões as mesmas que a pressão parcial dos gases dispersos no meio líquido. A proporção de hidrogénio na carga inicial de hidrogénio e de oxigénio tomados conjuntamente é maior do que o limite inferior de inflamabilidade e, normalmente, estará compreendida entre cerca de 6 e 12% em moles. Por outras palavras, a proporção da pressão parcial de oxigénio para a pressão parcial de hidrogénio está compreendida entre cerca de 16/1 e cerca de 17/1, preferivelmente entre cerca de 13/1 e cerca de 9/1. Caso assim se pretenda, pode empregar-se um gás inerte em adição aos reagentes essenciais de hidrogénio e oxigénio, mas isso não é necessário para a segurança do funcionamento, desde que as condições do processo de acordo com a presente invenção -17- >% sejam mantidas através da reacção entre hidrogénio e oxigénio na presença do catalisador. Normalmente, a temperatura de realização da reacção está compreendida no intervalo de 0o a 50° C e, mais geralmente, entre 10o e 30° C, por razões de economia. O meio reaccional é aquoso, preferivelmente acídico, com as concentrações de hidrogénio típicas compreendidas dentro do intervalo de cerca de 1x10 a2Mede preferência substancialmente isento de componentes orgânicos. Os ácidos que conferem acidez são um ou mais ácidos escolhidos de entre ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico e ácido clórico, sendo o ácido sulfúrico e o ácido fosfórico os mais vantajosos. Preferivelmente, a solução aquosa contém o ião brometo como promotor, por exemplo, brometo de hidrogénio, brometo de sódio ou outro brometo solúvel, ou um composto hidrolisável ou redutível com obtenção do ião brometo, como se refere nas patentes de invenção norte-americanas números 4 681 751, 4 772 458 e 4 889 705, patentes estas que são incorporadas na presente memória descritiva como referência pela sua indicação de soluções aquosas acídicas apropriadas para a produção de peróxido de hidrogénio a partir de hidrogénio e de oxigénio na presença de um catalisador apropriado. O catalisador é normalmente paládio, platina ou paládio--platina, muito embora possam também empregar-se outros metais do grupo VIII eficazes para catalisar a formação de peróxido de

hidrogénio a partir de hidrogénio e de oxigénio em quantidades cataliticamente eficazes. Prefere-se o paládio e o catalisador compósito de paládio-platina. Quando se utiliza paládio-platina, a proporção em peso de platina para paládio + platina está preferivelmente compreendida entre cerca de 0,01 e cerca de 0,5, mais preferivelmente igual a cerca de 0,02, tal como se descreve na patente de invenção norte-americana numero 4 832 938. 0 metal ou os metais podem ser fornecidos sob a forma de um ou mais sais compatíveis ou sob a forma de metal livre (valência igual a zero), incluindo a forma còloidal ou outras formas conhecidas na técnica. O metal ou os metais catalíticos podem ser não suportados ou transportados num suporte. Os suportes apropriados incluem várias formas de carbono, sílica, alumina, sílica-alumina, titâ-nia, resinas permutadoras de iões e outros suportes conhecidos na técnica. 0 catalisador ê normalmente um catalisador suportado sob a forma de partículas suspenso num líquido reaccional aquoso; como variante, pode ser colocado na zona reaccional sob a forma de leito fixo ou sob a forma de um revestimento aderente às paredes da zona reaccional. A solução aquosa acídica pode também conter outros componentes conhecidos na técnica para promover a produção de peróxido de hidrogénio ou para evitar a sua decomposição durante o decurso da reacção. são exemplos os agentes estabilizadores do peróxido de hidrogénio do tipo de agentes sequestrantes, nomeadamente os que se baseiam em fósforo, como se refere, por exemplo, na patente de invenção norte-americana numero 3 336 112 (coluna 1, linhas 13 a 60) e na patente de invenção norte-americana número 4 009 252 (coluna 4, linhas 49 a 53). Os preferidos são os agentes estabilizadores bem conhecidos baseados em fosforato para o perôxido de hidrogénio, descritos na patente de invenção norte-americana número 4 070 442 (coluna 2, linhas 45 a 57).

INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO O processo de acordo com a presente invenção será melhor compreendido com referência às Figuras 1 e 2. Num funcionamento contínuo típico de uma única passagem na instalação representada na Figura 1 , alimenta-se uma solução acídica aquosa contendo uma mistura 0,05 normal a 0,5 normal de ácido sulfúrico e ácido fosforico, 5 a 50 ppm de ião brometo sob a forma de brometo de „ -5 -4 sodio, que corresponde a cerca de 6x10 a6x10 molar de

Br e 0,2 a 2,0% em peso de um catalisador em partículas contendo 1 a 5% de paládio sobre sílica ou alumina, a um reactor tubular (10) com cerca de 5,1 centímetros (2 polegadas) de diâmetro interno com 91,4 metros (300 pês) de comprimento, através da tubagem (12) e da bomba (14) com uma velocidade de passagem do líquido compreendida entre cerca de 1,22 e 5,5 metros por segundo (4 a 18 pés por segundo). 0 oxigénio gasoso proveniente da tubagem (16) é espalhado na solução aquosa sob a forma de uma fina dispersão de bolhas, com o auxílio de uma bomba compressora -20- (18) num ponto a jusante em relação ao ponto de entrada da solução aquosa. Simultaneamente, espalha-se hidrogénio gasoso e dispersa-se dentro da tubagem (10) por intermédio da canalização (20) e da bomba compressora (22), num ponto de alimentação precisamente a jusante do ponto de entrada do oxigénio. A mistura reaccional resultante desloca-se ao longo da tubagem com um caudal de rolhão. A pressão parcial do oxigénio está tipicamente compreendida entre 63 e 77 kg/cm2 absolutos (cerca de 900 e 1100 psia) e a pressão parcial do hidrogénio está compreendida entre cerca de 5,6 e 8,4 kg/cm2 (cerca de 80 e 120 psia) de tal maneira que a concentração do hidrogénio na entrada do reactor tubular está compreendida entre 7 e 9% do total, correspondendo a uma proporção em moles de oxigénio/hidrogénio compreendida entre cerca de 13,3/1 e 10,2/1. A temperatura da mistura reaccional é mantida a um valor compreendido entre 10 e 30° C, com um permu-tador de calor, não representado.

Como a mistura reaccional tem um deslocamento semelhante a rolhão através do reactor de tubagem, as moléculas de hidrogénio e de oxigénio accionadas pelas suas respectivas pressões parciais dentro das bolhas dispersas destes gases, passam através da interface gás-líquido para a solução, no seio da qual reagem na presença do catalisador para formar perôxido de hidrogénio. Assim, o hidrogénio e o oxigénio são gradualmente consumidos e o perôxido de hidrogénio é gradualmente produzido, obtendo-se como resultado gradientes de concentração dos gases rea- gentes ao longo do comprimento da tubagem que vão desde o valor mais elevado no ponto de alimentação de hidrogénio gasoso até um valor baixo na mistura reaccional no ponto do separador de gás--líquido (24). Semelhantemente, há também um gradiente de concentração de perôxido de hidrogénio que vai desde um valor baixo até um valor elevado à medida que a mistura reaccional se desloca com um deslocamento do tipo de rolhão através da tubagem desde o ponto de alimentação do hidrogénio até ao ponto de des-carga no separador (24). Neste ponto, a mistura aquosa do reactor, exausta em gases reagentes e rica no produto da reacçao, sai para dentro do separador de gás-líquido, onde se separa para dentro da zona gasosa (26) e da zona líquida (28). 0 gás exausto, contendo tipicamente cerca de 2 a 3% de hidrogénio e 98 a 97% de oxigénio, que corresponde a uma proporção em moles de oxigénio/ /hidrogénio compreendida entre cerca de 24/1 e 34/1 , fora dos limites de inflamação e de explosão, sai da zona de gás (26) através de tubagem (32). A parte líquida da mistura reaccional contendo perôxido de hidrogénio e catalisador suspenso é retirada através da tubagem (34), do filtro (36) (para separar o catalisador) e é recuperada através da tubagem (38). A solução recuperada de uma operação de passagem simples típica normalmente contém menos de 1% em peso de perôxido de hidrogénio.

Para se conseguir obter maiores concentrações de perôxido de hidrogénio na instalação representada na Figura 1 , uma parte do líquido proveniente do separador de gás-líquido (24) pode -22-

C % ser reciclada para a bomba de entrada (14). Na instalação representada na Figura 1, podem obter-se concentrações maiores do que 1 % em peso de peróxido de hidrogénio típica de funcionamento sem reciclagem. A instalação da Figura 2 exemplifica um modo de funcionamento preferido que e cíclico e contínuo, que compreende a reciclagem do gás exausto e pelo menos de uma parte da fase líquida que contém peróxido de hidrogénio da mistura reaccional para o reactor de tubo, para minimizar o consumo de ingredientes, tornando desta forma o processo mais económico. De acordo com este modo de funcionamento, o oxigénio gasoso ê primeiramente alimentado a partir da tubagem (40) para a zona de gás (42) do separador gás-líquido (44), que tem uma zona de líquido (46) em que se mistura com a mistura residual de hidrogénio e oxigénio (con--sistindo principalmente em oxigénio) proveniente do ciclo anterior e a mistura gasosa ê transportada por meio da bomba compressora (48) e da tubagem (49) para a tubagem (54). Hidrogénio gasoso fresco ê alimentado através da tubagem (50) e da bomba compressora (52) para a tubagem (54), como foi o caso da tubagem (10) da Figura 1. Solução aquosa acídica, ou sob a forma fresca como se descreve na Figura 1 ou sob a forma de mistura reaccional contendo peróxido de hidrogénio que está a ser reciclada, ê alimentada por intermédio da tubagem (56), da bomba (58), através do permutador de calor (60) (que controla a temperatura da mistura reaccional), da tubagem (62), filtro de velas (64) e

tubagem de saída (66), para o reactor (54) num ponto a montante dos pontos de entrada do oxigénio e do hidrogénio reagentes. A mistura reaccional livre dos gases dispersos e de catalisador suspenso pode ser retirada do circuito, caso assim se pretenda, através da tubagem (68) que sai do filtro (64). Pode adicionar--se solução aquosa de compensação, com ou sem catalisador adicionado, através da tubagem (70), quando isso seja necessário.

Por meio deste processo cíclico contínuo, utilizando condições mais especificamente descritas para o funcionamento de acordo com a Figura 1, pode recuperar-se solução aquosa contendo concentrações cada vez mais elevadas, tipicamente 5 a 20% em peso, de peroxido de hidrogénio, dependendo do numero de reciclagens do líquido da mistura reaccional empregadas. 0 processo de acordo com a presente invenção, quer funcionando como se descreveu em relação â Figura 1 quer em relação à Figura 2, é susceptível de ser submetido a controlo automático das suas funções e fases operacionais vitais, incluindo a alimentação dos gases oxigénio e hidrogénio e o controlo da concentração de hidrogénio em relação à do oxigénio na tubagem, de modo que a mistura reaccional com os seus gases dispersos é mantida dentro do reactor tubular na ausência de espaço de vapor livre e não é descarregada para o separador gás-líquido até que a concentração do hidrogénio atinja um valor inferior ao limite inferior de inflamabilidade. Para garantir a segurança de funcio- -24- namento, o sistema automático é equipado com um sistema de interligação que evita que o teor de hidrogénio do volume gasoso no separador de gás-líquido ultrapasse 4,0% em volume.

EXEMPLOS

Exemplo 1 A instalação da Figura 1 foi posta em funcionamento com reciclagem do líquido para aumentar a concentração de peroxido de hidrogénio, mas sem reciclagem do gás exausto; o gás exausto ê descarregado para a atmosfera. A alimentação de água fresca foi realizada de modo a produzir aproximadamente 5% em peso de peroxido de hidrogénio no efluente do reactor. Utilizou-se um ca talisador bimetálico com cerca de 0,95% de paládio + 0,05% de platina em suporte de sílica, com um intervalo de controlo de —5 brometo regulado de modo a ficar compreendido entre 6x10 e -4 6x10 M. Regulou-se a gama de controlo da acidez de modo a que a concentração do ião hidrogénio esteja compreendida entre 0,035 M e 0,07M. Utilizou-se com êxito uma percentagem de 9,0% em volume de hidrogénio na entrada. Os outros parâmetros foram os seguintes :

Temperatura (°C) Pressão

% 25 70 kg/cm2 absolutos (1000 psia) -25- .%

Percentagem em volume do gás no tubo 3,8 Velocidade linear 1 ,25 metros/segundo Entrada do tubo, percentagem em volume (4,1 pés/segundo) de hidrogénio Saída do tubo, percentagem em volume de 9,00 hidrogénio 0,15 Percentagem em peso de catalisador . Grau de transformação do hidrogénio 0,4 (% em peso) Percentagem em peso de peroxido de 0,41 hidrogénio 5,2.

Exemplo 2

Adicionou-se catalisador contendo 5% de paládio sobre alumina ao equipamento descrito na Figura 2, tendo usado reciclagem tanto do líquido como do gás exausto. Estabeleceu-se o -5 controlo de brometo num valor compreendido entre 6x10 e -4 6x10 M. 0 intervalo de controlo da acidez foi regulado de maneira a que a concentração do ião hidrogénio estivesse compreendida entre 0,035 M e 0,07 M. Fez-se variar a temperatura, pressão, composição do gás e taxa de reciclagem, a concentração de catalisador e a velocidade de passagem, obtendo-se os resultados indicados no quadro seguinte. As concentrações de hidrogénio superiores ao limite inferior de inflamabilidade foram tratados com êxito â entrada do tubo sob todos as condições de ensaio

Temperatura (°C) 10 15 15 20 20 25 Pressão (kg/cm2 abs.) 84 84 70 84 84 84 (psia) 1200 1 200 1000 1200 1 200 1 200 % em volume de gás no tubo 9,5 8,9 10,5 8,9 4,4 8,5 Velocidade no tubo (m/seg) 4,33 4,36 3,72 2,16 4,51 4,27 (pés/seg) 14,2 14,3 12,2 7,1 14,8 14,0 % em volume de hidrogénio na entrada do tubo 6,75 6,50 6,50 o o fe. 00 7,50 00 o o % em volume de hidrogénio na saída do tubo 3,65 2,96 o o fel PO 3,06 2,60 2,43 % em peso de catalisador 0,8 0,5 0,5 0,6 0,6 0,8 Transformação do hidrogénio, partes por 100 parte 1 ,56 1 ,67 1 ,39 1 ,16 1 ,18 2,43 % em peso de peréxido de hidro génio 15,1 13,3 8,3 8,3 9,7 .12,6

Embora a presente invenção tenha sido descrita como tendo concepções preferidas, compreende-se que seja susceptível de sofrer modificações, utilizações e/ou adaptações da invenção e seguindo em geral os princípios da invenção e incluindo afastamentos da presente descrição como considerados dentro da prática conhecida ou habitual da técnica â qual a presente invenção pertence e como possa ser aplicado às características centrais an-teriormente referidas na presente memória descritiva e que ficam

-27- compreendidas dentro do âmbito da presente invenção ou dos limites das reivindicações seguintes.

Claims (42)

1

REIVINDICAÇÕES 1.- Processo para a preparação de perõxido de hidrogénio por reacção de hidrogénio e oxigénio na presença de um catalisador, caracterizado pelo facto de compreender as ope rações que consistem em: a) estabelecer-se uma zona de reacção alongada para efectuar a reacção de hidrogénio com oxigénio para formar perõxido de hidrogénio; b) encher-se de maneira substancialmente completa a citada zona reaccional com uma solução aquosa acídica apropriada para efectuar a referida reacção de hidrogénio com oxi- génio; c) fornecer-se ã mencionada zona reaccional em contacto com a solução aquosa uma quantidade cataliticamente efec-tiva de um catalisador para a reacção de hidrogénio-oxigénio e formar-se uma mistura reaccional dispersando hidrogénio gasoso e oxigénio gasoso na solução aquosa acídica em proporções que estão acima do limite inferior de inflamabilidade para hidrogénio e oxigénio a uma temperatura e pressão suficientes para se obter como resultado a formação de perõxido de hidrogénio; d) manter-se a citada mistura reaccional ã referida temperatura e pressão até que a concentração de hidrogénio na mistura reaccional tenha descido para um valor menor do que o limite inferior da inflamabilidade para a mistura de hidrogénio e oxigénio; e) retirar-se a mistura reaccional resultante da mencionada zona reaccional; e f) separar-se a mistura reaccional resultante em uma fase gasosa exausta contendo hidrogénio e oxigénio numa proporção menor do que o seu limite inferior de inflamabilidade e em uma fase constituída por uma solução aquosa que contêm peróxi do de hidrogénio.

2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, carac terizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) alimentar-se continuamente a citada zona reaccio 3

nal com a solução aquosa.

3. - Processo de acordo com a reivindicação 2, carac terizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) alimentar-se continuamente a referida zona reac-cional com hidrogénio e oxigénio num ponto a jusante da alimenta ção da solução aquosa.

4. - Processo de acordo com a reivindicação 3, carac terizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) alimentarem-se correntes separadas de oxigénio e hidrogénio à mencionada zona reaccional.

5. - Processo de acordo com a reivindicação 4, carac terizado pelo facto de: a) a citada operação de alimentação de oxigénio e hi drogénio incluir a introdução de oxigénio num ponto a jusante da alimentação de solução aquosa.

6. - Processo de acordo com a reivindicação 5, carac terizado pelo facto de: a) a referida operação de alimentação de oxigénio e de hidrogénio incluir a introdução de hidrogénio num ponto a jusante da alimentação de oxigénio. 4

Ί.- Processo de acordo com a reivindicação 5, carac terizado pelo facto de: a) a mencionada operação de introdução de hidrogénio incluir a alimentação de hidrogénio em pontos múltiplos ao longo da citada zona reaccional.

8. - Processo de acordo com. a reivindicação 5, carac terizado pelo facto de: a) a referida operação de alimentação de oxigénio e hidrogénio incluir a introdução do oxigénio e do hidrogénio de maneira substancialmente simultânea.

9. - Processo de acordo com a reivindicação 5, carac terizado pelo facto de: a) se mover a mencionada mistura reaccional que contém a solução aquosa, o catalisador e hidrogénio e oxigénio atra vés. da citada zona reaccional de uma maneira semelhante a caudal de. êmbolo.

10.- Processo de acordo com a reivindicação 3, ca-racterizado pelo facto de: a) a referida operação de alimentação de solução aquosa incluir a introdução da solução aquosa a uma velocidade do líquido compreendida entre cerca de 1,22 e cerca de 5,49 metros por segundo (4 a 18 pés por segundo) e o diâmetro da men- 5

cionada zona reaccional ser igual a cerca de 5,1 cm (2 polegadas) .

11. - Processo de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo facto de: a) a citada operação de enchimento da referida zona reaccional com a solução aquosa incluir a formação de uma zona que é substancialmente isenta de uma fase de vapor.

12. - Processo de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo facto de: a) a mencionada operação de manutenção incluir a ma nutenção da citada mistura reaccional à referida temperatura e pressão até que a concentração de hidrogénio tenha diminuído pa ra um nível menor do que o limite inferior de inflamabilidade igual a cerca de 5% em moles de hidrogénio baseados no teor total residual de hidrogénio.

13. - Processo de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo facto de incluir ainda a operação que consiste em: a) combinar-se o mencionado gãs exausto separado da mistura reaccional resultante com a corrente de oxigénio separada; e b) reciclar-se a corrente combinada de gás exausto e 6

oxigénio à citada zona reaccional.

14. - Processo de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) reciclar-se uma parte da solução aquosa que contém peróxido de hidrogénio separada da mistura reaccional resul tante para a referida zona reaccional num ponto de alimentação a jusante dos pontos de alimentação de oxigénio e de hidrogénio.

15. - Processo de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) recuperar-se o peróxido de hidrogénio a partir de uma parte da mencionada solução aquosa separada da mistura reaccional resultante.

16. - Processo de acordo com a reivindicação 15, ca-racterizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) adicionar-se iam fornecimento fresco de solução aquosa à citada solução aquosa que contém peróxido de hidrogénio separada da mistura reaccional resultante antes de se reciclar uma sua parte.

17. - Processo de acordo com a reivindicação 15, ca-racterizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) separar-se da subsequente mistura reaccional re- 7

sultante uma solução aquosa que tem um maior teor em peróxido de hidrogénio do que a parte reciclada da solução aquosa.

18. - Processo de acordo com a reivindicação 15, ca-racterizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) repetir-se um número previamente determinado de ve zes a referida operação de reciclagem de uma parte da solução aquosa; e b) separar-se da mistura subsequente resultante uma solução aquosa que tem um teor de peróxido de hidrogénio compreen dido entre cerca de 10 e 20% em peso da solução aquosa.

19, - Processo de acordo com a reivindicação 1, carac terizado pelo facto de incluir a operação que consiste em: a) estabelecer-se a mencionada zona reaccional tendo um comprimento e extremidades de alimentação e de descarga pré--determinados; b) alimentar-se a solução aquosa adjacentemente à citada extremidade de alimentação com um primeiro caudal; c) alimentar-se uma corrente de oxigénio adjacentemen te ã referida extremidade de alimentação com um segundo caudal; d) alimentar-se uma corrente de hidrogénio adjacentemente ã mencionada extremidade de alimentação com um terceiro caudal; e e) coordenar-se os mencionados primeiro, segundo e 8

terceiro caudais com o comprimento do citado reactor de tal manei ra que a concentração de hidrogénio na referida descarga da mencionada zona reaccional é menor do que o limite inferior de infla mabilidade para uma mistura de hidrogénio e de oxigénio.

20. - Instalação para a produção de perõxido de hidro génio por meio da reacção .de hidrogénio com oxigénio no seio de uma solução aquosa que envolve a utilização de hidrogénio e de oxigénio em proporções de alimentação compreendidas dentro do in tervalo inflamável e que tem como resultado a obtenção de uma corrente de gás efluente que contém hidrogénio e oxigénio que não reagiram em concentrações fora dos limites de inflamação, caracterizada pelo facto de compreender: a) meios de reactor para efectuar a reacção de hidrogénio e oxigénio para formar perõxido de hidrogénio; b) meios para alimentar uma solução aquosa acídica aos citados meios de reactor; e c) meios para dispersar hidrogénio e oxigénio na solu ção aquosa em concentrações que estão acima do limite inferior de inflamabilidade para o hidrogénio e o oxigénio a uma temperatu ra e pressão suficientes para se obter como resultado a formação do perõxido de hidrogénio.

21. - Instalação de acordo com a reivindicação 20, ca 9

racterizada pelo facto de: a) os referidos meios de reactor incluirem meios para manter uma mistura da solução aquosa, hidrogénio e oxigénio à mencionada temperatura e pressão até que a concentração do hidro génio na mistura tenha diminuído para um valor abaixo do limite inferior de inflamabilidade para a mistura de hidrogénio e oxigénio.

22. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) os citados meios de manutenção da mistura incluirem um reactor tubular comprido do tipo de caudal por. êmbolo ten do extremidades de alimentação e de descarga.

23. - Instalação de acordo com a reivindicação 22, ca racterizada pelo facto de: a) o referido reactor ter um comprimento substancialmente maior do que o seu diâmetro interno.

24. - Instalação de acordo com a reivindicação 23, ca racterizada pelo facto de: a) o comprimento do mencionado reactor ser cerca de 25 a cerca de 1000 vezes o seu diâmetro interno.

25. - Instalação de acordo com a reivindicação 24, ca 10

racterizada pelo facto de: a) o comprimento do citado reactor ser cerca de 25 até cerca de 500 vezes o seu diâmetro interno.

26. - Instalação de acordo com a reivindicação 24, ca racterizada pelo facto de: a) o comprimento do referido reactor ser cerca de 25 até cerca de 150 vezes o seu diâmetro interno.

27. - Instalação de acordo com a reivindicação 24, ca racterizada pelo facto de: a) o mencionado reactor ser um tubo sem enchimento que tem um comprimento compreendido entre cerca de 15,2 e 610 me tros (50 e 2000 pés) e um diâmetro interno compreendido entre cerca de 2,5 e cerca de 91,4 centímetros (1 e 36 polegadas).

28. - Instalação de acordo com a reivindicação 24, ca racterizada pelo facto de: a) o comprimento do citado reactor estar compreendido entre cerca de 61 e 457,2 metros (200 a 1500 pés) e o diâmetro interno estar compreendido entre cerca de 10 e 61 centímetros (4 e 24 polegadas).

29. - Instalação de acordo com a reivindicação 24, ca 11

% racterizada pelo facto de: a) o comprimento do referido reactor estar compreendi do entre cerca de 122 e cerca de 365,3 metros (400 e 1200 pés) e o diâmetro interno estar compreendido entre cerca de 15,2 e cerca de 45,7 centímetros (6 e 18 polegadas).

30. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) os mencionados meios de dispersão de hidrogénio e oxigénio incluírem meios para a introdução do hidrogénio e do oxigénio num ponto a jusante da alimentação da solução aquosa.

31. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo facto de: a) os citados meios de dispersão de hidrogénio e de oxigénio incluírem primeiros e segundos meios para a introdução de hidrogénio e oxigénio, respectivamente.

32. - Instalação de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo facto de: a) os referidos primeiros meios para a introdução de hidrogénio incluírem meios para alimentar hidrogénio num ponto a jusante da alimentação de oxigénio. 12

33. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) a mencionada temperatura estar compreendida dentro do intervalo de cerca de 0o a cerca de 50°C.

34. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) a concentração do hidrogénio em relação ã quantida de total de hidrogénio e oxigénio dispersa na solução aquosa cor responder a cerca de 6 a 12% em moles do total e a concentração de hidrogénio na corrente gasosa efluente ser menor do que cerca de 5% em moles.

35.- Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) a concentração de hidrogénio relativamente à quantidade total de hidrogénio e oxigénio dispersa na solução aquosa corresponder a cerca de 6 a 10% em moles e a concentração de hidrogénio na corrente gasosa efluente ser menor do que cerca de 4,5% em moles.

36.- Instalação de acordo com a reivindicação 35, ca racterizada pelo facto de: a) a concentração de hidrogénio na corrente efluente 13 13

ser menor do que cerca de 4% em moles.

37. - Instalação de acordo com a reivindicação 23, ca racterizada pelo facto de incluir: a) meios* para recolher e separar a mistura resultante em fases de vapor e aquosa operativamente ligados ã extremidade de descarga do citado reactor.

38. - Instalação de acordo com a reivindicação 37, ca racterizada pelo facto de incluir: a) meios operativamente ligados aos referidos meios para recolher a mencionada mistura e meios de separação para recuperar peròxido de hidrogénio da fase aquosa.

39. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) a solução aquosa ser substancialmente isenta de componentes orgânicos.

40. - Instalação de acordo com a reivindicação 21, ca racterizada pelo facto de: a) as pressões parciais de hidrogénio e de oxigénio dispersos na solução aquosa serem tais que proporcionam pressões superatmosféricas compreendidas entre cerca de 14 Kgf/cm2 e cer- 14

ca de 280 Xgf/cm2 absolutos (200 a 4000 psia).

41. - Instalação de acordo com a reivindicação 38, ca racterizada pelo facto de incluir; a) meios para reciclar uma parte da fase aquosa para o citado reactor.

42. - Instalação de acordo com a reivindicação 38, ca racterizada pelo facto de incluir: a) meios para reciclar a fase de vapor para o referido reactor.

43. - Processo de acordo com a reivindicação .3, carac terizado pelo facto de: a) a mencionada operação de alimentação de solução aquosa incluir a introdução da solução aquosa com uma velocidade do líquido compreendida entre cerca de 3,66 e cerca de 10,7 metros por segundo (12 a 35 pés por segundo) e em que o diâmetro da citada zona reaccional é igual a cerca de 30,5 cm (12 polegadas) . Q Agente Ohciol do Propriedade Industrial

•RESUMO "PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE PERÕXIDO DE HIDROGÉNIO. A PARTIR DE HIDROGÉNIO E DE OXIGÉNIO" Ã invenção refere-se a um processo e a uma instalação para a produção de peróxido de hidrogénio directamente a partir de hidrogénio e de oxigénio utilizando um reactor de tubo comprido para o estabelecimento de uma zona reaccional para a reacção destes gases dentro de uma solução aquosa acldica. A zona reaccional é completamente .cheia com a solução e forma-se uma mistura reaccional dispersando hidrogénio gasoso e oxigénio gasoso na solução em proporções maiores do que o limite inferior de inflamabilidade sob condições controladas que resultam na formação de peróxido de hidrogénio. Esta mistura reaccional é mantida até que a proporção de hidrogénio tenha descido para um valor menor do que o limite inferior de inflamabilidade para a mistura gasosa. 0 peróxido de hidrogénio é então retirado da zona reaccional. A reacção do hidrogénio e do oxigénio na solução é realizada sob condições de caudal por embolo. ι-st 24 Zá =:~L. 2ΰ ΊΟ ^<9·^ TΎ?* j? Sé -T-SÔ 0 Agente Ofício! 3o Propriedade IndasMeJ

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