Способ получения перекиси водорода

госуддрственньпй комитет по изобретениям и открытиям(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА(57) Изобретение относится к химической технологии и позволяет повысить чистоту перекиси водорода. На ступени экстракции антрахинонового способа производства перекиси водорода получают водный экстрактЦелью изобретения является повышение чистоты перекиси водорода путем снижения в ней углеводородов.П р и м е р 1 (известный способ). В производственной установке для получения перекиси водорода по антрахиноновомуспособу для очистки покидающей ступеньэкстракции водной перекиси водорода используется насадочная колонна. в которой пропускают перекись водорода и растворитель хинонов рабочего раствора в противотоке относительно друг друга. При это водная фаза перекиси водорода течет в виде дисперсной фазы через колонны сверку вниз, а растворитель хинонов в виде непрерывной фазы направляют снизу вверх. КПД очистки определяется уменьшением содержания углерода в 1 мг углерода на 1 л сырого жадного продукта Н 2 О 2 и составляется приЩеплгэус гъцт/дгтт Не 2.5/5 д и СОЮЗ СОВЕТСКИХ пщмщтштмэхж СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХпРи гкнт СССР уР н т в ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ е ЬЬ фд А П Д. К ПАТЕНТУ 1 2(21) 4203303/26 перекиси водорода. содержащий неболь(22321109-87 шие количества диспергированной рабочей(33) ОЕ водной перекиси водорода. Для дополни(46) 23.03.92 Бюл. Мг 11 тельной очистки этих растворов в рабочий(71) Данусса АГ (ВЕ) раствор добавляют водную перекись водо рода или воду. а в экстракт перекиси водорода добавляют смесь органических растворителей. предпочтительно-растворителей хинонов. и отделяют дисперсНУЮ Фазу в сепараторной установке с помощью коагуляторов. Особенно предпочтительной является добавка перед ступенями коагуляторов 1-3 06.36 растворителя хинонов или 1-3 06.36 воды и использование коалесцепторов с каппеукрупняющей структурой и фильтрующими слоями из термически расшлихтованных комплексных нитей из стекловолокна, 2 табл.бесперебойной эксплуатации установки в среднем 30 мг С/л Н 2 О 2 при начальном значении. равном 200 мг С/л водного сырого продукта Н 2 О 2.Возникающие иногда помехи в работе УСТЭНОВКИ приводят К ТОМУ. ЧТО ЦВЕТ СЫРОГО продукта колеблется от опалового до слегкамутного. В этом случае нельзя устранить помутнение посредством этой ступени очиСТКИ. т.е. ПОСЛЕ ЭТОЙ СТУПЕНИ ОЧИСТКИ ПОЛУЧЭ ют продукт. требующий дальнейшей обработки. Перекись водорода имеет вследствие растворенных хромофоров слегка желтоватый цвет. индекс цвета которого согласно стандартному тесту цвета равен 2. Для определения индекса цвета используются эталонные растворы РеСПз в дистиллированной воде согласно следующей шкалеЗатем производится сравнение в стеклянных трубках цвета пробы перекиси водорода и растворов РеС 3.П р и м е р 2. В описанной в примере 1 производственной установке частичный поток водной перекиси водорода. покидающей ступень экстракции. пропускают через ступень коалесцепторов состоящую из двух последовательно включенных коалесцепторов. содержащих один фильтрующий слой из термически расшлихтованных комплексных нитей из стекловолокна. а также слои для укрупнения капель. В вытекающую из ступени экстракции фазу перекиси водорода по способу противотока добавляют две объемных части ароматизированного бензина с пределами кипения 182214 С на 100 об. ч. экстракта перекиси водорода. обе части тщательно перемешивают при помощи насоса с регулируемым числом оборотов и отделяют при 20-25 С в коалесцепторах.КПД этой ступени. также выраженный в милитраммах углерода на 1 л Н 2 О 2. составляет 100-120 мг С/л Н 2 О 2 в сравнении с таким же первоначальным содержанием углерода. как и в примере 1. Индекс цвета. измеренный по шкале РеСПз. падает до 0-1.При случайно возникающих помехах в сту пени экстракции установки. в которой получают мутный продукт. в ступени коалесцептора всегда происходит полная очистка. а это значит. что перекись водорода. покидающая ступень коалесцепторов. постоянно имеет одинаково хорошее качество.П р и м е р 3 (сравнительный). В описанной в примере 1 производственной установке рабочий раствор (рафинату покидающий ступень экстракции. подают на отделение диспергированной в нем разбавленной водной фазы перекиси водорода без предварительной добавки диспергированной фазы через водоотделитель. оснащенный коапесцепторами.После ввода в эксплуатацию установки С НОВЫМИ коалесцепторами достигается почти 100 ное отделение диспергированной водной фазы. т.е. влагосодержание рабочей смеси после водоотделяющей ступени равняется 100-10236 относительной влажности. Однако по истечении определенного времени влагосодержание медленно поднимается по сравнению с исходным значением. т.е. рабочая смесь получает некоторую ДОЛЮ НВОТДЗЛЭННОЙ дисперсной водной фазы. Приблизительно через год достигается значение относитель ной влажности порядка 150180 С. коалесцепторы необходимо демонтировать и заменить новыми.Возникающие в ступени экстракции по 5 мехи. которые приводят к увеличению доли дисперсной водной фазы в рабочем растворе вызывают в течение непродолжительного периода времени в зависимости от характера помех повышение относительнойП р и м е р 4. В описанной в примере 1 производственной установке в рабочий раствор (рафинат) перед поступлением его в ступень коалесцепторов вводят около 2 об.15 воды в расчете на рабочий раствор и производят интенсивное его перемешивание. Через 12 мес. эксплуатации в рабочем растворе. покидающем ступень коагуляторов. обнаруживается относительная влаж 20 ность. равная 100. В результате восстановления отделенной водной фазы. содержащей незначительное количество перекиси водорода. выход Н 202 повышается на 0.2-О 3. Также и при возникающих 25 иногда помехах в ступени экстракции в рабочем растворе после прохождения ступени коалесцепторов постоянно обнаруживается относительная влажность. равная 100. Эта отличная производственная характери 30 стиха определена также через более. чем 18 мес. эксплуатации. уАнтрахиноновый процесс получения перекиси водорода ОБВЭТЫБЭВТ следующие стадии процесса гидрирование рабочего35 раствора. содержащего антрахинон окисление рабочего раствора. содержащего антрагидрохинон, полученного на предыдущем этапе при образовании Н 2 О 2 экстракция полученного ранее рабочего раствора во 40 дой. при этом получают водный экстракт перекиси водорода и подрабочий раствор. обогащенный перекисью водорода.Водный экстракт перекиси водорода содержит в незначительном количестве еще45 рабочий раствор в диспергированной форме. В экстракте Н 2 О/Н 202 рабочий раствор содержится в диспергированной фазе.Рабочий раствор из стадии экстракции содержит в незначительном количестве еще50 раствор перекиси водорода в диспергированной фазе.По предлагаемому способу обрабатывают как водный экстракт перекиси водородгм так и рабочий раствор. обогащенный пере 55 кисью водорода. Эта обработка состоит в том, что к водному экстракту перекиси водорода сначала добавляют 1 е 3 об.. состоящую практически из 100 об. растворенного хинона. смеси, водную и орническую фазу смешивают друг с другоми затем эти фазы снова разделяют при применении коалесцептора. и а рабочий раствор добавляют сначала 1-3 06.7 . считая на рабочий раствор воды или водного раствора перекиси водорода. органическую И водную фазу смешивают друг с дРУгом и затем эти фазы разделяют снова при применении коалесцепторэ.При обработке водного экстракта. который содержит малое количество диспергированной фазы. перед фазовым разделением добавляют раствора хинона. в результате чего фазовое разделение осущеСТВЛЯВТСЯ более ПОЛНО. чем без НЭЗВЭННОЙ добавки.При обработке рабочего раствора. который содержит малое количество диспергиросзнной фазы. перед фазовым разделением добавляют воду или водный раствор перекиси водорода. т.е. продукт. соответствующий уже первоначально существующей дислергированной фазе.Соответственно добавленные растворыд смешивают в обычном смесителе. предпочтительно в интенсивном смесителе. Оптимальная СТЕПЕНЬ СМЭШИВЭНИЯ ЗЭВИСИТ ОТ используемого для разделения фаз коалесцептора и должна быть определена путем предварительного опыта. Например. проводят увеличение числа вращения смешивающего насоса в соответствии с опытными данными с 500 до 2000 об/мин до явного ухудшения результатов. так как добавляемый раствор слишком сильно диспергируется.Для обработки водного экстракта перекиси водорода или рабочего раствора применяют один или несколько коалесцепторов согласно примерам 2-4 исПОЛЬЗУЮТ СООТВВТСТВЕННО два коагулятора один за другим.В качестве составных частей смеси растворителей для добавки в экстракт перекиси водорода пригодны все известные по антрахиноновому способу растворители хинонов. Под растворителями хинонов следует понимать как известные чистые вещества. так и смеси последних. Выбирают растворитель хинона. который уже содержится в рабочем растворе. Обычно смесь растворителей содержит 60-100 обл растворителей хинонов и при определенных обстоятельствах до 40 06 в расчете на смесь растворителей других стабильных относительно перекиси водорода и предельно малорастворимых в воде органических растворителей. которые не нарушают процесс производства перекиси водородад,речь при этом может идти о растворителях гидрохинонов. известных по антрахиноно 1722225вому способу. в частности о тех. которыеуже имеются в рабочем растворе. Особенно предпочтительной является добавка в экс тракт перекиси водорода смеси растворителей. состоящей практически из 100 06.34,растворителей хинонов. под которым можно также понимать растворитель хинонов. состоящий из одного вещества. В качестве растворителя хинонов хорошо зарекомендовала себя смесь ароматизированного бензина с пределами кипения 180-220 С.Смесь растворителей применяют в количествах. соответствующих 1.03.0 об. в расчете на экстракт перекиси водорода.Как водную фазу. так и смесь органических растворителей добавляют к получаемому после ступени экстракции рафинату или к экстракту перекиси водорода и перемешивают с ними в обычных мешалках (предпочТИТЕПЬНБПМ ЯВЛЯЕТСЯ ИНТЕНСИВНОЕ перемешивание).Наиболее приемлемую степень дисперсности добавляемой фазьл. зависящую. в частности. от структуры и тонкости фильтрации применяемых коэлесцепторов. можно легко определить в ходе предварительных опытов.Затем производят отделение соответствующей дисперсной фазы с помощью установленных в пригодных для этой цели коалесцепторах. Эти коалесцепторы традиционной конструкции, как и прочие детали установки. выполнены из стойкого к перекиси водорода материала. Могут быть применены один. два или несколько коалесцепторов. два или несколько коалесцепторов располагают друг за дРУгом в соответствии с перекрестным потоком или противотоком.Особое предпочтение отдается коалесцепторам каплеукрупняющей конструкции. содержащим один или несколько фильтрующих слоев из термически расшлихтованных комплексных нитей из стекловолокна. Наиболее рациональную нагрузку коалесцепторов. т.е. количество дисперсии за единицу времени на один фильтрующий элемент. можно определить посредством ориентирующих опытов.Предлагаемый способ можно осуществить при 10-70 С. при этом не исключаются более высокие или более низкие температуры. Предпочтительно работу следует производить при 20-50 С. при этом рафинат и экстракт ОН 2 О 2 могут обрабатываться при различных температурах.Благодаря повышению дисперсной. водной фазы в рафинате. т.е. в рабочем растворе. и последующему отделению дисперсной фазы посредством одного илинескольких коалесцепторов создается возможность не только повышения общего выхода перекиси водорода. но и предотвращения повышения относительной влажности (примеры 3 и 4). Повышение влажности в рафинате воспринимается как нежелательное.Явление поддержания влажности в процессе производства на постоянном уровне является неожиданным. аВ табл. 1 приведены значения содержания углерода в растворе перекиси углеродаВ ЗЭВИСИМОСТИ ОТ КОЛИЧЭСТВЭ ароматизиро-при увеличении количества добавляемого ароматизированного бензина выше 3 об. в расчете на экстракт перекиси водорода содержание углерода не снижается.В.табл. 2 приведены данные по чистоте В ИЗВЕСТНОМ И предлагаемом способах.д 100 об. экстрак 2 та перекиси водо 2 рода, об.Сежание об его глеа, мг С/лТаким образом. предлагаемый способ повышает чистоту получаемой перекиси водорода.Способ получения перекиси водорода ПО ЭНТРЗХИНОНОВОМУ методу. ЕКПЮЧЭЮЩИЙ экстракцию перекиси водорода водой из рабочего раствора с получением экстракта перекиси водорода и рабочего раствора. обедненного перекисью водорода, о т л ич а ю щ и й с я тем. что. с целью повышения чистоты перекиси водорода путем снижения в ней углеводородов. в экстракт перекиси водорода добавляют 1-3 об. ароматизированного бензина с температурой кипения 180-220 С или в рабочий раствор добавляют 1-3 об. воды, полученные смеси диспергируют и подают в коалесцепторы с фильтрующими слоями из термически расшпихтованных нитей из стекловолокна.ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям иПодписное открытиям при ГКНТ СССР