CH205517A - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd.    Die kontinuierliche Gewinnung von  Wasserstoffsuperoxyd aus     Überschwefelsäure     oder Lösungen von deren Salzen, insbesondere  Ammoniumpersulfat mit Schwefelsäure, ge  schieht in der Weise, dass die Destillation in  Rohren vorgenommen wird, die entweder ver  tikal oder horizontal angeordnet und mit  Aussen- oder Innenheizung versehen sind.

   Die  zu destillierende, aus der Elektrolyse kom  mende Lösung tritt an einem DA nde des Roh  res oder eines Systems von Rohren ein     und     verlässt dasselbe wieder, nachdem in ihr sich  die Schwefelsäure sehr stark angereichert  hat, während der Sauerstoff teilweise in Form  von Wasserstoffsuperoxyd mit den gebilde  ten Dämpfen entwichen und kondensiert ist,  teilweise aber sieh in der Lösung als Über  schwefelsäure, Caroscha Säure oder Wasser  stoffsuperoxyd vorfindet.  



  Verfolgt man diesen Prozess in seinen  einzelnen Phasen, so     findet    man, dass in  einer I. Phase zuerst lediglich Wasser ab-    destilliert, und zwar müssen mindestens 50  bis 60 % des angewandten Flüssigkeitsvolu  mens abdestilliert werden, ehe die Schwefel  säure in der II. Phase eine solche Stärke er  reicht, dass sie imstande ist, durch Hydrolyse  Persulfat in Wasserstoffsuperoxyd umzu  setzen. Von diesem Punkt ab bedarf es nur  einer verhältnismässig geringen Konzentra  tionssteigerung der     Schwefelsäure,        um    in     der     III. Phase zu einer optimalen Destillations  und Umsetzungsgeschwindigkeit zu gelangen.  Bei weiterer Konzentration (IV.

   Phase)  nimmt die     Geschwindigkeit    zur Bildung von  Wasserstoffsuperoxyd wieder ab, um schliess,       lich    in ihr Gegenteil umzuschlagen und aus  Wasserstoffsuperoxyd     Carosche    Säure zu  r     iickzubild-en.     



  Alle diese     :geschilderten    Vorgänge :spie  len sich bei einmaligem     Durchflussdurch    :das       Heizrolir    ab und     je        nach    der     Länge    des Roh  res, der     Heizfläche    und dem angewandten  Vakuum gelingt es, rund 45 bis<B>50%</B> des      Elektrolyt-Sauerstoffes als Wasserstoffsuper  oxyd herauszudestillieren. Der Rest wird  dann wieder mit Wasser verdünnt und noch  mals der Destillation unterworfen, eventuell  wird dieser letztere Prozess noch verschiedent  lich wiederholt.  



  Bei dieser Art der Durchführung bestellt  nicht allein der Nachteil,     dass    zuerst der  grösste Teil der zu destillierenden Flüssig  keit als Wasser     abdestilliert    werden muss,  um dann später am Schluss des Prozesses wie  der zugegeben zu werden, sondern es ist mit  ihr der weitere Nachteil verbunden, dass die,  für die Hydrolyse     geeignete    Konzentration  der Schwefelsäure noch nicht     gestattet,    d ass  aus ihr auch konzentrierte Wasserstoffsuper  oxyddämpfe bei nicht zu hohem Sauerstoff  gehalt der Lösung entweichen können.

   Sollen  an diesem Punkt der Reaktion     nennenswerte     Mengen Wasserstoffsuperoxyd abdestilliert  werden, so muss erst der grösste Teil des vor  handenen Elektrolyt-Sauerstoffes in Wasser  stoffsuperoxyd umgewandelt werden.  



  Diese Anhäufung des bei der erhöhten  Temperatur besonders labilen Wasserstoff  superoxyd-Sauerstoffes hat natürlich eine  grosse Empfindlichkeit der Destillationsflüs  sigkeit gegen die durch die Elektrolyse her  eingebrachten     Katalysatoren    zur Folge und  ist dementsprechend mit Ausbeuteverlusten  verbunden.  



  Beide Nachteile: der erhöhte Dampfver  brauch und die übergrosse Empfindlichkeit  des Prozesses gegen     Katalysatoren    lassen sich       sofort    beseitigen, wenn man gemäss der vor  liegenden Erfindung während der ganzen  Dauer des Destillationsprozesses bei ständi  gem Ablauf der Restflüssigkeit. Perlösungen  enthaltende Flüssigkeit in solcher Menge zu  gibt, dass die Destillationsflüssigkeit eine  optimale     Konzentration    an     Schwefelsäure     beibehält. Es wird also im Destillationsrohr  system stets die gleiche für den Prozess gün  stigste Säurekonzentration aufrecht erhalten.

    Es kann dies unschwer in der Weise erreicht  werden, dass die zu destillierenden Perlösun  gen nicht, wie bisher üblich, am Anfang der  Destillationsanlage zugegeben werden, son-    dern dass die Zugabe gleichmässig über alle  Teile des Rohrsystems erfolgt.  



  Die Durchführung des Verfahrens geht  vorzugsweise wie folgt vor sich: Zur In  betriebsetzung der Anlage wird zunächst die  Flüssigkeit ohne Strömung in dem Ver  dampferrohr bezw. dem Rohrsystem so lange  erwärmt, bis die III. Phase, also die optimale  Phase erreicht ist, bei der die Schwefelsäure  etwa ein Konzentration voll 750 bis 1050 g  per Liter besitzt. In dieser Phase entweichen  grosse Mengen von Wasserstoffsuperoxyd. Um  nun diese günstige Konzentration aufrecht.  zu erhalten, lässt man an vielen Stellen, über  die ganze Länge des Rohres bezw. des Rohr  systems verteilt, Ausgangslösung, welche Per  verbindungen, z. B.

   Ammoniumpersulfat,  Schwefelsäure und Wasser enthält, zufliessen,  und zwar in solchem Masse, dass während des  nun ebenfalls beginnenden Abflusses der  Restflüssigkeit ständig eine Konzentration  von etwa 750 bis 1050 g Schwefelsäure pro  Liter erhalten bleibt.  



  Im praktischen Betrieb hat sich gezeigt,  dass die Aufrechterhaltung einer Säurekon  zentration von 830 bis 930 g H2SO4/L in  allen Teilen der Apparatur bei     dieser    Art der  Destillation die besten Resultate ergibt, weil  sie bei geringer Konzentration von Wasser  stoffzuperoxyd in der Lösung dennoch ge  stattet, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd  lösung zu erhalten. Grossversuche mit einer  Destillationsanlage, die 320 Liter Elektro  lytlösung pro Stunde zu verarbeiten gestat  tete, haben ergeben, dass es so gelingt, mit  faset theoretischen Ausbeuten zu arbeiten.

    wobei 88 bis 90% des eingesetzten     Elektro-          lyt,Sauerstoffes    in Form von konzentriertem  Wasserstoffsuperoxyd ohne jegliche     nach-          ir;igliche        luglilre        vari    Wasser gewonnen  werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur kontinuierlichen Gewin nung von Wa.-:sel-stoffsuperoxyd durch Destil- lation von bezw. deren Salzlösungen. dadurch gekennzeichnet, dass nian während der ganzen Dauer des Destilla- tioilspro7esses bei ständigem Ablauf der Restflüssigkeit Perlösungen enthaltende Flüs sigkeit in solcher Menge zugibt, dass die Destillationsflüssigkeit eine optimale Kon zentration an Schwefelsäure beibehält. UNTERANSPRÜCHE : 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu destillie- renden Perlösungen gleichmässig über alle Teile des Destillationsrohrsystems zugibt. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Konzentration von etwa 750 bis 1050 Gramm Schwefelsäure per Liter aufrecht erhält.