CH476633A - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd    Die Hauptanmeldung behandelt eine Verbesserung  bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Was  serstoffperoxyd über     Anthrachinon    als     Sauerstoffüber-          träger.    Gemäss dieser     Anmeldung    wird das zur Extrak  tion des bei der Oxydation des     Anthrahydrochinons    ge  bildeten     H202    aus der Kreislauflösung verwendete Was  ser auf einen     p$    Wert von unter 6, vorzugsweise von  2 bis 4, angesäuert.

   Durch diese Massnahme wird die  bei der Extraktion einer länger im Einsatz befindlichen  Kreislauflösung auftretende Neigung zur     Emulsionsbil-          dung    weitgehend herabgesetzt, so dass die Verluste an  Kreislauflösung und damit auch die Verunreinigung des  erhaltenen wässrigen     H202    auf ein Mindestmass redu  ziert werden. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist  die gleichzeitige Entfernung von Metallspuren aus der  Kreislauflösung.  



  Es wurde nun gefunden, dass sich ausserdem noch       ein,    weiterer wesentlicher Vorteil erzielen lässt, wenn die  Säure der organischen Kreislauflösung schon vor der  Oxydation der     Hydrochinonverbindung    zugesetzt wird.  Hierdurch ist es     möglich,        Ausbeuteverluste    während der  Oxydation fast vollständig zu vermeiden.  



  In der Hauptanmeldung wurde bereits darauf hin  gewiesen, dass zur Erzielung eines optimalen Effektes  die Löslichkeit der zur     Ansäuerung    verwendeten Säure in  der organischen Phase möglichst gering, in der wässrigen  Phase dagegen möglichst gross sein soll. Es ist daher zu  erwarten, dass die vor der Oxydation zugegebene Säure  gleichzeitig mit dem     H202    aus der organischen Phase       extrahiert    wird.

   Man wird also     zweckmässigerweise    die       Säurezugabe    so dosieren, dass der     pH-Wert    des extra  hierten wässrigen     H202    sowohl hinsichtlich der Stabi  lität der     H202-Lösung    als auch hinsichtlich der     Emul-          sionstendenz        zwischen    organischer und wässriger Phase  während der Extraktion optimal ist. Das heisst man wird  entsprechend dem Hauptpatent soviel Säure zusetzen,  dass der     pH-Wert    der wässrigen     H202-Lösung    zwischen  2 und 4 liegt.  



  Man kann nun aber auch so arbeiten, dass man nur  einen Teil der zur Einstellung des     pH-Wertes    im wäss-         rigen        H202    erforderlichen Säure der Kreislauflösung vor  der Oxydation und den Rest dem     zur    Extraktion des       H202    aus der organischen Phase     verwendeten        entminera-          lisierten    Wassers     zusetzt.     



  Für die Zwecke der Erfindung lässt sich praktisch  jede Säure verwenden, wie schon in der Hauptanmeldung  gesagt; geeignet ist z. B. ausser Phosphorsäure, Salpeter  säure, Schwefelsäure und Salzsäure. Ist eine Stabilisie  rung des wässrigen     H202    mit Phosphorsäure erwünscht,  wird man der Kreislauflösung selbstverständlich Phos  phorsäure zusetzen.  



  <I>Beispiel 1</I>  In einer üblichen Kreislaufapparatur wurden 10 1  einer Lösung von 120 g     2-Äthylanthrachinon    in 380 g       Octylalkohol    und 500 g Benzol je Stunde hydriert, oxy  diert, mit Wasser     extrahiert    und anschliessend der Hy  drierung wieder     zugeführt.    Für die Hydrierung wurde       Raney-Ni    als Katalysator verwandt, und zwar ca. 1-2       Gew.-%        bezogen        auf        Kreislauflösung.     



  Die Hydrierung wurde bei einer Temperatur von  25  C so lange durchgeführt, bis 4     Vol.        H2    je     Vol.    Kreis  lauflösung absorbiert waren. Danach waren 37,4     g/kg          Äthylanthrachinon    in die     Hydrochinonform    umgewan  delt. Anschliessend wurde der Katalysator quantitativ  wieder entfernt, bevor die jetzt     2-Äthylanthrachinon     zum Teil in der     Hydrochinonform    enthaltende Kreislauf  lösung durch     Hindurchleiten    von Luft bei einer Tempe  ratur von 30  C wieder oxydiert wurde.

   Die Luft wurde  im     Überschuss    so lange hindurchgeleitet, bis etwa 4     Vol.     02 je     Vol.    Kreislauflösung aufgenommen worden wa  ren. Die     Verweilzeit    der Kreislauflösung in der Oxyda  tionsphase betrug ca. 30 Minuten.  



  Nach der Oxydation betrug der     H202    Gehalt in der  Kreislauflösung 4,83     g/kg,    das entspricht einer Ausbeute       von        90,4        %        der        Theorie,

          bezogen        auf        den        Gehalt        an        nach     der Hydrierung vorhandenem     2-Äthylanthrahydrochi-          non.    Anschliessend wurde die das     H202    enthaltende  Kreislauflösung mit     entmineralisiertem    Wasser extra  hiert.

        Je nach dem Verhältnis der organischen Phase zum       Extraktions-Wasser    erhält man mehr oder weniger     wäss-          rige        H20,Lösungen,    wobei die Ausbeute nach der  Extraktion von den bekannten Faktoren, wie dem Ver  teilungsgleichgewicht des     H202    zwischen den beiden  Phasen, der Temperatur, der Stufenanzahl der Extrak  tionsanlage usw. abhängt.  



  Im vorliegenden Falle war das Verhältnis von orga  nischer zu wässriger Phase = 2 : 1 Gewichtsteile.  



  Bei einem PH-Wert des wässrigen     H202    von 6,6 war  deren Aussehen milchig getrübt. Die wässrige Lösung  enthielt noch ca. 100 mg organischer Lösung/kg. Die  Konzentration an     H202    betrug 8,94     g/kg.    Das entspricht  einer Ausbeute in der Extraktion von 92,5 0/0.  



  In einem anderen Fall wurde in dem gleichen     Lö-          sungsmittelgemisch    120 g     2-tert-Butylanthrachinon    ge  löst. Der Prozess wurde in gleicher Weise durchgeführt,  jedoch wurden zur     Hydrierung    von 1     Vol.    Kreislauf  lösung nur etwa 3,5     Vol.        H2    benötigt, wobei die Tempe  ratur während der     Hydrierung    auf etwa 40  C gehalten  wurde.

   Entsprechend wurden aus der im     Überschuss     angebotenen Luft zur Oxydation nur etwa 3,5     Vol.    02 je       Vol.-Teil    Kreislauflösung     benötigt.    Der Unterschied zwi  schen dem     Hydrochinongehalt    vor und nach der Oxyda  tion     betrug    41,5     g/kg    Kreislauflösung.

   Nach der Oxydation  betrug der     H202-Gehalt    der Lösung 4,56     g/kg        Kreislauf-          lösung.        Das        entspricht        einer        Ausbeute        von        86        %        der     Theorie während der Oxydation. Auch in diesem Falle  war das Gewichtsverhältnis von organischer zu wässriger  Phase wie 2 : 1. Bei einem PH-Wert der wässrigen Phase  von 6,7 war deren Aussehen schwach milchig-gelb. Die  wässrige Lösung enthielt noch ca. 120 mg/kg Kreislauf  lösung.

   Die Konzentration des 11,0, betrug 8,4     g/kg.    Das       entspricht        einer        Ausbeute        von        92        %        in        der        Extraktion.     <I>Beispiel 2</I>  101 einer Lösung wie sie im Beispiel 1 unter Bildung  von     Äthylanthrachinon    beschrieben wurde, wurden ab  wechselnd     hydriert    und oxydiert.

   Die Versuchsbedingun  gen waren die gleichen wie im Beispiel 1 angegeben, je  doch wurden in diesem Fall der Kreislauflösung vor der       Oxydation        je        kg        15        ml        einer        0,1%igen        Phosphorsäure     zugefügt. Nach der Oxydation wurde das 1120, aus der  organischen Lösung mit     entmineralisiertem    Wasser im  Verhältnis 2 Gewichtsteile organische Lösung zu 1 Teil  Wasser extrahiert. Nach der Extraktion hatte die     wäss-          rige    Lösung einen     pH-Wert    von etwa 3.

   In diesem Fall  wurden während der     Hydrierung    38,2 g     Hydrochinon/kg          Kreislauflösung    gebildet. Diese Menge an     Hydrochinon     wurde unter im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen mit  Luft wieder oxydiert, wobei gleichzeitig 5,4 g     H202/kg     organische Arbeitslösung entstanden. Dies     entspricht       einer Ausbeute an     H202    während der Oxydation von       98,2        %        der        Theorie.     



  Auch in diesem Falle wurde die     organische    Phase  mit     entmineralisiertem    Wasser     im        Gewichtsverhältnis    von  2 : 1 extrahiert. Der     pH-Wert    des wässrigen     H202    lag in  diesem Falle jedoch bei ca. 3. Die wässrige Lösung war  nur leicht     getrübt    und enthielt nur noch ca. 40 mg orga  nische Lösung je kg.

   Die Konzentration an 11,0,     betrug     10,36     g/kg.    Das entspricht einer Ausbeute in der     Extrak-          tion        von        96        %.     



  <I>Beispiel 3</I>  In weiteren Versuchen, die in     ähnlicher    Weise durch  geführt wurden wie in Beispiel 1 angegeben worden ist,  wurde anstelle von Phosphorsäure eine wässrige     Salpe-          tersäurelösung        in        einer        Konzentration        von        0,25        %        hin-          zugegeben.    Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle  zusammengefasst, in welcher die Spalte 1 die Nr.

   des  Versuches angibt, Spalte 2 die Art der verwendeten       Anthrachinonverbindung,    Spalte 3 die tatsächlich oxy  dierte Menge an     Hydrochinon    in     g/kg    und Spalte 4 die  Menge an 11,0, in     g/kg    der organischen Lösung. In der  Spalte 5 wird die Ausbeute während der Oxydation in       %        angegeben:     
EMI0002.0102     
  
    1. <SEP> 2<U>.</U> <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> 5.
<tb>  1 <SEP> 2-tert.-Butyl- <SEP> 46,7 <SEP> 5,9 <SEP> 99
<tb>  anthrachinon
<tb>  2 <SEP> 2-tert. <SEP> Butyl- <SEP> 54,4 <SEP> 6,78 <SEP> 97,5
<tb>  anthrachinon

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Säure, die zur Ansäuerung des zur Extraktion des Wasserstoffperoxyds verwendeten entmineralisierten Wassers dient, der Kreislauflösung vor der Oxydation zugesetzt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der organischen Kreislauflösung vor der Oxydation so viel Säure zugesetzt wird, dass das aus der Kreislauflösung extrahierte wässrige Wasserstoff superoxyd einen pH-Wert von 2 bis 4 hat. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der organischen Kreislauflösung vor der Oxydation Phosphorsäure zugesetzt wird. <I>Anmerkung des</I> Eidg. <I>Amtes für geistiges Eigentum:</I> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentan- spruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in. Ein klang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sach lichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.