DEN0010121MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 27. Januar 1955 Bekanntgemacht am 18. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung bzw. Reinigung von Wasserstoffperoxyd, welches ursprünglich in einem wäßrigen Reaktionsgemisch vorhanden ist, das unter anderem einen niederen aliphatischen Alkohol, eine dem Alkohol entsprechende niedere aliphatische Carbonylverbindung sowie organische Verunreinigungen, wie niedermolekulare oxydierte Verbindungen einschließlich Peroxyde und andere labile organische Substanzen, enthält.

Im speziellen bezieht sich die Erfindung auf die Gewinnung und Reinigung von Wasserstoffperoxyd aus einem Reaktionsgemisch, das durch partielle Oxydation in flüssiger Phase eines niederen sekundären aliphatischenAlkohols, vorzugsweise Isopropylalkohols, bei einer Temperatur zwischen etwa 70 und i6o° mit molekularem Sauerstoff erhalten wurde. Die Konzentrierung der hierbei erhaltenen verdünnten Wasserstoffperoxydlösungen bereitet gewisse Schwierigkeiten, die sich aus der leichten Zersetzlichkeit des Wasserstoffperoxyds ergeben.

Es ist bekannt, die Konzentrierung im Vakuum vorzunehmen, wobei man die Einengung der Lösung Stufenweise unter Verwendung von hintereinandergeschalteten Rektifizierungskolonnen vornimmt.

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Es wurde nun festgestellt,¹ daß man bei solchen Reinigungs- und Konzentrierungsverfahren, bei denen das wasserstoffperoxydhaltige Reaktionsgemisch durch mehrere nacheinanderf olgende partielle Verdampfungs- und Rektifizierungsstufen geführt wird, dann eine besonders wirkungsvolle Reinigung und Konzentrierung erhält, wenn man zwischen zwei der Verdampfungs- und Rektifizierungsstufen das wasserstoffperoxydhaltige Kondensat, d. h. die Bodenfraktion der direkt vorhergehenden Rektifizierung, mit Dampf behandelt, wodurch unter anderem erreicht wird, daß die organischen Verunreinigungen sich verflüchtigen. Vorzugsweise werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die flüssigen Rückstände der partiellen Verdampfung der betreffenden Stufen, kombiniert und einem getrennten Abstreifvorgang unterworfen, wobei der austretende Dampf des ersten Abstreifvorgangs als Abstreifmittel verwendet wird.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung werden die flüchtigen Verunreinigungen und der Dampf, die aus dem ersten Abstreifvorgang zu dem zweiten Abstreifvorgang geleitet wurden, zusammen mit aus den vereinigten flüssigen Rückständen abgestreiftem Wasserstoffperoxyd von dem zweiten Abstreifvorgang zu einer Verdarhpfungs-, und Rektifizierungsstufe im Kreislauf zurückgeführt, die dem zuerst genannten Abstreif Vorgang vorausgeht und in der das Gemisch unter Entfernung der flüchtigen Ver-.

unreinigungen in der am Kolonnenkopf abgeführten Fraktion rektifiziert wird. Die nicht flüchtigen und nur wenig flüchtigen Verunreinigungen werden in dem praktisch peroxydfreien Bodenprodukt des zweiten Abstreifvorgangs entfernt,, ;unä. gereinigtes konzentriertes Wasserstoff peroxy d wird als Kondensat der abschließenden Verdampfungs- und Rektifizierungsstufe gewonnen. ; ,

Die Folge der Vorgänge kann im einzelnen wie folgt beschrieben und erläutert werden: Ein wäßriges Reaktionsgemisch, das etwa 5 bis 12% Wasserstoffperoxyd, Isopropylalkohol, Aceton sowie andere oxydierte organische Substanzen einschließlich niedermolekulare Säuren, Ester, organische Peroxyde und labile Komplexe--von Wasserstoffperoxy.d , rnit-I= oxy-'.

dierten organischen Substanzen sowie einen Phosphatstabilisator enthält, wird in einer ersten Fraktionierzone fraktioniert. Ein wäßriges Gemisch, das den größten Teil des Isopropylalkohols und Acetons enthält, wird am Kolonnenkopf abgezogen. Die erste Fraktionierung wird vorzugsweise bei einem Druck zwischen etwa 200 mm und 700 mm Hg in Gegenwart von genügend Wasser, das nötigenfalls zugesetzt wird, durchgeführt, um zu ermöglichen, daß ein azeotropes

L- Gemisch aus Isopropylalkohol und Wasser am Kopf der Kolonne'übergeht. Eine wäßrige, etwa 20 bis 35 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthaltende Lösung wird als Bodenprodukt abgezogen.

Die Bodenflüssigkeit der ersten Fraktionierzone

' ■ wird zu dem ersten. Verdampf er geleitet, in dem die Lösung bei einem Druck von vorzugsweise 100 bis 250 mm Hg partiell verdampft wird, wobei ein flüssiger Rückstand zurückbleibt, der etwa 50 bis 65 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthält. Die Dämpfe, deren Zusammensetzungsich aus dem Dampfflüssigkeitsgleichgewicht des Wasserstoffperoxyd-Wasser-Systems bei dem verwendeten Druck und der Zusammensetzung des flüssigen Rückstands ergibt, werden einer zweiten Fraktionierzone zugeleitet, wo sie rektifiziert werden. Wasser und flüchtige organische Verbindungen werden in der zweiten Fräktionierzone oben abgezogen, während die restlichen organischen Verbindungen zusammen ' mit etwas Wasserstoffperoxyd und Wasser kondensiert werden und sich in dem flüssigen Bodenprodukt der zweiten Fraktionierzone ansammeln. Dieses Bodenprodukt wird der zweiten Fraktionierzone ab- und der ersten Abstreifzone zugeleitet. Der flüssige Rückstand des ersten Verdampfers wird abgezogen und zu einer zweiten Abstreif zone geleitet: In die- erste Abstreif zone wird im Gegenstrom zu dem flüssigen Kondensat, das aus der zweiten Fraktionierzone eingeleitet wird, ein Wasserdampfstrom eingeführt. Der Abstreifvorgang wird ,: vorzugsweise unter einem Druck von etwa 300 bis 600 mm. Hg durchgeführt.

In der ersten Abstreifzone werden restliche organische Verbindungen aus der Wasserstoffperoxydlösung abgestreift, ohne daß eine wesentliche Verflüchtigung an Wasserstoffperoxyd stattfindet. Der „Gehalt an. kohlenstoffhajtigen Verunreinigungen wird in der Lösung praktisch' auf Null verringert. Die verdampften organischen. Verbindungen werden zusammen mit geringen Mengen Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf, ohne daß die Dämpfe zwischendurch kondensiert werden, der zweiten Abstreifzone zugeführt. In der zweiten Abstreifzone wird dieses Dampfgemisch im Gegenstrom mit dem flüssigen Rückstand aus dem ersten"Verdampfer in Berührung gebracht. Wasserstoffperoxyd wird zusammen mit geringen Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen aus dem flüssigen Rückstand in^rder zweiten Abstreifzone entfernt und das erhaltene Dampfgemisch, das flüchtige, aus der ersten Abstreifzone zurückgeleitete organische Verbindungen enthält, wird in den ersten Verdampfer wieder eingeleitet.

Die, als Bodenprodukt in/der ersten Abstreifzone entstandene Wasserstoffperoxydlösung wird zu einem ■.zweiten. Verdampfer:. geleitet und bei .-Unterdruck teilweise verdampft, wodurch ein flüssiger, zwischen 65 und 80 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthaltender Rückstand und ein dampfförmiges Gemisch aus Wasserstoffperoxyd und Wasser erhalten wird. Das Dampfgemisch wird aus dem zweiten Verdampfer einer dritten Fraktionierzone zugeleitet, in der es rektifiziert wird. Dort erhält man Wasser als Kopffraktion, und eine weitergereinigte, wäßrige Wasserstoffperoxydlösung gewünschter Konzentration wird als Bodenprodukt, unter teilweisem Rückfluß von Wasser zum zweiten Verdampfer, abgezogen. Der flüssige Rückstand aus dem zweiten Verdampfer wird dem ersten Verdampfer zwecks Reinigung und Gewinnung des darin enthaltenen Wasserstoffperoxyds wieder zugeleitet. "

Durch Weglassen der dritten Fraktionierzone und des zweiten Verdampfers kann man eine 30- bis 5ogewichtsprozentige wäßrige. Wasserstoffperoxydlösung erkalten, die hinsichtlich Reinheit und Stabilität

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technischen Anforderungen entspricht. Eine weniger reine wäßrige Wasserstoffperoxydlösung, die z. B. bei chemischen Synthesereaktionen verwendet werden kann und bei der die Stabilität während einer Lagerung über längere Zeit hinweg nicht notwendig ist und die Gegenwart geringer Konzentrationen an organischen Verunreinigungen nicht stört, kann man durch Weglassen der dritten Fraktionierzone, des zweiten Verdampfers und der zweiten Abstreifzone ίο erhalten.

Beispiel ^:

^; Bei der besonderen Durchführungsform des Verfahrens, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, wird ein rohes Reaktionsgemisch über eine Leitung 1 in eine Fraktionierkolonne 2 eingeleitet, die mit Rückflußvorrichtungen 3 und Rückflußleitungen 4 und 5, einer Leitung 6 für den Kopf anteil, Heizvorrichtungen 7 sowie einer Leitung 8 für das Bodenprodukt versehen ist. Die Kolonne 2 ist eine Fraktionierkolonne üblicher Art, die aus mit Wasserstoffperoxydlösungen verträglichen Stoffen konstruiert ist und deren Kapazität ausreicht, um für die Flüssigkeit eine Verweildauer von vorzugsweise 10 bis 30 Minuten unterhalb der Zuleitungsplatte zu ergeben. In der Kolonne 2 wird das unreine Reaktionsgemisch bei einer Siedetemperatur im unteren Teil der Kolonne von vorzugsweise etwa 90 bis 105° fraktioniert.

Der am Kopf der Kolonne gemessene Druck kann zwischen etwa 400 bis etwa 700 mm Hg gehalten werden. Oben an der Kolonne 2 wird über die Leitung6 eine Mischung aus azeotropem Sekundäralkohol-Wasser-Gemisch und dem Keton zusammen mit einem Teil der organischen Verunreinigungen abgeführt. Als Bodenprodukt wird von der Kolonne eine wäßrige Wasserstoffperoxydlösung über die Leitung 8 abgezogen. Das Bodenprodukt soll vorzugsweise etwa 20 bis 35 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthalten. Wenn die ursprünglicheBeschickung hierfür zu wenig Wasser enthält, kann die berechnete notwendige Menge an Verdünnungswasser über eine Leitung 9 zugeführt werden.

Lose gebundene Komplexe und andere labile organische peroxydartige Substanzen werden weitestgehend, wenn auch nicht vollständig, in der Kolonne 2 zersetzt. Typische Bodenlösungen der Kolonne 2 werden etwa 2 bis io°/₀ organische Substanzen besitzen, bezogen auf das Gewicht an Wasserstoffperoxyd in dem Produkt.

Das flüssige Bodenprodukt der Kolonne 2 wird über die Leitung 8 zu einem Ausgleichs- und Zwischenbehälter 10 und von dort über die Leitungen 11 und 12 zu einem Verdampfer 13 geleitet. Die flüssige Beschickung für den Verdampfer 13 wird mittels einer Pumpe kontinuierlich im Kreislauf durch die Leitungen 14, 15 und 12 geführt, um die, gewünschte geringe Verweildauer innerhalb des Verdampfers sicherzustellen. Der Verdampfer 13 kann von der bekannten Art sein, z. B. ein röhrenförmiger Verdampfer, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl gebaut ist, um die Zersetzung des Wasserstoffperoxyds während der Verdampfung möglichst gering zu halten. Der Verdampfer 13 arbeitet vorzugsweise bei einem Druck zwischen 100 und 250 mm Hg, und die ZuführungSr menge zu dem Verdampfersystem, sowie die Abzugsmenge der Restflüssigkeit über die Leitung 16 werden so eingestellt, daß man einen flüssigen Verdampfungs- , rest erhält, der etwa 50 bis 65 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthält.

Die im Verdampfer 13 entwickelten Dämpfe werden über die Leitung 17 zu' einer kurzen Fraktionierkolonne 18 geführt, wo sie durch- die Kühlwirkung von Wasser, das durch den inneren Kühler 19 zirkuliert oder direkt in den Kopf der- Kolonne eingespritzt wird, teilweise kondensiert werdend Das Kondensat wird dann über die Leitung 20 zu dem Verdampfer 13 zurückgeleitet. Die in die Kolonne 18 über die Leitung 17 eintretenden Dämpfe enthalten ein dampfförmiges Gemisch aus Wasser, Wasserstoffperoxyd und flüchtigen organischen Verunreinigungen", die eine relativ geringe Flüchtigkeit besitzen. Die Kolonne 18 kann mit einer Entnahmeeinrichtung an ihrem unteren Ende direkt oberhalb der Öffnung für die Beschickung versehen sein bzw. kann eine gesonderte Entnahmevorrichtung in die Leitung 17 zwischen^ geschaltet sein. Die Kolonne soll eine Kapazität von zwei bis sieben theoretischen Böden besitzen, um die gewünschte Konzentrierung und Beseitigung der organischen Verunreinigungen in den "flüssigen Rückstand der Verdampfungsstufe zu erhalten. Sie soll mit einem Rückflußverhältnis (Rückfluß zu Beschickung) von etwa 0,05 bis etwa 0,2, bezogen auf das Gewicht, arbeiten.

Die Dämpfe, die den Kopf der Kolonnen 18 verlassen, werden über die Leitung 20_a in die Fraktionierkolonne 21 geleitet, die mit einem inneren Rückflußkühler 22, einer Ableitung 23 für das Kopfprodukt, einem Erhitzer bzw. Heizschlangen 24 und mit einer Abflußleitung 25 am Boden der Kolonne versehen ist. Die Kolonne 21 ist eine übliche Fraktionierkolonne zum Rektifizieren und Konzentrieren der dampfförmigen Gemische aus Wasser und Wässerstoffperoxyd, wobei das Wasser am Kopf der Kolonne und die konzentrierte Wasserstoffperoxydlösung als Bodenprodukt abgezogen wird. Die Kolonne 21 arbeitet unter Druckverhältnissen, die im allgemeinen den im Verdampfersystem herrschenden Verhältnissen entsprechen, wobei geringe Druckabfälle in den Verbindungsleitungen usw. berücksichtigt sind.

Die von der Kolonne 21 über die Leitung 25 abgezogene Wasserstoffperoxydlösung kann etwa 30 bis 60 Gewichtsprozent Wasserstoffperoxyd enthalten. Sie wird über die Leitung 25 zu einem oberen Teil der Abstreiferkolonne 26 geführt, wo sie im Gegenstrom mit dem über den Einlaß 27 eintretenden Dampf in Berührung gebracht wird und worin der abgetriebene Anteil der Rückflußwirkung von durch Zulauf 28 eingeführtem Wasser unterworfen wird. Die durch die Öffnung 27 eingeführte Dampf menge kann vorzugsweise etwa 50 bis 100 Gewichtsprozent der über die; Leitung 25 zugeführten Flüssigkeit betragen, je nach der Konzentration der Beschickungsflüssigkeiten, der: darin enthaltenen organischen Verunreinigungen und der gewünschten Wasserstoffperoxydkonzentration in der Abflußflüssigkeit der Kolonne... Die notwendige, durch den Zulauf 28 eingeführte Menge an Rückfluß-

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wasser braucht nur gering zu sein, verglichen mit der Menge der Beschickung, und kann etwa 15 bis etwa 50 Gewichtsprozent der Beschickungsflüssigkeit betragen. Sie hängt unter anderem von der gewünschten Konzentration an Wasserstoffperoxyd in dem flüssigen L Bodenprodukt der Kolonne ab. Die Kolonne 26 ist von üblicher Bauart und besteht aus Stoffen, die mit Wasserstoffperoxyd verträglich sind. Sie arbeitet vorzugsweise bei einem Druck von etwa 350 bis 700 mm Hg. Das flüssige Bodenprodukt wird der Kolonne 26 über die Leitung 29 abgezogen und kann dem System vollständig oder zum Teil als Verfahrensprodukt über die Leitung 30 entnommen werden bzw. kann es einer weiteren Reinigung und Konzentrierung unterworfen werden.

Das am Kopf der Kolonne 26 entnommene dampfförmige Produkt wird über die Leitung 31 in Höhe des Kolonnenbodens in die Abstreiferkolonne 32 eingeleitet, wo es im Gegenstrom ohne besonders hervorgerufenen Rückfluß mit dem flüssigen Rest in Berührung gebracht wird, der aus dem Verdampfer 13 über die Leitung 14 abgeführt und in einen oberen Teil der Kolonne 32 über die Leitung 16 eingeleitet wird. Die Kolonne 32 ist von üblicher Bauart und arbeitet bei einem Druck von vorzugsweise etwa 100 bis 350 mm Hg. Sie ist aus rostfreiem Stahl aufgebaut. Das Gewichtsverhältnis von flüssigem Zulauf zu gasförmiger, der Kolonne 32 zugeführter Beschickung wird durch die Menge des Rücklaufs aus dem Verdämpfer 13 bestimmt, ebenso wie auch durch die eingeleitete Dampfmenge in die Kolonne 26 über die Einlaßöffnung 27. Im allgemeinen soll das Gewichtsverhältnis von flüssiger Beschickung zu gasförmiger Beschickung in der Kolonne 32 innerhalb des Bereiches von etwa 1: 10 bis etwa 1: 20 hegen. Das flüssige Abstreifungsprodukt wird der Kolonne 32 über die Leitung 33 entnommen und kann verworfen oder durch geeignete Methoden zur Gewinnung der darin enthaltenen organischen Substanzen weiterverarbeitet werden. Das dampfförmige Produkt vom Kopf der Kolonne 32 wird über die Leitung 34 dem vorhergehenden Verdampfersystem wieder zugeleitet und kann direkt in den Verdampfer 13 bzw., was weniger angebracht ist, in einen unteren Teil der Kolonne 18 eingeleitet werden, wo es mindestens zum Teil kondensiert und als Rückfluß zum Verdampfer 13 zurückgeleitet wird. Flüchtige organische Substanzen, die in dem Rücklaufstrom 34 enthalten sind, strömen nach oben durch die Kolonne 18 und dann über die Leitung 20_a zu der Kolonne 21, aus der sie über die Leitung 23 entfernt werden. ,

Zwecks weiterer Reinigung und Konzentrierung des aus der Kolonne 26 über die Leitung 29 austretenden Produkts wird dieses über die Leitung 35 zum Zwischenbehälter 36 und über die Leitungen 37 und 38 dann zu einem Verdampfer 39 geleitet, in dem es kontinuierlich partiell verdampft wird, um eine dampfförmige Fraktion, die oben über die Leitung 40 abgeführt wird, sowie einen flüssigen Rückstand, der über die Leitung 41 und 42 abgezogen wird, zu ergeben. Die Rückführungsleitung 43 bildet zusammen mit einer Pumpe und der Leitung 38 ein System zur kontinuierlichen Zirkulierung der Flüssigkeit durch den Verdampfer, wodurch die gewünschte geringe Verweildauer von vorzugsweise 5 bis 15 Minuten, berechnet auf der Grundlage des über Leitung 35 zugeführten Beschickungsvolumens und der in dem Verdampfer 39 zurückgehaltenen Flüssigkeit, erreicht wird.

Der Verdampfer 39 ist von üblicher Bauart und eignet sich für einen Betrieb, bei dem eine geringe Verweildauer für die Flüssigkeit gefordert wird. Die Verdampfung wird unter einem Druck von vorzugsweise etwa 50 bis 150 mm Hg durchgeführt.

Der flüssige Rückstand aus dem Verdampfer 39 wird dem Umlauf system über die Leitung 42 entnommen und zu dem Verdampfer 13 zurückgeleitet. Die Konzentration an Wasserstoffperoxyd in dem flüssigen Rückstand des Verdampfers 39 wird vorzugsweise zwischen etwa 65 und etwa 8o°/₀ durch Kontrolle der Beschickungsgeschwindigkeit zu dem Verdampfer, dem Rücklauf und der Geschwindigkeit der Ableitung des Rückstands über die Leitung 42 gehalten.

Das im Verdampfer 39 entwickelte dampfförmige Gemisch aus Wasserstoffperoxyd und Wasser wird über die Leitung 40 zur Kolonne 44 geführt, in der" es durch den inneren Kühler 45 oder durch die Kühlwirkung von direkt in den Kolonnenkopf eingesprühtem Wasser teilweise kondensiert und im Rückfluß zurückgeleitet wird. Kolonne 44 ist ähnlich der Kolonne 18 aufgebaut und dient dazu, alle restlichen Verunreinigungen, die durch die vorhergehenden Teile des Systems mit hindurchgegangen sind oder während der vorhergehenden Behandlung eingeführt wurden, aus dem Endprodukt zu beseitigen. Das Kondensat, das noch restliche Spuren an organischen Verunreinigungen besitzt, wird über die Rückflußleitung 46 zu dem Verdampfer 39 zurückgeleitet. Die nicht kondensierten Dämpfe werden über die Leitung 47 zu einer Fraktionierkolonne 48 geführt, die an ihrem oberen Ende durch direktes Einspritzen von Wasser oder durch innen angeordnete Rückflußkühler 49 gekühlt wird. Außerdem ist sie mit einer Heizschlange 50 und oben mit einer Abströmleitung 51 versehen. Das dampfförmige Gemisch aus Wasserstoffperoxyd und Wasser wird in der Kolonne 48 durch Fraktionierung unter reduziertem Druck konzentriert, wobei Wasser am oberen Ende über die Leitung 51 entnommen wird. Eine wäßrige Wasserstoffperoxydlösung wird als Bodenprodukt in die Leitung 52 abgezogen.

Diese Wasserstoffperoxydlösung wird dann über die Leitung 52 in den unteren Teil einer zweiten Fraktionierkolonne 53 eingeleitet, die mit einer Heizschlange 54 in dem Siedeteil, einem Rückflußkühler 55, einem Auffangboden 56 und einer Dampfrückführleitung 57 versehen ist. Das flüssige Bodenprodukt der Kolonne 48 wird durch die Rektifizierung in der Kolonne 53 weitergereinigt, wobei das oben abgeführte Produkt zu der vorhergehenden Kolonne über die Leitung 57 zurückgeleitet wird. Ein kleiner Teil der Flüssigkeit wird aus dem Siedeteil der Kolonne über die Leitung58 abgeleitet, um eine Ansammlung irgendwelcher Spuren von Verunreinigungen zu verhindern. Diese kleine Flüssigkeitsmenge kann in geeigneter Weise über die Leitung 58 in das Verdampfersystem zurückgeführt werden. Konzentriertes Wasserstoffperoxyd in ausgezeichneter Ausbeute mit einer Konzentration von

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ζ. B. 85 °/ο wird auf dem Auffangboden 56 gesammelt und aus dem System über die Leitung 59 für das Verfahrensprodukt abgezogen.

Die folgende Tabelle zeigt eine typische spezielle Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von go°/₀igem Wasserstoffperoxyd aus einem rohen Ausgangsmaterial, das durch partielle Oxydation von Isopropylalkohol gemäß den bereits erwähnten Verfahren bereitet wurde. Die Tabelle ist unter Bezugnahme auf das in der Figur gezeigte Strömungsschema aufgestellt worden.

Tabelle
I. Anfangsfraktionierung (Kolonne 2)¹

A. Zusammensetzung der Beschickungin Gewichtsprozent

Isopropylalkohol 5²»¹

Aceton 13,5

Peroxysauerstoff als H₂O₂ 6,5

Wasser 27,4

Andere Verunreinigungen (Salze, Undefinierte organische Substanzen) ....... 0,5

B. Betriebsbedingungen

Druck am Kolonnenkopf in mm Hg ... 555>°

Siedetemperatur ioo°

Verweildauer unterhalb der Zuleitungsplatte in Minuten 23

Rückflußverhältnis (Rückfluß zu Produkt), bezogen auf Gewichtsmengen 0,5

C. Strömungsgeschwindigkeiten in Gewichtsteilen je Stunde

Beschickung 169620,0

Kopfprodukt 131603,0

Bodenprodukt 38017,0

D. Zusammensetzung der Produkte in Gewichtsprozent

H₂O₂-Gehalt im Kopf produkt 0,1

H₂O₂-Gehalt im Bodenprodukt 27,6

Organische Substanzen im Bodenprodukt, bezogen auf den H₂O₂-Gehalt 7,18

Mit fünfundzwanzig wirklichen Böden; Einleitung der Beschickung beim fünfzehnten Boden von unten.

II. Erste Verdampfungs- und Rektifizierungsstufe²

A. Zuleitungsgeschwindigkeit zum Verdampfer in Gewichtsteilen je Stunde 10,0

Von der Kolonne 2 38017,0

Von der Kolonne 32 (über Leitung 34) 60763,0

B. Betriebsbedingungen

Druck im Verdampfer 13 in mm Hg etwa 150,0 Rückfluß verhältnis in Kolonne 18

(Rückfluß zu Zulauf) 0,12

Druck am Kopf der Kolonne 21

in mm Hg 110,0

Temperatur am Boden der Kolonne 21 64,4°

Verdampfer: Erzwungene Zirkulierung; Erhitzung mit Dampf; Konstruktion aus nichtrostendem Stahl. Rückflußkolonne 18: neun wirkliche Böden, Konstruktion aus nichtrostendem Stahl bzw. Porzellan. Fraktionierkolonne 21: Zwanzig Gitterböden, Konstruktion aus Aluminium.

C. Strömungsgeschwindigkeiten der Produkte in Gewichtsteilen je Stunde

Kopfprodukt der Kolonne 21 124975,0^s

Verdampferrückstand 3818,0

Bodenprodukt der Kolonne 21 .... 25 820,0

D. Zusammensetzung des Verdampfungsrückstands

H₂O₂ in Gewichtsprozent 55,0

Organische Substanzen als Kohlenstoff

in Gewichtsprozent des H₂O₂ 3,8

Partielle Rückführung zum unteren Ende der Kolonne 18 in der Menge, wie es nötig ist, um die Konzentration im Verdampferrückstand auf dem gewünschten Wert zu halten. Nettoentnahme 92 142 Teile je Stunde.

III.Erste Abstreiferkolonne (Kolonne 26)*

A. Zuleitungsgeschwindigkeiten in Gewichtsteilen

je Stunde

Von der Kolonne 21 25 820,0

Rückfiußwasser 8 918,0

Abstreifdampf 59453,0

B. Betriebsbedingungen

Druck am Kolonnenkopf in mm Hg .. 430,0 Temperatur am Boden 97 °

C. Zusammensetzung des Bodenprodukts

H₂O₂ in Gewichtsprozent 28,9

Organische Substanzen als Kohlenstoff

in Gewichtsprozent des H₂O₂ 0,04

D. Strömungsgeschwindigkeit des Bodenprodukts Gewichtsteile je Stunde 34466,0

Vierzig Siebboden; rostfreier Stahl bzw. Aluminium; Zuleitung bei dem vierundzwanzigsten Boden von unten.

IV. Zweite Abstreiferkolonne (Kolonne 32)⁵

A. Betriebsbedingungen

Druck am Kolonnenkopf in mm Hg . . 250,0 Temperatur am Boden ·. 76⁰

B. Bodenprodukt

Strömungsgeschwindigkeit in Gewichtsteilen je Stunde 3305,0

H₂ O₂-Konzentration in Gewichtsprozent 3,8 Organische Substanzen als Kohlenstoff

in Gewichtsprozent des H₂O₂ 49,0

Fünfzehn Siebböden, Konstruktion aus rostfreiem Stahl bzw. Aluminium.

V. Zweite Verdampfungs- und Rektifizierungsstufe⁶ A. Strömungsgeschwindigkeiten in Gewichtsteileh je Stunde

Zufluß ausKolonne26 überLeitung35 34466,0 Entnahme am Kopf der Kolonne 48

über Leitung 51 23521,0 ^1Χ5

Rückflußanteil über Leitung 58 ... 110,0 Entnommenes Produkt über Leitung 59 10280,0

Zu Verdampfer 13 über Leitung 42 geleiteter Verdampferrückstand . 665,0 Verdampfer: Erzwungene Zirkulierung, Erhitzung mit Dampf, Konstruktion aus nichtrostendem Stahl. Rückflußkolonne 44: sechs Siebboden, Konstruktion aus Aluminium. Erste Kolonne 48: acht Siebboden, Konstruktion aus Aluminium. Zweite Kolonne 53: drei Siebboden sowie ein Ableitungsboden; mit Zinn ausgekleidete Konstruktion aus ¹²S reinem Aluminium bzw. Porzellan.

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B. Verfahrensbedingungen

Druck im Verdampf er in mm Hg 87,0

Druck am ersten Kolonnenkopf in mm Hg 35,0 Druck am zweiten Kolonnenkopf inmmHg 67,0 Temperatur am Boden der zweiten Kolonne 82,2 °

Verdampferrückstand in Gewichtsprozent des H₂O₂ 76,0

Claims (4)

Patentanspr f.cn iv

1. Verfahren zur Reinigung oder Gewinnung von Wasserstoffperoxyd, das anfangs in einem rohen Reaktionsgemisch zusammen mit einem niederen aliphatischen Alkohol, einer dem Alkohol entsprechenden niederen Carbonylverbindung und organischen Verunreinigungen vorhanden ist, wo-, bei das Reaktionsgemisch durch eine Mehrzahl hintereinanderfolgender partieller Verdampfungsund Rektifizierungsstufen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das wasserstoffperoxydhaltige Kondensat, d. h. die Bodenfraktion der vorhergehenden Rektifizierung, zwischen zwei Verdampfungs- und Rektifizierungsstufen mit Dampf abstreift.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssigen Rückstände aus den partiellen Verdampfungen der betreffenden Stufen vereinigt und einem getrennten Abstreifvorgang unterwirft, wobei die aus dem ersten Abstreifvorgang stammenden Dämpfe als Ab-Streifmittel verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüchtigen Verunreinigungen und den Dampf, die vom ersten Abstreifvorgang zu dem zweiten AbstreifVorgang zurückgeführt werden, aus dem zweiten Abstreifvorgang zusammen mit Wasserstoffperoxyd, das aus den vereinten flüssigen Rückständen abgestreift wurde, zu einer dem zuerst genannten Abstreifvorgang vorhergehenden Verdampfungs- und Rektifizierungsstufe zurückleitet, wobei das Gemisch unter Entfernung der flüchtigen Verunreinigungen in der Kopffraktion rektifiziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch als niederen aliphatischen Alkohol Isopropylalkohol und als entsprechende Carbonylverbindung Aceton

■ enthält. .

In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschrift Nr. 627 249;
deutsche Patentschrift Nr. 935 303;
deutsche Patentanmeldung R 1984 IVb/121 (Patent 424)·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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