Способ выделения перекиси водорода из раствора Советский патент 1990 года по МПК C01B15/01 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам выделения перекиси водорода из реакционной смеси, полученной путем окисления вторичных спиртов.

Цель изобретения - повышение чистоты и стабильности получаемой перекиси водорода, а также увеличение срока службы аппаратуры, используемой в процессе.

Пример 1, Катапитическую активность нержавеющей стали и алюминия в процессе разложения перекиси водорода в зависимости от природы и количества добавок, в частности однозаме щенного фосфата натрия (ОФН), определяли по следующей методике.

В стеклянную пробирку с обратным холодильником помещали на стеклянной подвеске предварительно отпассивиро- ванные три образца металла (либо АД1, либо 12Х18Н10Т) и наливапи 50 мл раствора, указанного в табл,1. Отношение объема раствора к поверхности

образцов составляло 1 см. На каждый опыт брали по три параллельные пробирки. Пробирки помещали в водяной термостат, нагретый до 80°С, и выдержива- -, ли при этой температуре в течение 6 ч. После охлаждения в растворе определяли концентрацию перекиси водорода, а образцы взвешивали и рассчитывали скорость коррозии материала. Стабильность продукта характеризуется изменением концентрации до и после выдержки с образцами. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Примеры 2-27. Испытания проводили в условиях примера,I, Основная часть опытов была проведена на растворах, имитирующих изопропило- вый пергидроль по ГОСТ 177-77, т.е. Содержащих в качестве органических примесей изопропиловый спирт (ИПС), ацетон и уксусную кислоту (УК), и только отдельные опыты проводились на растворах перекиси водорода, полученных окислением вторичного

Ф

31

бутилового спирта (ВВС), в которых в качестве приммесей содержатся ВВС, метилэтилкетон (МЭК),и пропионовая кислота (ПК) или смесь этой кислоты с УК. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Как видно из табл.1, каталитическая активность нержавеющей стали 12Х18Н10Т в растворе перекиси водоро да, не содержащем примесей и добавок (пергидроль марки ОСЧ) в 20 раз выше каталитической активности алюминия АД1 (опыт 1).

Технологические примеси и добавки такие как ИПС, ВВС, ацетон, МЭК, нитрат аммония, имеющиеся в товарном пергидроле, существенного влияния на Каталитическую активность исследо

подтверждены испытаниями на опы промышленной установке, в котор колонна выделения была изготовл из нержавеющей стали 12Х18Н10Т процессе получения перекиси вод содержание в ней УК колебалось до 10 г/л и количество вводимог фата варьировалось в пределах 0 0,6 г/л. Перекись водорода, пол ная в этой колонне, была постав на хранение. Для сравнения была ставлена и перекись водорода, п ченная в алюминиевой колонне. И тания проводили при комнатной т пературе в течение 6 мес. После окончания испытаний определяли нение концентрации перекиси вод и содержание нелетучих примесей

ванных материалов не оказывают (опыты 2Q зультаты испытаний приведены в

30

35

2-4).

С увеличением содержания в перекиси водорода карбоновой кислоты резко увеличивается каталитическая активность материалов, особенно нержавею- 25 щей стали. Коррозионная стойкость нержавеющей стали в эти,х растворах очень высока. Скорость коррозии нержавеющей стали составляет I мм/год, в то время как скорость коррозии алюминия составляет 0,86 мм/год (опыты 5-10, 14-17). Добавка ОФН к раствору переки си водорода, не содержащему УК, не оказывает влияния на каталитическую активность алюминия АД1, в то время как каталитическая активность нержавеющей стали увеличивается при увеличении содержания в растворе ОФН (опыты 11-13).

Совместное присутствие в перекиси водорода УК и ОФН при содержании ОФН 0,5-0,6 г/л снижает каталитичес-, кую активность нержавеющей стали до уровня каталитической активности алюминия АД1 (опыты 19, 21, 22, 24, 25, 27). При этом, хотя и наблюдается снижение скорости коррозии алюминия до 0,3 мм/год, но продукты коррозии алюминия в виде 2Н70 оседают на поверхности образцов в виде плотной, довольно толстой трудноудаляемой пленки. На нержавеющей стали образования фосфатной пленки не наблюдается.

П р и м.е р 28. Результаты испытаний, полученные в лаборатории, были

АО

4Ь

50

55

табл.2.

Как видно из табл.2, раствор рекиси водорода, полученные в р фикационной колонне из нержавею стали при содержании ОФН 0,5-0, обладают высокой стабильностью гарантийном сроке ее хранения,

Таким образом, изобретение п ляет снизить каталитическую акт ность нержавеющей стали до уров алюминия АД1, но в отличие от п него не вызывает образования на та с гонках оборудования, что по ет использовать этот материал д изготовления узла ректификации, в свою очередь, приводит к упро эксплуатации, увеличению срока оборудования ( в 3 и более раз получению стабильного продукта шенного качества.

Формула изобрете

Способ выделения перекиси во да из раствора, содержащего пер водорода, карбоновую кислоту, о мещенный фосфат натрия, вторичн спирт ч кетон, вакуумной ректиф цией } отличающийся что, с целью повышения чистоты стабильности продукта, ректифик ведут в ректификационной колонн нер/кавеющей стали при поддержан растворе, находящемся в кубе ко однозамещенного фосфата натрия 0,6 г/л.

0

подтверждены испытаниями на опытно™ промышленной установке, в которой колонна выделения была изготовлена из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. В процессе получения перекиси водорода содержание в ней УК колебалось от 5 до 10 г/л и количество вводимого фосфата варьировалось в пределах 0,5 0,6 г/л. Перекись водорода, полученная в этой колонне, была поставлена на хранение. Для сравнения была поставлена и перекись водорода, полученная в алюминиевой колонне. Испытания проводили при комнатной температуре в течение 6 мес. После окончания испытаний определяли изменение концентрации перекиси водорода и содержание нелетучих примесей. РеQ зультаты испытаний приведены в

0

5

5

О

Ь

0

5

табл.2.

Как видно из табл.2, растворы перекиси водорода, полученные в ректификационной колонне из нержавеющей стали при содержании ОФН 0,5-0,6 г/л8 обладают высокой стабильностью при гарантийном сроке ее хранения,

Таким образом, изобретение позволяет снизить каталитическую актив- ность нержавеющей стали до уровня алюминия АД1, но в отличие от последнего не вызывает образования накипи та с гонках оборудования, что позволяет использовать этот материал для изготовления узла ректификации, что, в свою очередь, приводит к упрощению эксплуатации, увеличению срока службы оборудования ( в 3 и более раз) и получению стабильного продукта повышенного качества.

Формула изобретения

Способ выделения перекиси водорода из раствора, содержащего перекись водорода, карбоновую кислоту, одноза-- мещенный фосфат натрия, вторичный спирт ч кетон, вакуумной ректификацией } отличающийся тек, что, с целью повышения чистоты и стабильности продукта, ректификацию ведут в ректификационной колонне из нер/кавеющей стали при поддержании в растворе, находящемся в кубе колонны, однозамещенного фосфата натрия 0,5- 0,6 г/л.

Таблнцй I

Каталитическая активность н коррозионная стойкость основных конструкционных материалов в зависимости от состава растпора перекиси водорода

Таблица

Изобретение относится к химической технологии. С целью повышения чистоты и стабильности перекиси водорода, выделяемой из раствора, содержащего перекись водорода, карбоновую кислоту, однозамещенный фосфат натрия, вторичный спирт и кетон, вакуумной ректификацией, процесс ведут в ректификационной колонне из нержавеющей стали при поддержании в растворе, находящемся в кубе колонны однозамещенного фосфата натрия в количестве 0,5-0,6 г/л. 2 табл.

АД1

12Х18ШОТ

Н40г + 6 г/я УК + +0,6 г/л , + + 0,2 г/л NH«NOi H,0j + 10 г/л ПК + +0,5 г/л HahtPO + +0,2 г/л NHfNO, H,0t + б г/л УК + +0,6 г/л NaHjPO + + 0,2 г/л Ш4К03 HtOt + 10 г/л ПК + + 0,5 г/л NahtPO« + + 0,2 г/л Ш4КОз

Допустимое разложение пгрекн32,530,0 2,51,25си водорода по

ГОСТ 177-77 за 6 нес. 2,5%

29,528,1 1,41,23

37,536,9 0,60,53

34,833,8 1,00,62

Редактор А.Огар

Составитель Т.Гуменюк

Техред л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Заказ 947

Тираж 406

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное