Способ выделения перекиси водорода из раствора

Способ выделения перекиси водорода из раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.

своз соВетских социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 01 В 15/О1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изот етяниям и откР! !Тиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4282160/23-26 (22) 29.06.87 (46) 30,04.90, Бюл, В 16 (72) В,А.Гуськов, И.П.Якушева, A,Ô,ÌóðHíà, Э.П.Жарикова, Е,Я,Пнева, Т.A,Íàãíèáåäà и А.А.Прасолов (53) 621,35(088,8) (56) Химия и технология перекиси водорода, /Под ред. А.Серышева, Л,:

Химия, 1984, с. 92-107. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА ИЗ РАСТВОРА

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам выделения перекиси водорода из реакционной смеси, полученн и путем окис ления вторичных спиртов.

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

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

В стеклянную пробирку с обратным холодильником помещали на стеклянной подвеске предварительно отпассивированные три образца металла (либо АД1, либо 12X18H10T) и наливапи 50 мл раствора, укаэанного в табл, 1 ° Отношение объема раствора к поверхности

2 (57) Изобретение относится к химической технологии, С целью повыше"ния чистоты и стабильности перекиси водорода, выделяемой из раствора, содержащего перекись водорода, карбоновую кислоту, одноэамещенный 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 ко.личестве 0,5-0,6 г/л. 2 табл. образцов составляло 1 см, На каждый опыт брали по три параллельные пробир-, ки. Пробирки помещали в водяной термостат, нагретый до 80 С, и выдерживали при этой температуре в течение 6 ч.

После охла:кцения в растворе определяли концентрацию перекиси водорода, а образцы взвешивали и рассчитывали ско- © рость коррозии материала, Стабиль- 4и ность продукта характеризуется изме- 4М нением концентрации до и после выдерж- !щЬ ки с образцами. Результаты испытаний ®ьД приведены в табл.1.

Пример ы 2-27. Испытания ,проводили в условиях причера,1. Основная часть опытов была проведена на растворах, имитирующих изопропиловый 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

1560467 бутиловогб спирта (ВБС), в которых в качестве приммесей содержатся ВБС, метилэтилкетон (МЭК),и пропионовая кислота (ПК) или смесь этой кислоты

5 с УК, Результаты испытаний принедень! в табл.1.

Как видно из табл,1, каталитическая активность нержавеющей стали

12Х18Н10Т в растворе перекиси нодоро- !0 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, ВБС, ацетон, М3К, нитрат аммония, имеющиеся . в товарном пергидроле, сущестненного влил на каталитическую активность исследованных материалов не оказынают (опыты 20

2-4), С увеличением содержания в перекиси водорода карбононой кислоты резко увеличивается каталитическая активность материалов, особенно нержавею- 25 щей стали. Коррозионная стойкость нержавеющей стали в этих растворах очень высока. Скорость коррозии нержавеющей стали составляет 10 З мм/год, в то время как скорость коррозии алюлиния составляет 0,86 мм/год (опыты 5-10, 14-17) ° Добавка ОФН к раствору перекиси 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 А1РО< 2Н<0 осе- дают на поверхности образцов в виде плотной, довольно топстой тгудноудаляемой пленки, На нержавеющей стали образования фосфатной пленки не наблюдается.

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

55 ! подтверждены испытаниями на опытнопромьппленной установке, в которой колонна выделения была изготонлепа из нержавеющей стали 12Х18Н10T. В процессе получения перекиси водорода содержание н пей УК колебалось от 5 до 10 г/л и количество вводимого фосфата варьировалось в пределах 0,50,6 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. Результаты испытаний приведены в 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/л, обладают высокой стабильностью при гарантийном сроке ее хранения.

Таким образом„ изобретение позволяет снизить каталитическую активность нержавеющей .стали до уровня алюминия АД1, но в отличие от последнего не вызывает образования накипи на стенках оборудования, что позволяет испольэовать этот материал для изготовления узла ректификации, что, в свою очередь, приводит к упро11!ению эксплуатации, увеличению срока службы оборудования (в 3 и.более раз) и получению стабильного продукта повышенного качества.

Формула из обре те ния

Способ выделения перекиси водорода из раствора, содержащего перекись водорода, карбоновую кислоту, одноза-! лещенный фосфат натрия, вторичный спирт и кетон, вакуумной ректификацией, о т л и ч а !о шийся тем, что, с целью повьппения чистоты и стабильности продукта, ректификацию ведут в ректификационной колонне иэ нержавеющей стали при поддержании в растворе, находящемся в кубе коло!!ны„ одноэамещенного фосфата натрия 0,50,6 г/л.

I 560467

ЗОХ Н,О, бе9 добавок (марки ОСЧ)

ЭОХ Н От + 5 г/л ИПС

30L НтОт + 3 r/n ацетона

ЗОХ Нт01 + 0,2 г/л УК

<10

<10

< IO

2 2

5,1.

Oi2

0,6

Аналогичные ре9ультатю получены в растворе, содеркаа!ен вместо ВБС

ИПС и ИЭК вместо ацетона . Обравцы алычиння

АД! покрыты плотнын осадкон фосфатов

<10

<10

<10

0,64

3,1

3,64 3,6

<10

<10 ??l??>

ЗОХ 8 0 + 3 г/л YK

6 ЗОХ Нт01Б + б г/л УК

7 ЗОХ Нт01 + 15 г/л УК

8 ЭОХ НтО + 6 гlл ПК

9 ЗОХ НтОт + 15 г/л ПК

l0 . ЭОХ Н10т + 5 г/л УК.+

+ lO г/л ПК

1l ЭОХ НтОт + 0,05 г/л

NaHtP0y

12 ЗОХ Н O + 0,3 r/ë

NaHgPOq

l3 ЗОХ h 01 + 0,6 г/л

МаНтРО

14 ЗОХ Нт01 + 5 г/л ИПС +

+бг/лУК

15 ЗОХ H O> + 3 г/л ацето на+бг/лУК

l6 ЗОХ НтОт + 0,2 r/ë

NH

17 ЭОХ НъОт + 5 г/л HHC c

+ Э г/л ацетона +

+ 0,2 г/л Nh NO +

+ 6г/л УК

l8 ЭОХ Н10т а 3 г/л УК +

+ 0,140 r /л NaH POq

l9 ЗОХ Н О< + 3 гlл УЕ +

+ 0 6 г/л НаН.РО+

20 ЗОХ НтОт + 6 г/л УК + а 0,250 r/rt NaH

21 ЗОХ НтОт + 6 г/л УК +

+. 0,6 г/л ИаНтРО

22 ЗОХ И(0) + IO г/л УК +

+ 0,5 гlл NaH POs

23. ЗОХ 8 От + !О г/л УК +

+ 0,45 г/л Nah POq

24 ЗОХ НтОт + 10 r/ë УХ +

+ 0,6 г/л NaH

25 ЭОХ HеОт + 13 г/л УК +

+ 0„5 г/л Nali

26 ЗОХ Н О g + 15 г/л УК +

+ 0,45 г/л НаЬтРО<

27 ЗОХ Н ОК + !5 г/.-. УК +

+ 0,6 и/л НаН РО4

0,3

0,5

0,69

0,55

0,6!

3,4

19,6

28,1

l8s3

28,0

8,1

9, 4

9,2

9,2

9,0

28,6 0,65

9,9 с10-3

<10

< I0

0,2

7в1

0,3

clO

24,2 <10

Oi32 с!О

< I O-3 с10

20,4 0,42

9,3

Яу7

Обра9цы алма<инна покрыты ляотньач осадком фосфатов

0,375

l8,6

19s 6 0,526

9,2

< lO

<10-

10 Я

20,4 0,48 !

4,8 0,38

0,3 0,25

9,!

6,7

0,25

sl u!

5,7 0,54

6,9

В! и

О 32 0,3!

0,28

0,27

0,3

0s 27

21 2 0,49

6,95

0,33

0,26

0,28

Образцы алюминия покрыты плот ым осадком фосфатов и

< I O-9

0 34 0,35

23,4 0,57

0,35 О, Э2

0,28

6,9.

0,3 таблица 1

Каталнтнческая активность и корровиоиная стойкость основных конструкционньпс материалов в зависимости от состава раствора перекиси водорода!

5б0467

Яопустииое раэлокение перекнси эсщороде по

РЗСТ 177-77 за б нес. 2,5Х

300 25 l 25

32,5

28,1 l 4 I 23

29„5

37,5 36,9 0,6 0,53

34,8 33,8 1 0 0,62

Редактор А.Огар

Заказ 947

Тираж 406

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужрород, ул. Гагарина,101

АД1 Н О + б г/л УК +

+ 0,6 гlл NaH>PO +

+ 0,2 г/л НН NO>

Н О + 10 г/л ПК +

+ 0,5 г/л Nab

+ 0,2 г/л NH N01

I2XI8HI0T Н,О, + б r/a VK +

+ 0,6 г/л NaH POq +

+ Oэ2 r/a НН41 03

Н О + 10 ria ПК 4

+ 0,5 г/л Nah

+ 0,2 г/л Nb NO

Составитель Т, Гумеиюк

Техред Л.Сердюкова Корректор О,Ципле