Позина М.Е. - Перекись водорода и перекисные соединения (1043378), страница 53
Текст из файла (страница 53)
пат. 525923) 'Рис. 23 и 24. Аппаратура ддя концентриров.анияя разбавленных растворов Н40, методом фракционированиой дестилхяции (общий вид н план). сдииеиа с сепаратором 7, в котором происходит отделение кислоты. Из сепаратора пары переходят в колонну с насадкой 8, тогда как осевшая кислота собирается в сборнике кислоты У, расположенном под сепаратором.
Туда же по трубопроводу 10 из всех испаратехей 1 поступает неиспарившаяся перекись водорода. Вертикально над колонной 8 расположен конденсатор Л, из которого нескондеисировавшийся водяной пар через двойное колено 12 идет в конденсатор водяных паров 18. Концентрированная перекись водорода стекзег ь приемник 14, расположенный под колонной 8. Такай же приемник 18 находится под конденсатором водяных паров. В нем собирается иода. Оба прнемшжа 14 и 15 при помощи соединительной трубки 1б, расположенной в их верхней части, соединены между собой и посредством трубопровода 17— с вакуум-насосом. Вакуум.насос откачивает воздух нз конденсаторов, создавая разрежение во всей системе. Йа рис.
35 и 26 цредставлеиы два варианта конструкции иснаритедей отличающиеся друг от друга лишь тем, что з одном случае каждый исцаритель 1а в отдельности имеет собственную паровую рубашку 1б, тогда как во втором (рис. 26) несколько, например восемь испарителей 1а заключены в общий котел 1з, иагреваемый паром. Вся ~(естилаяционнав установка снабжена, кроме того, трубопроводами, подающими пар к паровым рубашкам и отводящими конденсат из них, а также трубопроводами, подающими и отводящими охлаждающую воду ддя конденсаторов. Вш трубопроводы никакимн специфическими особенностями не отлнча4отсв. Паровые рубашки нснзритслей и конденсаторы снабжены скобами, цри помощи которых они покоятся иа несущей конструкции из профидирозанного железа, тогда как приемники, а также компрессорная установка и сепаратор монтируются иа фундаментах.
Прн дестнлляцнн пары увлекают с собой в виде капель п тумана загрязнения нз исходного раствора, которые затем конденснруются вместе с перекисью водорода. Во избежание этого папы, образующиеся прн дестилляцнн, подвергают очистке. 444' ~та операция необходнма для получения за один рабочий цикл нз разбавленных загрязненных растворов перекиси водорода чистых концентрированных растворов, пригодных также н для медицинских целей. Благодаря тому, что нз паровой смеси перед поступлением ее,в конденсатор удаляются все находящиеся в ней в виде капелек н тумана вещества, удается получать чистый дестнллвт.
Для очистки применяют башню с керамиковыми кольцами, в которой осаждаются ° 10тз перекиси водорода, сильно загрязненной хлором, тогда кнк 80 — 85% перекиси конденснруются по фракциям в особой колонне. Эта перекись водорода не содержит загрязнений, в частности хлора. Вместо колонны с керамиковыми кольцами можно применять для осаждения тумана электростати'ческую установку, представляющую собой стеклянный цилиндр, в который туго входит заземленный цилиндр из тонкой алюминиевой жести, В середине цилиндра расположена алюминиевая проволока, проходшцая без нарушения вакуума через прншлнфованную фарфоровую пробку. Описанные выше дестнлляцнопные установки 4"'з'4 44з' работают с коэфнцнентом полезного действия в 90 — 95г)й.
Установки с керамиковыми кольцамн н т. п., применяемые для осаждения тумана нз смеси паров перекиси водорода н воды, могут быть использованы также и для очистки паров лкь бого происхождения, например паров, образующихся при лсстилляцни нздсерной кислоты н растворов персульфатов. Испарение разбавленных растворов производят не голько предварительным распылением нх по вышеуказанному шии.обу, но н заставляя раствор перекиси водорода падать в нвд< |умипа нлн стекать вдоль стенок вертикально нлн наклонно рашид жспных труб, нагреваемых снаружи до 70".
44з В трубы шшзу вверх навстречу раствору поступает предварнтелыи4 нагр4 |шй, оч4пценный от каталнтнческн действующих примесей, пы.ш и ь д. сухой поток воздуха. Можно применять также бипши дли орошения, нагреваемые змеевнковымн нагревателями, Бзппш снабжены 221 220 коиценпиговевие НеОе тпегивением и дестиллацией дестилляция Нзоз из глстеогов НейеОз плоскими тарелками яли заполнены стеклянными или фарфоровыми шарами. Теплый воздух увлекает воду из раствора, благо-: даря чему происходит концентрирование последнего. Этот способ ' может быть осуществлен при помощи двух башен, расположенных рядом или одна над другой. В первой башне путем создании, определенной температуры и определенной скорости движения раствора и газового потока разбавленный раствор концентри-, руется настолько, что при последующей дестилляции во второй башне получается чистый раствор перекиси водорода требуемой концентрации. Следует упомянуть также о способе,'4™ по которому отгояяется не перекись водорода, а вода.
В раствор добавляют углеводороды, например, ксилол или цимол,'которые при нагревании . отгоняются вместе с водой. В остатке находится обогащенный . раствор перекиси водорода. При помощи цимола можно таким путем получать 90%-ные растворы. При выделении растворов, кон- ' центрация которых не,превышает 57%, потери составляют от: 2 до 9%.
ДЕСТИЛЛЯЦИИ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА ИЗ РАСТВОРОВ ИАДСЕРИОИ КИСЛОТЫ И ЕЕРСУЛЬФАТОВ Деетилляцяя яз растворов цадсериой кислоты Если до сих пор при описании способов получения концентрированных растворов перекиси водорода речь шла о концентрировании н дестилляцни растворов, в которых перекись водорода находится в свободном состоянии, то ниже эти процессы будут рассмотрены для растворов иадсерной кислоты и персульфатов, в которых она находится в связанном виде. Таким образом, при получении перекиси водорода через надсериую кислоту задача состоит в том, чтобы перевести перекисные соединения без сушествеиных потерь активного кислорода в перекись водорода и зятем отогнать последнюю пз растворов, содержащих серную кислоту.
Как об этом говорилось на сгр. 171, реакции 1) НеЗеое+ Нео ~ «НеЗО5+ Нэ204' 2) Незое+ Нео ' Не204+ Нгоро полностью обратимы, и поэтому равновесие может быть достигнуто с обеих сторон. Надсерная кислота может быть при нагревании превращена в серную кислоту и перекись водорода по уравнениям 1) и 2). Ход реакции зависит от концентрации серной кислоты. Как показывают результаты исследования скоростей этих рглнпий прн комнатной температуре, '4" гидролиз надсерной кислгпы до мононадсерной и серной кислот протекает очень быстро, тогда как гидролиз мононадсерной кислоты до серной кислоты и перекиси водорода — значительно медленнее. Лишь после того как мононадсерная кислота накопилась в растворе в количестве от 80 до 90%, начинает образовываться перекись водорода. Как известно, при протекании нескольких последовательных реакций суммарная скорость процесса лимитируется наиболее медленно протекающей реакцией.
Поэтому для образования перекиси водорода из надсерной кислоты решающее значение имеет скорость превращения мононадсерной кислоты в серную н перекись водорода. При дестилляции растворов надсерной кислоты происходит сперва превращение надсерной кислоты в мононадсерную без образования перекиси водорода. Лишь после того, как почты вси надсерная кислота перешла в мононадсериую, начинает образовываться перекись водорода. Даже в случае применения наилучшего способа дестилляции 100%-ного превращения в перекись водорода ие наблюдалось. В отработанном растворе всегда остается некоторое количество (около 1 — 3'70) активного кислорода в форме мононадсернюй кислоты. Последняя частично разлагается в отстойнике, в котором происходит отстаивание сульфата.
свинца; окончательное же разложение наступает при протекании электролита через катодное пространство электролизера. При дестилляции растворов персульфатов всегда должен быть избыток свободной серной кислоты, необходимый для образования свободных надсерной и мононадсерной кислот. Превращение надсерной кислоты в перекись водорода при комнатной температуре протекает чрезвычайно .медленно и со значительными потерями активного кислорода, при нагревании же скорость превращения хотя и возрастает, но при этом одновременно возрастает и скорость разложения, что сопровождается интенсивным выделением кислорода.
Легкая разлагаемость перекиси водорода в этих условиях, как это было установлено еще Фрейндом и Прайсом,ме обусло. плена тем, что оиа легко вступает в сопровождающуюся выделением кислорода реакцию как с надсерной, так и с мононадсерной кислотой по следующим уравнениям: 3) Нез Ов+Нрое=2Не$04+Оя 4) НеЗО,+Н,О,=НЗО,+Н,О+О,. Кроме того протекает реакция: З) 2Нэз,о,+2Н,О=ЧН,20,+О,. которая также приводит к потере активного кисл >рода. Если в результате испарения воды и перекиси водорода концентрация серной кислоты в растворе сильно повысилась и если перекись 222. конпвнтри ов»иив НеОя гплгивлниям и дестилляция» двстилляция НяОя из глствогов НзйзО„ водорода отгоняется не сразу, а в течение некоторого времени соприкасается с серной кислотой, то может происходить также и следу>ошая реакция: 6) Н>8О4 + Н>Ое Н>О + Н>БОь т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
