Позина М.Е. - Перекись водорода и перекисные соединения (1043378), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Действие установки понятно из приведенной схемы (рис. 39). Продукт стабилизировали 0,07 г/л .фосфорной кислоты, 0,12 г/л пирофосфата натрия и 0,3 г/л оксихинола. Алюмии»е»ыг емкости обрабатывали сначала раствором пнрофосфата патрии, содержащим метасиликат натрия, затем промывалн иолой, травили 20'/а-ной азотной кислотой и снова промывали. Н таких емкостях продукт хорошо сохранялся. 243 пОПУчение НЕОЯ из тееРДОГО пеРстльФАТА калин Основные расходные коэфициенты производства следующие., серной кислоты — 100 кг7т 1004!веной перекиси водорода, аммиака — 35 кг7т, сернистого газа — 57 кг/т, пара — 29,2 т1т (главным образом на дестилляцию).) ЛПТЕРЛТУРЛ агл Герм.
пат. 241702. ""»' Герм. пат. 288!48. Ага Герм. пат. 208087. Ит Англ. ват. 141788. ХУ. СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРЕХ ГЛАВНЕЙШИХ КРУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ П14ОМЫ$ПЛЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА НА ЭЛЕЕТРОХИЭ1И41ЕС!!ОЙ ОСНОВЕ" Преобладающая часть мировой продукции перекиси водорода, а именно более 80~~, ее, производится электрохимичесюгм путем по способу, основанному на электролизе серной кислоты, а также по способам Питча и Адольфа н Левенштейна. Остальные электрохимнческие способы лишь в незначительной степени отличаются от основных н имеют несравненно меньшее значение.
Самый старый способ основан на электролитическом окислении раствора серной кислоты плоти. 1,3 — 1,4. Температура электролита колеблется от 15 до 20, напряжение от 5 до 6 а, объемная плотность тока — примерно 500 а7л и выход по току — 70аА. Каждая серия электролизеров, состоящая из 20 ячеек, расходует 100 а. Непосредственно за электролизом следует дестилляция раствора, содержащего около 300 г/л надсерной кислоты.
Дестилляция производится в свинцовом змеевике длиной в 60 м, при разрежении около 20 — 40 мм. При последующей фракцнонированной конденсации, проводимой в две ступени, получается 35оА-ный раствор перекиси водорода. Выход при дестилляции 90 — 95414. Серная кислота (72%-ная), вытекающая из дестилляционного аппарата, разбавляется сконденсировавшейся в одном из конденсаторов водой и поступает в отстойник, где происходит осаждение сульфата свинца. После фильтрования и очистки раствор вновь вступает в цикл. Круговой процесс может быть представлен в виде следующей схемы: елентрелле На * 2На804 е НазаОА < — — +2НаО 2НА8О4 4- НазаОА+ 2НаО е НгОа. В результате кругового процесса образуется перекись и дорона и водород; расходуется же теоретически, кроме чл к04и и ской энергии, только вода.
На рис. 40 схематически иргдгыи4лена последовательность отдельнь1х стадий этого к14)поел го процесса. Е Более подробно круговые процессы ошгеаиы и гл. ХН вЂ” ХГУ'. кРУГОВые пРОцессы пОлУчениЯ НЯОЯ 251 круговые процессы получения НВОВ Следующим в исторической последовательности является способ Питча и Адольфа, согласно которому перекись водорода получается из персульфата аммония через персульфат калия.
Раствор бисульфата аммония„содержащий от 2 до 10% свободной серной кислоты и кроме того небольшое количество бисульфата калии, остающееся в растворе, вследствие того, что персульфат аммония количественно не переходит в персульфат калия, подвергается электролитическому окислению. Электролиз ведется без диафрагмы с угольными катодами,* обмотанными асбестовым шнуром, и платиновыми анодами. Процесс заканчивается при накоплении в электролите 15 г/л активного кислорода.
В первом круговом процессе из этого раствора бисульфатом калия осау ждается персульфат калия, в результате чего происходит регенерация электролита. Далее персульфат калия Отжимают и смешивают с серной кислотой в тестообразную массу. Во втором круговом процессе из этой массы под вакуумом отгоняют перекись водорода Риь бо. Схема ВсйСЕВштейпСХОГО способа.
Путем пРопусканиЯ над 1 — електролив; е — исларитеаь", а — киелотоотлели ней водяного пара. Внештель; Л вЂ” остатоеиыа раствор; а-коилеисаторы. НИЫ ОборрЕВ НЕ НужЕН, так как тепла„содержащегося в водяном паре, н теплоты реакции достаточно, чтобы поддерживать температуру, необходимую для перегонки. Поэтому дестилляцню можно производить в керамических ретортах. Дестилляция протекает совершенно автоматически н с меньшими затруднениями, чем дестилляцня перекиси водорода из надсерной кислоты. Пары перекиси водорода также подвергают фракционнровапной конденсации н прн этом получают растворы, содержащие от 40 до 60% Н От. Бисульфат калия, образующийся в процессе дестнлляцни, отделяют от серной кислоты центрнфугированнем.
Серная кислота, таким образом, может быть вновь использована для обработки персу.льфата калия. Выходы по току прн электролизе достигают примерно 85 — 90%, выходы при дестилляции — около 95%. " 1Н способе Питча В сь Воль ф а прпысниют Яе угольные, а графт)- )сс с' тплыб Способ Питча и Адольфа представляет таким образом совокупность двух круговых процессов, которые могут быть изображены следующим образом: н, влектроллв — сс 1 БМН НБО )МН )Л О - Бе))Б~ ) Ф Перека «рулевой процесс: полувенке персульфата мелки 222 М)аНЗОа е- 2НМаНЗОь+ Ктз,ОВ еле)пролив в юрва «рр и ЛРОЦССС) переработка персуль- Ч)атв калик и волы в процессе Лестиллвции ло кнзо, и н,о, Ф КтавОв — + 2КНБОь— лестеллвцмв ЬБН,Π— * Ф НвОв На рис.
41 изображена общая схема кругового процесса. Наиболее новым из технически осуществленных круговых процессов является процесс Левенштейна. рпс. 41. Слома кругового процесса с персульфвтои ь .)Мм (способ Пптча я стппльфа). Способ основан на электролизе ссрнокигл цо рра ~пора бисульфата аммония. Непосредственно посл< Бми ктролитнческого окисления, без перевода в персульфат налип, р;кчеиьр ш рсульфата 253 кРУГОВые процессы пОлУчениЯ НВОЯ кРУГОВые пРОцессы полУчениЯ НЯОЯ аммония, под действием вакуума, засасывается снизу вверх в вертикально расположенные трубки, в которых благодаря нагреванию происходит образование перекиси водорода и дестилляцня ее. Раствор персульфата аммония, образовавшийся при электролизе, засасывается через нижний конец трубки. В сепараторе, соединенном с верхним концом трубки„ происходит отделение смеси паров от кислого раствора.
Последний вновь поступает на электролиз, пары же подвергаются фракционированной конденсации, в результате которой получается 35%-ный раствор перекиси водорода. При электролизе может быть достигнут 85 — 90%-ный выход по току„ при дестилляции выход достигает 95%. Круговой процесс может быть представлен в виде следующей схемы: ьлсктролиз — тс зяб,нзо, = — 1ын.),з,о. Ф Ф зннзво, («соил,о,Сино н,о, На рис.
42 изображена схема этого кругового процесса. Если сопоставить все три круговых процесса, то .вытекает следующее: во вссх случаях выход при дестилляцни составляет около 95%. В первом процессе, в котором электроУас ка2, лизу подвергается серная й кислота, участвуют толь- 1 ко растворы, которые лег- 3 ко и совершенно автор мати чески, без большой затраты энергии, могут обращаться в цикле. Круи, рт говой процесс электро- 2 л из — дестилляция — конденсация протекает поэтому с малой затратой энергии. Недостаток этого процесса — меньший,' чем при электроРяс.
42. Схема способа Леаснсдтейиа-Ри- лизе раствора бисульфа- деля. та аммония, выход по т- тсктролиз; у — исизритсль; а — отлслитсль кисло. тОКу, раВНЫй ПРИМЕРНО тыс з — конлзисзтоРы; а — остзтониыа РзстзоР. 70 О( Отсюда полуссается, что общий выход по энергии в среднем равен 67%. Нри электролизе бисульфата аммония как по методу Питча и Адол~4са, так и по методу Левенштейна, может быть в сред- нем получен 85%-ный выход по току.
Дестилляция перекиси водорода из твердого персульфата калия или растворов персульфата аммония дает выход около 95%, так что общий выход по энергии составляет в среднем 83%. Электролиз, следовательно, может быть проведен с лучшим выходом по току, н к тому же он менее капризен и более прост, чем электролиз серной кислоты. Однако способ Питча и Адольфа, в котором имеются два связанных друг с другом круговых процесса и в котором применяются две разные соли — бисульфат аммония и бисульфат калия, — из которых одна находится в твердом состоянии, другая в растворе, требует более сложной аппаратуры, связан с большим числом операций, а поэтому вызывает и большие расходы на обслуживание, Однако расход пара на дестилляшио при этом способе меньше, чем при надсернокислом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
