136980. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrogénszuperoxid előállítására
Megjelenít: 1961. március 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.980. SZÁM 12. i. 11—16. OSZTÁLY — H—11895. ALAPSZÁM Eljárás hidrogénszuperoxid előállítására Henkel & Cie., G. ni. b. II. Düsseldorf-Holthausen, mint Heinrich Schmidt Nicdercunnersdorf über Löbau i. Sa.-i lakos jogutódja A bejelentés napja: 1943. július 23. Németországi elsőbbsége: 1942. július 25. Ismeretes. hogy elektrolízis útján ammóniumperszr.lfát oldatokat állítanak elő cs ezeket peroxidoklatokká dolgozzák fel. Ezeknél az eljárásoknál. melyeknél körfolyamatban dolgoznak, ahol a lepárlási maradékokat víz beadagolása után újból perszulíátoldatokká oxidálják, az a jelentős hátrány mutatkozik, hogy csupán korlátolt töménységű ammónszulfátoldalok használhatók. Ha a perszuli'átoidatokat közvetlen lepárlás útján kívánják reagáltatni. csupán oly oldatokat tekintenek lepárolhatóknak. melyek 1 mól szulfátra vagy perszulfátra több mint 1 mól kénsavat tartalmaznak. Az oldatok ilyen össz, tétele a perszulíátoldatokká való oxidálási fokot, és ezzel utóbbiak végső töménységét is meghatározza és nem kívánt alacsony értéken tartja. Ekként a szokásos hőmérsékleteken az elektrolízisnél a perszulfátoldat végső töménységét nem lehet peroxidra számítva 40 g/l fölé fokozni, mert egyébként az elektrolizáló berendezésben a kikristályosodó perszulfát lerakódna és jelentős üzemzavarokat okozhatna. Az iparban tehát általában oly feldolgozás előtti végső töménységekkel dolgoznak, mely peroxidra számítva nem nagyobb, mint 35 g/l. Ez azonban mind a lepárlásnál, mind pedig a gőzök rektifikálásánál terhelést jelent, mivel a gőztöménység 4—5% peroxid fölé nem fokozható. A találmány eljárás peroxid előállítására perszulfátoldatokból, melynél oly oldatokat használunk, melyek ammóniumszulfát mellett egy vagy több oly egyéb szulfátot tartalmaznak, melyek az ammóniumperszulfátnál könnyebben oldódó perszulfátokat alkotnak és melyeket megfelelő részmennyiség kénsavval elektrokémiai úton perszulfátoldatokká oxidálunk és ezután peroxidoldatokra dolgozunk fel. Ámbár az ammóniumperszulfátnál könnyebben oldódó perszulfátok, pl. a nátriumperszulfát, litiumperszulfát, magnéziumperszulfát, cinkperszulfát, általában önmagukban elektrokémiai úton csupán rossz áramkihasználással állíthatók elő, kitűnt, hogy a találmány szerinti kevert szulfátoldatoknak peroxiddá való feldolgozásához megfelelő töménységek esetében az áramkihasználás jobb. mint az erre a célra szokásos módon használt ammónszulfát-kénsav-elektroiitnél. A kristályos nátriumperszulfát előállításánál ismeretes. hogy ammóniumperszulfátot az ammóniumbiszulfátoldat elektrolízise útján való előállítása közben a nátrium valamely szilárd kénsavas sójával reagáltatnak. Ekkor azonban csupán telitett oldatokkal és oly feltételek mellett dolgoznak, melyek a peroxid előállításához aikamazható perszulfátoldatok előállításához nem felelnek meg. Az ammóniumperszulfátnál könnyebben oldódó perszulfátok egyikét sem használták eddig peroxid előállítására és nem volt előre látható, hogy ez jó kitermeléssel elérhető. E vegyületeknek elektrokémiai oxidálás útján való előállítása csupán a nátrium- és litiumperszulfát esetében volt ismeretes, azonban a többértékű elemek perszulfátjainak előállítására nem, melyek közül többek Közt a magnéziumperszulfát a találmány szerinti eljárással nemcsupán igen jó áramkihasználás mellett állítható elő. hanem peroxiddá is feldolgozható, annak ellenére, hogy nem képes hidroszulfátokat alkotni. Ügy találtuk továbbá, hogy különösképpen nem kell már jelentős kénsavmennviséggel dolgoznunk, ha a perszulfátoldatot közvetlen lepárlással hidrogénszuperoxidra kívánjuk feldolgozni. A találmány értelmében lepárlás útján még oly oldatot is kifogástalanul peroxidra dolgozhatunk fel. mely 1 mól szulfátra vagy perszulfátra kevesebb mint 1 mól kénsavat tartalmaz. Az eddig szokásos kénsav egy részét tehát oly szulfátokkal pótolhatjuk, melyek az ammóniumperszulfátnál könnyebben oldódó perszulfátokat alkotnak. A találmány szerinti eljárásnak az a nagy előnye, hogy ismert munkamóddal szemben az elektrokémiai oxidálast peroxidra vonatkoztatva több mint 65 gA végső perszulfát töménységre fokozhatjuk, a kitermelésben mutatkozó veszteségek nélkül. Ezzel az áramsűrűség és áramtöménység megkettőzése következtében az elektrokémiai berendezés és a beépített platina és egyéb alkatrészek kihasználását majdnem 100%-kal növeljük. Az elektrolizáló be-
