197707. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metil-etil-keton-peroxidok gyártásánál képződő, peroxid tartalmú szennyvíz környezetet károsító hatásának megszüntetésére és a szennyvíz egyidejű hasznosítására
197707 A találmány tárgya eljárás metil-eíil-keton-peroxidoknak a megfelelő ketonból vizes hidrogén-peroxiddal történő előállításánál képződő, 3—15 t% aktív oxigéntartalomnak megfelelő metil-etil-keton-peroxid-tartalmú és hídrogén-peroxid-tartalmú szennyvíz környezetet károsító hatásának megszüntetésére és a szennyvíz egyidejű hasznosítására. A műanyagiparban széles körben alkalmaznak szerves jaeroxid vegyüieteket, közöttük keíon-peroxidokat. Ezek előállítása valamely keton, általában aceton, meti!-etil-keton, ciklohexanon, aeetil-aceton vagy diaceton-alkohol és vizes hidrogén-peroxid-oldat reagáltatásávai történik [Beilstein’s Handbuch der Organischen Chemie , I. kötet, 645—667. oldal]. E reakció során különféle molekulatömegű szerves peroxid vegyületek képződnek, mindig visszamarad reagáiatlan hidrogén-peroxid is. (A keton-peroxidok előállításakor a hidrogén-peroxidot feleslegben használják, mivel ellenkező esetben reagáiatlan kiindulási keton marad vissza.) A képződő kisebb móltömegü keton-peroxidok vízben igen jól oldódnak, míg a móltömeg növekedésével csökken a vízben való oldhatóság. A kiindulási ketonnak és a vizes hídrogén-peroxidnak szervetlen sav, például foszforsav, és flegmatizálószer, általában dialkil-ftalát jelenlétében kivitelezett reagáltatása után a főleg nagyobb móltömegű keton-peroxidokat tartalmazó szerves fázist elválasztják, és felhasználják, mig a kisebb rnólíömegű- és ezért igen reakcióképes — keton-peroxidokat és a reagáiatlan hidrogén-peroxidot tartalmazó vizes fázis elhelyezéséről gondoskodni keli. Ez a vizes fázis általában 3—15% aktív oxigéntartalmú, és ez az oxigéntartalom a jelenlevő peroxid vegyületek jó vízoldhatósága folytán szerves oldószeres exírakcióval sem csökkenthető olyan értékre, hogy az oldat szennyvízként a csatornába engedhető legyen. Jelenleg a gyakorlatban úgy járnak el, hogy a vizes fázisban lévő peroxid vegyüieteket redukálószerekkel elbontják. Ezzel az egyébként költséges, nagy mennyiségű redukálószert igénylő eljárással elhárítjuk ugyan az oxidálószerekből adódó legnagyobb környezeti ártalmat, azonban a szennyvíz szervesanyag- és szervetlensó-tartalma még mindig jelentős környezeti veszélyforrást képez. Olyan szennyvízkezelési eljárás is megvalósítható, hogy a vizes fázist vizes nátrium-hidroxíd-oldttal hevítik a peroxidtartalom elbonátásáig, majd a lúgos oldatot savval semlegesítik. Ekkor viszont az energiaráfordításon túl a vizes oldat nagy sótartalma jelent környezetvédelmi problémát. Ismeretes, hogy a keton-peroxidokon kívül más szerves-peroxidok — például a dibenzoil-peroxid — is előállíthatok vizes közegben, hicjrogén-peroxid és karbonsav-klorid — dibenzoil-peroxid előállítása esetén benzoil-klorid — reakciójával [204 916 sz. 2 1 német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás, 77—153 926 sz. japán közrebocsátási irat (C.A., 88, 13606d) és 175 908 sz. csehszlovák szabadalmi leírás {C.A., 90, 168062d (1979))]. Ebben az esetben is a hidrogén-peroxidot jelentős feleslegben veszik, például a 204 916 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás 1. példája szerint 411 mól hidrogén-peroxidot reagáitaínak 520 mól benzoil-kloriddal (a dibenzoil-peroxid képződéséhez 1 mól hidrogén-peroxid 2 mól benzoil-kloriddal reagál). ismert továbbá, hogy nátrium-perborát előállítható náírium-tetraborát és hidrogén-peroxid reakciójával [2 937 998 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás]. Annak érdekében, hogy az oxidáció jó termeléssel menjen végbe, a hidrogén-peroxidot nagy feleslegben használják. Ezért az utóbbi ismert eljárások egyike sem alkalmas szennyvíz teljes hidrogén-peroxid-tartalmának, továbbá szerves-peroxid-tartalmának kvantitatív eltávolítására oly módon, hogy másmilyen, a környezetre káras anyaggal ne szennyezze a kezelést igénylő vizet. A találmány célja olyan eljárás biztosítása, amellyel kiküszöbölhető a metil-etil-keton peroxidok gyártásánál képződő, 3—15 t% aktív oxigéntartalomnak megfelelő meíil-etil-keton-peroxid-iartalmű és hidrogén-peroxid-tartalmú szennyvíz környezetet károsító halasa, és egyidejűleg hasznosítható a szennyvíz jelentős aktív oxigéntartalma. Azt találtuk, hogy a fenti célt elérjük, ha a szennyvizet az aktív oxigén egy móljához viszonyítva. a) 2—3 mól kálium- vagy nátrium-hidrox d jelenlétében 1,9—2,1 mól benzoil-kloriddal reagáltatjuk, és a képződő dibenzoil-peroxidot elkülönítjük, majd a benzoesav mellékterméket savas kezeléssel elkülönítjük; vagy b) 0,5—0,8 mól kálium- vagy nátríum-h;droxid jelenlétében 0,2—0,4 mól nátriumvagy kálium-tetraboráttai reagáltatjuk, és a képződő nátrium- vagy kálíum-perboráto elkülönítjük. végül az anyalúgot a csatornába engedjük. A találmány alapját az a felismerés képezi hogy a meíil-etii-keton-peroxidok gyártá - sánál képződő, hidrogén-peroxidot és szerves peroxidot egyidejűleg tartalmazó vizes fázis aktív oxigéntartalma felhasználható vizes hidrogén-peroxid-oldat helyett oxídálószerként vízben rosszul oldódó peroxid vegyületek, így akár dibenzoii-peroxidok, akár alkálifém-perborátok gyártásához, s ennek során az aktív oxigéntartalom kvantitative elreagál. Meglepő módon, a jelenlevő, vízben jól oldódó metil-etil-keton-peroxidok is kvantitative átalakulnak a találmány szerinti eljárásnál jól elkülöníthető dibenzoil-peroxiddá illetve nátrium- vagy kálium-perboráttá. A találmány szerinti eljárásnál a szennyvíz benzoil-kloriddal vagy nátrium- vagy ká-2 5 70 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
