Verfahren zur Verwertung der Kondensationswärme aus Wasserstoffperoxyd-Destillieranlagen
In Wasserstoffperoxyd-Destillieranlagen fallen aus der Rektifikation der Wasserdampf-Peroxyddampf-Gemische
beträchtliche Mengen Wasserdampf an, der in Vakuum-Kühlsystemen durch Kühlmittel
kondensiert werden muß. Dabei geht die Kondensationswärme der Dämpfe verloren, das
Kühlmittel muß zusätzlich aufgewendet werden. Darüber hinaus wird das aus der einfachen
Rektifikation anfallende, vorkonzentrierte Peroxyd zur Gewinnung hochkonzentrierten
Wasserstoffperoxydes zumeist in zwei Arbeitsgängen mit wenigstens einer Totalverdampfung
aufgearbeitet. Auch dafür sind entsprechende Dampfaufwendungen nötig. Das Verfahren
nach der Erfindung soll diese Nachteile beseitigen. Erfindungsgemäß werden die aus
der Rektifikation der Wasserdampf-Wasserstoffperoxyddampf-Gemische anfallenden Wasserdämpfe
in Wärmeaustauschern in einem separaten Vakuumsystem durch Eindampfung von Wasserstoffperoxyd
kondensiert. Diese Konzentrierung durch Verdampfung tritt an Stelle der Wasserkühlung.
Die Verdampferseite des Wärmeaustauschers steht dabei zweckmäßig unter hohem Vakuum.
Die zur Kondensation der Wasserdämpfe benutzten Peroxydlösungen können der vorhergegangenen
Rektifikation entnommen werden. Sie können nach bekannten Verfahren gereinigt und
vorkonzentriert sein. Zweckmäßig wird man zwei oder mehrere Wärmeaustauscher hintereinanderschalten
und, sofern man hohe Peroxydendkonzentrationen anstrebt, das aus dem letzten Wärmeaustauscher
gewonnene Konzentrat dem vorhergehenden ganz oder teilweise wieder zuführen. Erfindungsgemäß
werden den Wärmeaustauschern Rektifiziereinrichtungen nachgeordnet, über welche
die nach Abtrennung der Rückstände bzw. Konzentrate anfallenden Dampfgemische des
Kondensationsmittels getrennt und die Wasserdämpfe zur separaten Kondensation abgezogen
werden. Das als Kondensationsmittel dienende Wasserstoffperoxyd wird zweckmäßig
stabilisiert zur Anwendung gebracht.Process for utilizing the heat of condensation from hydrogen peroxide distillation plants
In hydrogen peroxide distillation plants, the rectification of the water vapor / peroxide vapor mixture falls
considerable amounts of water vapor, which in vacuum cooling systems by coolant
must be condensed. The heat of condensation of the vapors is lost
Coolant must also be used. In addition, that becomes from the simple
Pre-concentrated peroxide resulting from rectification for the production of highly concentrated
Hydrogen peroxide mostly in two steps with at least one total evaporation
worked up. Corresponding steam expenditures are also necessary for this. The procedure
according to the invention is intended to eliminate these disadvantages. According to the invention from
the rectification of the water vapor / hydrogen peroxide vapor mixtures produced by the water vapors
in heat exchangers in a separate vacuum system by evaporation of hydrogen peroxide
condensed. This concentration by evaporation takes the place of water cooling.
The evaporator side of the heat exchanger is expediently under a high vacuum.
The peroxide solutions used to condense the water vapors can be similar to the previous ones
Rectification. They can be cleaned and cleaned by known methods
be pre-concentrated. It is expedient to connect two or more heat exchangers in series
and, if one is aiming for high final peroxide concentrations, that from the last heat exchanger
All or part of the concentrate obtained can be returned to the previous one. According to the invention
rectifying devices are arranged downstream of the heat exchangers, via which
the vapor mixtures of the produced after the residues or concentrates have been separated off
Separated condensing agent and drawn off the water vapors for separate condensation
will. The hydrogen peroxide serving as the condensing agent is useful
applied stabilized.
Das Vorgehen nach der Erfindung gestattet, den Abdampf aus der Destillieranlage
restlos zur Gewinnung von Wasserstoffperoxyd beliebig hoher Konzentration einzusetzen.
Die damit verbundenen Ersparnisse sind beträchtlich. Man kann also beim Vorgehen
nach der Erfindung das aus der Destillieranlage anfallende 40°/oige Peroxyd unmittelbar
ohne besondere Aufwendungen hoch konzentrieren und so aus niedrigprozentigen Dämpfen
in praktisch einem Arbeitsgang zu Peroxyd von 85°/o gelangen. Es war dabei nicht
vorauszusehen, daß es gelingen könnte, Peroxyd, wie es aus der Destillieranlage
anfällt, durch einfache Aufkonzentration an relativ sehr geringen Temperaturdifferenzen
zwischen Kondensationsmittel und Verdampfung ohne Verluste, ohne Anreicherung von
Nureinheiten und ohne Zersetzungen beliebig zu konzentrieren, da sich die Unreinheiten
aus den Dämpfen während des Konzentrierungsvorganges anreichern und eigentlich zu
Zersetzungen führen sollten, erst recht an den anzuwendenden, sehr großen Heizflächen
des Systems. Die Arbeitsweise ist einfach und auch bei Verwendung mehrerer Systeme
durch kombinierte Zuspeisung verschiedener Konzentrationen einfach einstellbar.The procedure according to the invention allows the exhaust steam from the still
to be used completely for the production of hydrogen peroxide of any high concentration.
The savings involved are substantial. So you can go about it
According to the invention, the 40% peroxide obtained from the distillation plant directly
Concentrate highly without special expenditure and thus from low-percentage vapors
achieve peroxide of 85% in practically one operation. It wasn't there
Foresee that it might succeed in peroxide as it comes out of the still
accrues through simple concentration at relatively very small temperature differences
between condensation agent and evaporation without losses, without accumulation of
Only units and without decomposition to concentrate at will, since the impurities
enrich from the vapors during the concentration process and actually close
Decomposition should lead, especially on the very large heating surfaces to be used
of the system. The way of working is simple and also when using several systems
Easily adjustable by a combined feed of different concentrations.
Die Zeichnung veranschaulicht das Verfahren nach der Erfindung schematisch.The drawing illustrates the method according to the invention schematically.
Die aus der Rektifikation anfallenden Wasserdämpfe treten bei 1 in
die Kondensationsseite der Wärmeaustauscher 2 und 3 ein. Letztere werden auf der
Verdampferseite bei 4 mit dem vorkonzentrierten Peroxyd, bei 5 mit dem Ablauf der
Rektifizierkolonne 6 beschickt, in der das Peroxyd-Wasser-Dampfgemisch aus dem letzten
Wärmeaustauscher 3 durch Dephlegmator 7 und Rektifikation von Peroxyd befreit wird.
Das Rektifikat durchläuft den ersten Wärmeaustauscher 2, wird bei 8 von Rückständen
befreit, während die Dampfgemische in der Kolonne 9 dephlegmiert und rektifiziert
werden. Zum Ausgleich der Wärmebilanz hat die Kolonne Zusatzheizung 10. Die aus
den Kolonnen anfallenden Wasserdämpfe werden bei 11 abgezogen und im Kondensator
12 niedergeschlagen, der an einem separaten Vakuumkreislauf liegt. Die Beschickung
des Verdampfers 3 erfolgt über Regler 13. Er gestattet, den Verdampfungsvorgang
so einzustellen, daß entweder total verdampft oder verschiedene Konzentrationen
an Peroxyd bei 14 und 15 abgenommen werden oder auch in den Prozeß zurück gespeist
werden können. Etwaige Restwasserdämpfe werden in 16 kondensiert und der Kondensatorvorlage
17 zugeführt.The water vapors resulting from the rectification occur at 1 in
the condensation side of heat exchangers 2 and 3. The latter are on the
Evaporator side at 4 with the pre-concentrated peroxide, at 5 with the expiry of the
Rectifying column 6 charged, in which the peroxide-water-vapor mixture from the last
Heat exchanger 3 is freed from peroxide by dephlegmator 7 and rectification.
The rectified product passes through the first heat exchanger 2, is 8 residues
freed, while the vapor mixture in the column 9 is dephlegmated and rectified
will. To compensate for the heat balance, the column has additional heating 10. The off
The water vapors accumulating in the columns are drawn off at 11 and in the condenser
12, which is due to a separate vacuum circuit. The loading
of the evaporator 3 takes place via controller 13. It allows the evaporation process
set so that either totally evaporates or different concentrations
of peroxide can be removed at 14 and 15 or fed back into the process
can be. Any residual water vapors are condensed in 16 and the condenser receiver
17 supplied.
Die Durchführung des Verfahrens ist an die dargestellte Apparatur
nicht gebunden. Als Wärmeaustauscher können sowohl Rieselverdampfer oder Kletterverdampfer
wie auch Dünnschichtverdampfer anderer Art Verwendung finden.
Man
kann einstufig und mehrstufig, mit und ohne Rektifikation arbeiten.The process is carried out using the apparatus shown
not bound. Both trickle evaporators and climbing evaporators can be used as heat exchangers
as well as other types of thin film evaporators are used.
Man
can work in one or more stages, with or without rectification.