DE69212080T3 - Verfahren zur Gewinnung von gereinigten wässrigen Wasserstoffperoxidlösungen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von konzentrierten wäßrigenWasserstoffperoxidlösungen mit geringen Gehalten an Verunreinigungen.
• Man kennt ein Verfahren (Patent US-3152052 von FMC Corporation) zur Konzentrierung und Reinigung der wäßrigen mit einem Alkylanthrachinon- Verfahren hergestellten Wasserstoffperoxidlösungen, gemäß dem man einen Hauptteil der wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung, die organische Verunreinigungen enthält, verdampft, man dem siedenden Gemisch im Verdampfer kontinuierlich einen an Verunreinigungen konzentrierten Rückstand entnimmt, man den Dampf in einer ersten Destillationskolonne destilliert, an deren Gipfelpunkt man den Wasserdampf und an deren Fuß man eine gereinigte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung gewinnt, man den an Verunreinigungen konzentrierten Rückstand in einer zweiten Kolonne behandelt, wo man ein Stripping des Rückstands durch den am Kopf der ersten Kolonne erzeugten Dampf durchführt, und man am Fuß der zweiten Kolonne einen Endrückstand gewinnt, der den Hauptteil der Verunreinigungen enthält und der dann entfernt wird.
• Dieses bekannte Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, Lösungen zu bewirken, deren gleichzeitige Konzentrationen an H&sub2;O&sub2; und an organischen Stoffen derart sind, daß sie sich manchmal im Bereich der Explosionsgefahr befinden oder sehr nahe an diesem Bereich sind. Außerdem ist die Behandlung der wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen in zwei aufeinanderfolgenden Destillationskolonnen oft der Grund eines nicht vernachlässigbaren Verlusts eines wesentlichen Teils an Wasserstoffperoxid durch Zersetzung in Sauerstoff und Wasser.
• Die Patentanmeldung CH-A-362060 verbreitet ein Verfahren zum Reinigen und Destillieren von Wasserstoffperoxid in einer zwei Kolonnen umfassenden Apparatur, wobei die erste Kolonne mit einer Glaswollepackung und Böden ausgestattet ist (Seite 2, Zeilen 6-12) und die zweite eine Fraktionierkolonne ist, die oberhalb der ersten Kolonne gemäß einer unterschiedlichen und zu dieser parallelen Achse angeordnet ist. Am Gipfelpunkt der Fraktionierkolonne wird reines Wasser eingespritzt (Seite 2, Zeilen 24-29). Am Gipfelpunkt der ersten Kolonne spritzt man ebenfalls reines Wasser ein oder eine Wasserstoffperoxidlösung, die keinen oder sehr wenig Kohlenstoff enthält (Seite 2, Zeilen 12-15 und 89-108).
• Die Patentanmeldung GB-A-452632 verbreitet ein Verfahren zum Waschen eines Gasgemischs durch eine Flüssigkeit, im Hinblick auf die Reinigung des Gemischs durch Absorption eines oder mehrerer Gase, die das Gemisch bilden, in der Flüssigkeit.
• Auf Grund der Volumenverringerung des Gasgemischs, in dem Maße, wie die Absorption fortschreitet, hat die Durchgangsgeschwindigkeit des Gasgemischs im Absorber die Tendenz abzunehmen. Um diese Tendenz zu bekämpfen und eine konstante Geschwindigkeit im Absorber aufrechtzuerhalten, verringert man dessen Querschnitt in Fließrichtung des Gasgemischs.
• Die Erfindung hat das Ziel, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen, indem sie ein Verfahren liefert, das eine von organischen und anorganischen Verunreinigungen gereinigte konzentrierte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung herstellt, das keine gefährlichen Konzentrationen von Wasserstoffperoxid und organischen Stoffen beinhaltet, wobei die Verluste an Peroxid durch Zersetzung vermieden werden.
• Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von gereinigten wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, das konzentrierte wäßrige Wasserstoffperoxidlösungen mit vermindertem Gehalt an Verunreinigungen liefert, gemäß dem man einen Hauptteil einer rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung, die organische und/oder anorganische Verunreinigungen enthält, verdampft, wobei eine aus einem Gemisch von Wasser und Wasserstoffperoxid gebildete Dampfphase erhalten wird, die auch die flüchtigen Verunreinigungen und diejenigen, die mit besagter Dampfphase mitgeschleppt wurden, enthält, und gemäß dem man diese Dampfphase rektifiziert, um eine an Verunreinigungen verarmte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung zu erzeugen. Gemäß der Erfindung speist man besagte Dampfphase am Fuß einer Destillationskolonne ein, die in ihrem unteren Teil mit einer Zone zum Waschen der Dampfphase mittels einer geringen Menge an Flüssigkeit, die in den unteren Teil der Kolonne zurückfließt und welche dieselbe Zusammensetzung wie die gereinigte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung, die das die Kolonne verlassende Produkt bildet, aufweist, ausgerüstet ist, entnimmt man dieses gereinigte Produkt seitlich auf einer solchen Höhe der Kolonne, daß die Entnahme oberhalb der Zone zum Waschen der besagten Dampfphase erfolgt, und gewinnt man im unteren Teil der Kolonne einen Rückstand, der aus der geringen Menge an Waschflüssigkeit, die den Hauptteil der Verunreinigungen enthält, gebildet wird. Gemäß der Erfindung weist die Waschzone der Destillationskolonne einen Kolonnendurchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der Rektifikationszone.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich gut für die Reinigung von rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, die gemäß dem Alkylanthrachinon-Verfahren erhalten wurden.
• Unter Alkylanthrachinon-Verfahren soll ein Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten wäßrigen Wasserstofffieroxidlösung verstanden werden, das darin besteht, eine organische Arbeitslösung wenigstens eines Alkylanthrachinons und/oder wenigstens eines Tetrahydroalkylanthrachinons zu hydrieren, um ein oder mehrere alkylierte Anthrahydrochinone und/oder Tetrahydroanthrahydrochinone herzustellen. Die Arbeitslösung, die die Lösung von alkylierten (Tetrahydro)anthrahydrochinonen enthält, wird dann mittels Sauerstoff, Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft oxidiert, um Wasserstoffperoxid zu liefern und die Alkvlanthrachinone und/oder alkylierten Tetrahydroanthrachinone zurückzubilden. Das gebildete Wasserstoffperoxid wird dann mittels eines Extraktionsschritts mit Wasser von der organischen Arbeitslösung abgetrennt, wobei das Wasserstoffperoxid in der wäßrigen Phase gewonnen wird. Die organische Arbeitslösung, die die (Tetrahydro)- alkylanthrachinone enthält, wird dann dem Hydrierungsschritt wieder zugeführt, um den Herstellungszyklus von Wasserstoffperoxid wieder zu beginnen.
• Unter Alkylanthrachinonen sollen die 9,10-Anthrachinone verstanden werden, die in 1-, 2- oder 3-Position mit wenigstens einer Alkylseitenkette vorn linearen oder verzweigten aliphatischen Typ, die wenigstens ein Kohlenstoffatom umfaßt, substituiert sind. Üblicherweise umfassen diese Alkylketten weniger als 9 Kohlenstoffatome und vorzugsweise weniger als 6 Kohlenstoffatome. Beispiele für solche Alkylanthrachinone sind 2- Ethylanthrachinon, 2-Isopropylanthrachinon, 2-sek.- und 2-tert.- Butylanthrachinon, 1,3-, 2,3-, 1,4- und 2,7-Dimethylanthrachinon, 2-iso- und 2-tert.-Amylanthrachinon und die Mischungen dieser Chinone.
• Unter alkylierten Anthrahydrochincnen sollen die 9,10-Hydrochinone verstanden werden, die den oben angeführten 9,10-Alkylanthrachinonen entsprechen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch für die Reinigung der rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, die durch andere bekannte Techniken hergestellt wurden. Es kann beispielsweise für die Reinigung von wäßrigen H&sub2;O&sub2;-Lösungen verwendet werden, die aus einer Direktsynthese aus Wasserstoff und Sauerstoff stammen. Es kann auch für die Reinigung von H&sub2;O&sub2;- Lösungen angewendet werden, die durch ein elektrolytisches Verfahren erhalten wurden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat das Ziel, an Wasserstoffperoxid konzentrierte wäßrige Lösungen mit vermindertem Gehalt an Verunreinigungen zu liefern. Es ist gut geeignet für die Gewinnung von wäßrigen Lösungen mit verringertem Gehalt an organischen Stoffen, das heißt, die weniger als 60 mg/kg (ppm) organische Stoffe und vorzugsweise weniger als 30 mg/kg (ppm) enthalten. Das Verfahren eignet sich auch gut, um den Gehalt der anorganischen Verunreinigungen in den wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen zu verringern. Es ist beispielsweise möglich, es zur Verringerung des Gehalts der anorganischen Stoffe auf einen Wert, der mit dem der organischen Stoffe vergleichbar ist, oder in bestimmten Fällen sogar auf niedrigere Werte als derjenige der organischen Stoffe, zu verwenden.
• Im allgemeinen kann die zu reinigende wäßrige Wasserstoffperoxidlösung noch eine nicht vernachlässigbare Menge an organischen Verunreinigungen, wie Oxidationsprodukte der Chinone und organische Lösungsmittel, enthalten. Die Menge an organischen Verunreinigungen, ausgedrückt in Form von gesamtorganischem Kohlenstoff (TOC), im dieser wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung ist oft größer als 150 mg/kg (ppm). Außerdem ist sie im allgemeinen niedriger als 700 mg/kg (ppm). Der Gehalt dieser Lösung an anorganischen Verunreinigungen liegt im allgemeinen zwischen 100 und 500 mg/kg (ppm).
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist gut geeignet für die Reinigung von rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, deren Konzentration an H&sub2;O&sub2; größer als 20 Gew.-% und meistens größer als 30 Gew.-% ist. Es eignet sich auch gut für die Reinigung von rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, deren Konzentration an H&sub2;O&sub2; 60 Gew.-% und meistens 50 Gew.-% nicht übersteigt.
• Die gereinigten wäßrigen Wasserstaffperoxidlösungen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, weisen im allgemeinen eine Konzentration an H&sub2;O&sub2; auf, die größer als 50 Gew.-% und meistens größer als 60 Gew.-% ist. Desgleichen enthalten diese gereinigten Lösungen im allgemeinen weniger als 80 Gew.-% H&sub2;O&sub2; und meistens weniger als 75 Gew.-%.
• Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man nach Verdampfung eines Großteils der rohen Wasserstoffperoxidlösung, die die Verunreinigungen enthält, eine aus einem Gemisch von Wasser und H&sub2;O&sub2; bestehende Dampfphase, die noch eine gewisse Menge flüchtiger Verunreinigungen und mit der Dampfphase mitgeschleppter Verunreinigungen enthält, und eine Restflüssigkeit, die an organischen und anorganischen Verunreinigungen konzentriert ist. Die erhaltene Dampfphase stellt wenigstens 70% und meistens etwa 80 bis 90% der H&sub2;O&sub2;-Gesamtmenge dar, die in der zu verdampfenden Lösung vorhanden ist. Die Menge an organischen Verunreinigungen in der gebildeten Dampfphase ist im allgemeinen größer als 50 mg/kg (ppm) und kleiner als 300 mg/kg (ppm), ausgedrückt in gesamtorganischem Kohlenstoff (TOC), und meistens größer als 100 mg/kg (ppm) und kleiner als 200 mg/kg (ppm). Die Menge an mit der Dampfphase mitgeschleppten mineralischen Verunreinigungen beträgt üblicherweise etwa 30 bis etwa 200 mg/kg (ppm).
• Zwischen dem Verdampfer der zu reinigenden rohen Wasserstoffperoxidlösung und der Destillationskolonne findet man im allgemeinen einen Abscheider, der den Zweck hat, aus der zur Versorgung der Destillationskolonne dienenden Dampfphase die Flüssigkeit, die nicht verdampft worden ist, zu entfernen.
• Gemäß der Erfindung rektifiziert man die Dampfphase, die in dem Verdampfer der wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung, die die Verunreinigungen enthält, erzeugt wird, in einer Destillationskolonne, die wie eine Konzentrationskolonne arbeitet und die in ihrem unteren Teil mit einer gewissen Anzahl von Böden zum Waschen der zugeführten Dampfphase ausgestattet ist. Diese Böden haben die Funktion, die Dampfphase mittels einer geringen Menge an Flüssigkeit, die in die Kolonne zurückfließt, zu waschen, um die Dampfphase von organischen und anorganischen Verunreinigungen, die sie enthält, zu befreien. Gemäß der Erfindung besitzt die Flüssigkeit, die in die Kolonne zurückfließt und die zum Waschen der Dampfphase dient, die gleiche Zusammensetzung wie die seitliche Entnahme (gereinigte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung, die das die Kolonne verlassende Produkt bildet). Ihre Menge, die auch die Menge des am Kolonnenfuß gewonnenen Rückstands ist, ist derart, daß sie üblicherweise etwa 5 Gew.-% der H&sub2;O&sub2;-Menge, die in der Einspeisung (zu reinigende rohe wäßrige Lösung, die in die Destillationseinheit eintritt) vorhanden ist, enthält.
• Der Teil der dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäßen Destillationskolonne, der oberhalb der Waschzone liegt, wird im allgemeinen Rektifikationszone genannt und hat den Zweck, die Wasserstoffperoxidlösung zu konzentrieren. In dieser Zone trennt man ein Destillat ab, das den Hauptteil der flüchtigen Verunreinigungen enthält und das am Kolonnenkopf von einer seitlichen Entnahme, die an der Basis dieser Rektifikationszone ausgeübt wird und die die Produktion von gereinigtem und konzentriertem wäßrigen Wasserstoffperoxid bildet, entweicht. Auf bevorzugte Weise kann man diese Destillationskolonne bei Unterdruck arbeiten lassen. Im allgemeinen ist der Druck niedriger als 100 kPa. Ein Druck von etwa 5 bis 5,5 kPa eignet sich im allgemeinen gut. Die Rektifikationszone der Kolonne wird mit einer geeigneten Anzahl von Fraktioniervorrichtungen gefüllt. Diese können unter den verschiedenen in der Technologie der Destillationskolonnen an sich bekannten Fraktioniervorrichtungen wie beispielsweise Lochböden, Ventilböden, Glockenböden ("bubble caps") und den verschiedenen Füllkörperpackungen wie beispielsweise Raschig-Ringe, Pall-Ringe und Gewebematten ausgewählt sein. Die Lochböden und die Füllkörperpackungen sind bevorzugt.
• Ein Rückfluß muß am Gipfelpunkt der Rektifikationszone gewährleistet sein, so daß auf allen Fraktioniervorrichtungen Flüssigkeit erhalten wird. Dieser Rückfluß kann durch Kondensation der Dämpfe, die am Gipfelpunkt der Kolonne entweichen, und Rückführung eines Teils der gebildeten Flüssigkeit auf die erste Fraktioniervorrichtung durchgeführt werden. Auf bevorzugte Weise kann er auch aus einem Zusatz von entmineralisiertem Wasser bestehen, so daß die in dem Dampf vorhandenen flüchtigen Verunreinigungen nicht zurückströmen.
• Es ist auch ratsam, um dem Verfahren der Erfindung Folge zu leisten, daß die seitliche Entnahme der gereinigten Wasserstoffperoxidlösung aus der Destillationskolonne auf einer solchen Höhe der Kolonne geschieht, daß diese Entnahme oberhalb der Zone zum Waschen der Dampfphase erfolgt. Man kann beispielsweise die gereinigte H&sub2;O&sub2;-Lösung an einer Stelle entnehmen, die einige Zentimeter oberhalb des höchsten Bodens der Zone zum Waschen der Dampfphase liegt. Bei einer bevorzugten Variante kann man auf einem Niveau entnehmen, das zwischen dem oberen Boden der Zone zum Waschen der Dampfphase und der unteren Fraktionieniorrichtung der Rektifikationszone der Kolonne, beispielsweise dem unteren Fraktionierboden, liegt.
• Gemäß der Erfindung gewinnt man am unteren Teil der Destillationskolonne einen Rückstand, der aus der Waschflüssigkeit gebildet wird. Dieser Rückstand bildet den Ablauf, der die Destillationseinheit verläßt. Dieser weist einen Gehalt an H&sub2;O&sub2; von etwa 70 Gew.-% auf, was etwa 5 Gew.-% der Gesamtmenge an Wasser-stoffperoxid entspricht, die in der Zufuhr, die in die Destillationskolonne eintritt, enthalten ist, und enthält den Hauptteil der Verunreinigungen. Die Menge an Verunreinigungen im Ablauf ist im allgemeinen größer als 500 und manchmal größer als 1000 mg/kg (ppm) organische und/oder anorganische Stoffe.
• Die dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäße Destillationskolonne weist in ihrem unteren Teil eine Zone zum Waschen der Zufuhr an zu reinigender Dampfphase, die an der Basis der Kolonne eingespritzt wird, auf. Diese Waschzone kann gemäß jeder Technik ausgeführt sein, die geeignet und an sich gut bekannt ist, um ein Waschen eines Gases durch eine Flüssigkeit 1 S durchzuführen. Die Technik zum Waschen der Dampfphase durch eine Flüssigkeit, die auf übereinander angeordnete Böden zurückfließt, hat sich für die Reinigung der Wasserstoffperoxid-Dampfphäse, die organische und anorganische Verunreinigungen enthält, als gut geeignet erwiesen.
• Vorzugsweise sind die im unteren Teil der Destillationskolonne angeordneten Waschböden vom Glockentyp ("bubble-caps") ausgewählt, um das Phänomen des Abfließens ("weeping") der Flüssigkeit von einem Boden auf den anderen zu vermeiden und das Mitschleppen von Flüssigkeitströpfchen auf den höheren Boden durch den aufsteigenden Dampf zu minimieren.
• Die Waschzone der Destillationskolonne gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren umfaßt wenigstens einen Waschboden. Oft verwendet man nicht mehr als 4 Böden. In den besonderen Fällen, in denen die zu reinigende wäßrige Wasserstoffperoxidlösung wenig Verunreinigungen enthält, wie beispielsweise Lösungen, die weniger als 80 mg/kg (ppm) organische Stoffe enthalten, kann sich eine Waschzone, die nur zwei Böden enthält, oder sogar ein einziger Boden manchmal als ausreichend erweisen. Meistens umfaßt diese Waschzone weniger als 5 Böden, das heißt üblicherweise 3 oder 4 Böden.
• Gemäß der Erfindung führt man die Waschzone im unteren Teil der Kolonne mit einem größeren Durchmesser aus als demjenigen der Rektifikationszone, die über der Waschzone angeordnet ist. Das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Waschzone und dem Durchmesser der Rektifikationszone ist im allgemeinen größer als 1 und wird oft gleich etwa 1,3 oder mehr gewählt. Üblicherweise übersteigt dieses Verhältnis etwa 1,8 nicht. Ein Verhältnis von etwa 1,5 ergab ausgezeichnete Resultate.
• Gemäß einer Variante zum erfindungsgemäßen Verfahren läßt man dem Vorgang der Verdampfung der rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung, die die Verunreinigungen enthält, einen oder mehrere Schritte zum Waschen dieser Lösung mittels eines organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittels vorausgehen. Das organische Lösungsmittel kann ein polares Lösungsmittel, wie beispielsweise ein Alkohol oder ein Gemisch von Alkoholen, ein Amid oder ein Alkylphosphat, oder ein unpolares Lösungsmittel, wie beispielsweise ein Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, sein. Im Hinblick darauf, die organischen Verunreinigungen extrahieren zu können, ist es vorteilhaft, als Lösungsmittel ein Gemisch wenigstens eines polaren Lösungsmittels mit wenigstens einem unpolaren Lösungsmittel in verschiedenen Verhältnissen, die von der besonderen 1 S Natur der zu behandelnden Lösung abhängen, auszuwählen. Man kann beispielsweise ein Lösungsmittelgemisch wählen, das einen Anteil von etwa 50 Gew.-% eines oder mehrerer polarer Lösungsmittel, wie Diisobutylcarbinol, und etwa 50 Gew.-% eines oder mehrerer unpolarer Lösungsmittel, wie das unter dem eingetragenen Warenzeichen verkaufte Lösungsmittel SOLVESSO, enthält. Bei einer anderen Variante zum erfindungsgemäßen Verfahren, die bevorzugt ist, unterzieht man den Rückstand, der aus der geringen Menge Waschflüssigkeit, die den Fuß der Destillationskolonne verläßt, besteht, einer Reinigungsbehandlung, die dazu bestimmt ist, die Rückführung und Rückgewinnung der Produkte, die er enthält, insbesondere von Wasserstoffperoxid, zu ermöglichen.
• Gemäß der Erfindung umfaßt die Destillationskolonne zur Durchführung des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens einen unteren Teil, der die Zone zum Waschen der Dampfphase bildet, dessen Durchmesser etwa 1,3- bis etwa 1,8 mal größer ist als die Rektifikationszone der Kolonne, und sie umfaßt Waschböden, die von mit Glocken ("bubble-caps") versehenen Öffnungen durchbrochen sind, wobei die Basis dieser Kolonne mit einer Vorrichtung zum Einlaß und zur Verteilung der zu reinigenden Dampfphasenzufuhr, die aus dem Verdampfer stammt, ausgerüstet ist, der Gipfelpunkt der Waschzone eine Vorrichtung zur seitlichen Entnahme der erzeugten gereinigten wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung umfaßt und der Fuß der Kolonne mit einem System ausgerüstet ist, das zur Gewinnung des Rückstands, der aus der geringen Menge an mit Verunreinigungen angereicherter Waschflüssigkeit besteht, im Hinblick auf seine Entfernung aus der Destillationseinheit bestimmt ist.
• Die Destillationskolonne ist außerdem in der folgenden Beschreibung, die sich auf die einzige Figur der Abbildung im Anhang bezieht, die eine schematische Darstellung einer bevorzugen Ausführungsform der Destillationskolonne zeigt, detaillierter dargelegt.
• Diese Destillationskolonne ist in eine Destillationseinheit integriert, die drei Vorrichtungen umfaßt, nämlich den Verdampfer 9, den Abscheider 14 und die eigentliche Destillationskolonne 3. Die zu reinigende wäßrige Wasserstoffperoxidlösung, die aus der Einheit zur Herstellung von Wasserstoffperoxid und insbesondere aus der Extraktionseinheit (Fall eines Alkylanthrachinon-Verfahrens) stammt und die gegebenenfalls wenigstens einer vorherigen Wäsche mittels eines Lösungsmittelgemischs, vorzugsweise eines Gemisch von polaren und unpolaren Lösungsmitteln, unterzogen wurde, tritt durch die Leitung 17 in die Destillationseinheit ein und dringt in den Verdampfer 9 ein, der durch die Dampfeintrittsleitung 18 und die Dampfaustrittsleitung 19 mit Heizdampf versorgt wird. Das erzeugte Gemisch von Dampfphase und Flüssigkeit entweicht aus dem Verdampfer durch die Leitung 24 und tritt dann in den Abscheider 14 ein, wo es in einen Dampfphasenstrom 20, der Wasser, Wasserstoffperoxid und Verunreinigungen enthält, und einen Flüssigkeitsstrom 21, der die Destillationseinheit verläßt, getrennt wird.
• Der Strom 20 zur Einspeisung von zu reinigender Dampfphase wird in die Waschzone 1, die aus einem unteren Teil einer Destillationskolonne 3 besteht, mittels einer Zuführvorrichtung 8 eingeführt. Die Destillationskolonne 3 wird an ihrem Gipfelpunkt auch mit einem Strom reinen Wassers 15 gespeist, der dazu dient, eine Menge an Flüssigkeitsrücklauf zu erzeugen, der die Kolonne im Gegenstrom zum Dampf durchquert. Dieser entweicht am Gipfelpunkt der Kolonne durch die Leitung 16 und verläßt die Destillationseinheit. Die Waschzone 1 der Kolonne ist mit einem Durchmesser ausgeführt, der etwa 1,5 mal größer ist als derjenige der Rektifikationszone 2. Am oberen Teil der Waschzone 1 entnimmt man seitlich bei 11 durch die Leitung 23 eine Menge an gereinigtem Produkt, die die Destillationseinheit ebenfalls verläßt.
• Die Waschzone 1 der Kolonne ist mit drei Waschböden 4,4' und 4" ausgestattet. Die Öffnungen 5 dieser Böden sind mit Glocken ("bubble-caps") 6 versehen, die die kurzen Röhren 25 bedecken, deren Funktion es ist, die Flüssigkeit auf dem Boden zurückzuhalten und einen Durchgang für die aufsteigende Dampfphase vorzusehen. Die Böden 4,4' und 4" weisen auf einem Teil ihres Umfangs Öffnungen 26 auf, die zum Abfließen der Waschflüssigkeit auf den unteren Boden bestimmt sind. Diese Öffnungen sind auf jedem Boden an einer Stelle angeordnet, die zu der des höheren Bodens genau entgegengesetzt ist, um die Flüssigkeit zu zwingen, die gesamte Oberfläche jedes Waschbodens zu durchqueren. Der höhere Waschboden 4 ist unter der seitlichen Entnahmevorrichtung 11 angeordnet. Aufgrund seiner Herkunft hat das durch die Leitung 23 entnommene flüssige Produkt folglich die gleiche Zusammensetzung wie die Waschflüssigkeit, die auf den Boden 4 zurückfließt.
• An der Basis der verbreiterten Waschzone 1 der Kolonne findet man eine Vorrichtung 12, die zur Gewinnung des Rückstands bestimmt ist, der aus der geringen mit Verunreinigungen beladenen Waschmenge besteht, die durch die Öffnung 13 in die Leitung 27 fließt und durch die Leitung 22 zur gleichen Zeit wie die Flüssigkeit, die den Abscheider 14 durch den Weg 21 verläßt, aus der Destillationseinheit entfernt wird. Das permanente Vorhandensein einer Flüssigkeitsmenge auf dem oberen Boden 4 der Waschzone 1 kann durch Steuerung eines auf dem seitlichen Entnahmestrom 23 angebrachten Ventils, im Verhältnis zu der Rückstandsmenge, die in den Fuß der Kolonne 13 fließt, eingestellt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Gewinnung von gereinigten wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, das konzentrierte wäßrige Wasserstoffperoxidlösungen mit vermindertem Gehalt an Verunreinigungen liefert, gemäß dem man einen Hauptteil einer rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung, die organische und/oder anorganische Verunreinigungen enthält, verdampft, wobei eine aus einem Gemisch von Wasser und Wasserstoffperoxid gebildete Dampfphase erhalten wird, die auch die flüchtigen Verunreinigungen und diejenigen, die mit besagter Dampfphase mitgeschleppt wurden, enthält, gemäß dem man diese Dampfphase rektifiziert, um eine an Verunreinigungen verarmte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung zu erzeugen, man besagte Dampfphase am Fuß einer Destillationskolonne einspeist, die in ihrem unteren Teil mit einer Zone zum Waschen der Dampfphase mittels einer geringen Menge an Flüssigkeit, die in den unteren Teil der Kolonne zurückfließt und welche dieselbe Zusammensetzung wie die gereinigte wäßrige Wasserstoffperoxidlösung, die das die Kolonne verlassende Produkt bildet, aufweist, ausgerüstet ist, man dieses gereinigte Produkt seitlich auf einer solchen Höhe der Kolonne entnimmt, daß die Entnahme oberhalb der Zone zum Waschen der besagten Dampfphase erfolgt, und man im unteren Teil der Kolonne einen Rückstand gewinnt, der aus der geringen Menge der Waschflüssigkeit, die den Hauptteil der Verunreinigungen enthält, gebildet wird, und gemäß dem die Waschzone der Destillationskolonne einen Kolonnendurchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der Rektifikationszone.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationskolonne in der Zone zum Waschen der Dampfphase 1 bis 4 Böden enthält.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationskolonne in der Zone zum Waschen der Dampfphase 1 oder 2 Böden enthält.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationskolonne in der Zone zum Waschen der Dampfphase 3 oder 4 Böden enthält.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschböden der Destillationskolonne vom Glockentyp sind.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der Waschzone zu demjenigen der Rektifikationszone zwischen 1, 3 und 1, 8 liegt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der Waschzone zu demjenigen der Rektifikationszone gleich 1, 5 ist.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Vorgang des Verdampfens der zu reinigenden rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung wenigstens einen Schritt des Waschens dieser Lösung mittels eines organischen Lösungsmittels vorangehen läßt.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Waschflüssigkeit, die den Fuß der Destillationskolonne verläßt, einer Reinigungsbehandlung unterzieht, die dazu bestimmt ist, die Rückführung und die Gewinnung der Produkte, die sie enthält, zu ermöglichen.

10. Anwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Reinigung von rohen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen, die durch das Alkylanthrachinonverfahren erhalten werden.