Способ очистки водного раствора пероксида водорода от уксусной кислоты

 

Предложен новый способ очистки водного раствора пероксида водорода от примеси уксусной кислоты. Способ осуществляют путем смешения исходного раствора и неорганического реагента основного характера или реагентов основного характера, после чего раствор подвергают электродиализу с применением ионообменных мембран. 2 табл.

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, а именно к очистке водного раствора пероксида водорода от уксусной кислоты.

Из аналогов известен способ очистки водного раствора пероксида водорода от кислоты (авторское свидетельство СССР N 1041514). Способ состоит в экстрагировании примеси уксусной кислоты хлористым метиленом при массовом соотношении растворов пероксида водорода и хлористого метилена как /1:15/ - /1: 18/. Недостатками аналога являются высокий расход хлористого метилена, необходимость его регенерации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ очистки пероксида водорода от кислоты (Очистка перекиси водорода от серной кислоты в многокамерном электролизере с ионообменными диафрагмами. Сосипатров Т. М. Крапивин В.М. Николаевский К. //Труды Воронежского университета, 1969, т. 72, вып.3, с.196-198), принятый за прототип. По прототипу раствор пероксида водорода, содержащий примеси кислоты, очищают методом электродиолиза с использованием ионообменных мембран. Для очистки пероксида водорода от серной кислоты прототип достаточно эффективен. Однако применение способа по прототипу для очистки пероксида водорода от примесей уксусной кислоты малоэффективно из-за низкого значения константы диссоциации уксусной кислоты Техническая сущность заявляемого способа состоит в том, что способ осуществляют путем предварительной обработки водного раствора пероксида водорода инертным к нему неорганическим реагентом основного характера. Затем раствор подвергают электродиализу с применением ионообменных мембран. Заявляемый способ обеспечивает также снижение концентрации и других ионизированных неорганических примесей, если они присутствует в водном растворе пероксида водорода. Применение электродиализаторов с меньшим межмембранным расстоянием в отличие от указанного и развитым гидродинамическим режимом потоков позволит достичь более глубокой очистки пероксида водорода при одинаковых прочих качественных характеристиках процесса. Глубину очистки возможно варьировать длительностью процесса электродиализа.

Ниже представлена таблица сопоставительных данных прототипа и заявляемого способа.

Данные получены авторами при опробовании прототипа для очистки пероксида водорода от уксусной кислоты.

Как видно из табл. 1, заявляемый способ обеспечивает эффективную очистку пероксида водорода по сравнению с прототипом.

Авторы утверждают, что заявляемый способ соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень", т.к. на основании ознакомления с научно-технической и патентной информацией, а также в силу своих опыта и знаний вся совокупность технических признаков заявляемого способа явным образом не вытекает из уровня техники, имеющей отношение к заявляемому объекту.

Осуществление заявляемого способа проводится следующим образом.

Вариант осуществления N 1.

1. 114 мл водного раствора пероксида водорода состава, мас.

Пероксид водорода 32,6 Уксусная кислота 0,543 Вода Остальное смешивают с 0,47 г гидроксида натрия.

2. раствор по п.1 помещают в модуль для электродиализа. Модуль снабжен электродами, катионообменной мембраной на основе катионита КУ-2 и анионообменной мембраной да основе анионита АВ17. Межмембранное расстояние 12 мм.

3. Электродиализ проводят при плотности тока 130 А/м в течение 27 мин при температуре 34-36^oС.

4. В результате электродиализа получают 112 мл раствора состава, мас.

Пероксид водорода 29,6 Ацетат натрия 0,029 Вода Остальное Содержание ацетата натрия в пересчете на уксусную кислоту составляет 0,021 мас. что соответствует снижению концентрации уксусной кислоты в 25 раз по отношению к ее содержанию в исходном растворе.

Остальные варианты осуществления заявляемого способа выполняются аналогично варианту N 1, а их переменные параметры и показатели приведены в табл. 2, включающей вариант N 1.

Вариант осуществления N 7.

1. 114 мл водного раствора пероксида водорода состава, мас.

Пероксид водорода 32,6 Уксусная кислота 0,543 Вода Остальное
смешивают с 0,45 г гидроксида калия и с 0,24 г карбоната калия.

2. Раствор по п.1 помещают в модуль для электродиализа. Модуль снабжен электродами, катионообменной мембраной на основе катионита КУ-2 и анионообменной мембраной на основе анионита АВ17. Межмембранное расстояние 12 мм.

3. Электродиализ проводят при плотности тока 130 А/м² в течение 27 мин при температуре 34-36^oС.

4. В результате электродиализа получают 110 мл раствора состава, мас.

Пероксид водорода 29,3
Ацетат калия 0,038
Вода Остальное
Содержание ацетата калия в пересчете на уксусную кислоту составляет 0,023 мас. что соответствует снижению концентрации уксусной кислоты в 23 раза по отношению к ее содержанию в исходном растворе.

Как видно из табл.2, заявляемый способ обеспечивает снижение содержания уксусной кислоты в 5,4-25 раз по отношению к исходному раствору.

Формула изобретения

Способ очистки водного раствора пероксида водорода от уксусной кислоты электродиализом с использованием ионообменных мембран, отличающийся тем, что перед электродиализом исходный раствор смешивают с неорганическим реагентом основного характера или смесью неорганических реагентов основного характера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2