Способ переработки смеси, и -гексахлорциклогексана

. К АВТОРСКОМ ИДЕТ ЕЛЬСТ Осетров,н, А И. Ррманов на и ордени химикоД.И.Мен- -исследоких средств Н. и др. Гекздат, 1958, тельство СССР 5/10, 1948. тельство СССР 25/10, 1980 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленна Трудового Красного Знамтехнологический институт имделеева и Всесоюзный научивательский институт химичезащиты растений(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕСИ ю,И б" -ГЕКСАХЛОРЦИКЛОГЕКСАНА растворением смеси в растворителе и последующим дехлорированием раствора,о т - . л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа при одновременном увеличении степени дехлорирования и уменьшении количества отходов, дехлорирование осуществляют путем электролиза в смеси органического растворителя и воды в объемном соотношении от 40:1 до 10:1 при ка-. тодной плотности тока 0,1-0,5 А/дм2Изобретение относится к усовершенствованному способу переработки смеси с, р,Г-гексахлорциклогексана отходов, образующихся в производстве инсектицида гексахлорана (у -гексахлорциклогексана.На стадии синтеза гексахлорана путем хлорирования бензола ( С Н +3 С 3: - СбНЬСХЬ) образуется смесь изомеров гексахлорциклогексана примерного состава, г: З; Ы 74-78; р 5-7; о" 5-7. Как известно инсектицидную активность проявляет только у-изомер; поэтому смесь изомеров указанного состава (так называемый технический гексахлоран) разделяют на-изомер и нетоксичную часть, содержащую Ы, /3 , и У-изомеры гексахлорциклогексана, Нетоксичные изомеры подвергают переработке с получением трихлорбензола или других органических соединений 13.Известен спосбб переработки смеси с, 8 и д" -гексахлорциклогексана 23, включающий растворение смеси и последующее дехлорирование раствора, ь котором смесь изомеров .растворяют в трихлор" бензоле, при перемешивании добавляют Са(ОН) и при нагревании до 170 С ведут процесс дехлорирования, который происходитпо реакции 2 СЬ Н ЬСХЬ+Зса( ОН)2 =2 СЬ НЗ С 1 +Зсас 13 НОНаиболее близким к предлагаемому по достигаемым результатам является способ 132 при котором в качестве основания, с целью упрощения техно логии процесса, предлагается использовать карбонат щелочного металла. При этом процесс дехлорировация протекает по реакции 2 С Н С 1 Ь+ЗСВ,СОЗ =2 СЬНЗС 1 З+ЗСас 12+БЬ+ЗН 20 + ЗСООднако известные способы характеризуются неполнотой дехлорнрования, вследствие чего продукты реакции не могут быть возвращены в производст во гексахлорана; образованием большо го количества сильноминерализованных стоков; сложностью аппаратурного:; оформления, вызванной необходимостью применения повышенной температуры и проведением процесса в несколько стадий. При переработке иетоксичных изоме ров гексахлорциклогексана по известному способу в качестве конечного продукта получается трихлорбензол, который не -может быть возвращен в производство. При этом количество от ходов в виде солей щелочных металлов составляет 1 т на 1 т продукта. Необходимость нагрева реакционной смес и постадийное проведение процесса с применением различных реагентов требует использования большого количества сложного оборудования в видереакционных аппаратов с подогревоми перемешиванием, различного родафильтров, ректификационных и про 5 мывных колонн.Цель изобретения - упрощение процесса при одновременном увеличениистепени дехлорирования и уменьшении количества отходов.1 О Поставленная цель достигаетсятем, что согласно. способу переработки с , р и о" -изомеров гексахлорциклогексана, включающему растворение смеси в органическом раствори 15 теле и последующее дехлорирование,последнее осуществляют путем электоолиза в смеси ооганического растворителя и воды в объемном соотношенииот 40:1 до 10:1 при катодной плотности тока 0,1-0,5 А/дм 2,Предлагаемый способ характеризуется тем, что в качестве органическогорастворителя используют ацетон илидиоксан, а процесс проводят при25 комнатной температуре.Сущность метода заключается в следующем,Исходную смесь изомеров растворяют в органическом растворителе(ацетон, этилацетат, диоксан), затемЗо добавляют воду до содержания ее врастворе 25-100 г/л, а также НС 2 вколичестве около 20 г/л. Полученныйраствор заливают в катодное пространство электролизера, разделенного ка 35 (тионообменной, мембраной, в качествеанолита используют водный растворНС 1 - 10 г/л. Электролиз проводятс графитовыми электродами, обеспечивая поддержание катодной плотности40 тока в диапазоне 0,1-0,2 А/дм .Процесс восстановления гексахлорциклогексана сопровождается отщеплениемшести атомов хлора и образованиембензола, а ва аноде выделяетсяхлор. Разделение реакционной смесипроизводится раз,"онкой.П р и м е р 1, Берут навеску2 г смеси иэомеров ГХЦГ и растворяют ее в 80 мл ацетона и 25 млводы. После растворения добавляют2 мл соляной кислоты и доливают еацетон до 100 мп. Полученный растворсостава, г/л: ГХЦГ 20; вода 25;НС 1 20; ацетон 955, заливают вкатодное пространство электролизера,отделенное от аиодного пространствакатионообмениой:мембраной МК.В качестве аволита используют водный раствор соляной кислоты с концентрацией 100 г/л. Объем католита-бО 70 мл, электроды графитовые. Проводят электролиз при комнатной температуре и плотности тока 0,1 А/дм2и после чего анализируют католит насодержание хлорид-ионов и бензола.б 5 Выход по току бензола составляет 84.1066980 П р и м е р 2Готовят раствор,как в примере 1, но с повышеннымсодержанием воды. Соотношение содержания ацетона и воды 10:1. Состав раствора, г/л: ГХЦГ 20; вода 80;НС 1 80; ацетон 880Проводят электролиз аналогично описанному в примере 1 при плотности тока: 0,2 А/дм.Выход бензола по току составляет 65.П р и м е р .3. Раствор готовяткак в примере 1, Соотношение содержания ацетона и воды 8:1. Составраствора, г/л ГХЦГ 20) но 100;НС 1 80; ацетон 860. Проводят электралиэ аналогично примеру 1 приплотности тока 0,5 А/дм 2. Выходбензола по току составляет 59,П р и м е р 4. Раствор готовят: .как В.примере 1. в качестве органического растворителя используядиоксан. Соотношение содержаниядиоксана и воды 30:1. Состав раствора, г/лГХЦГ 50; НуО 25; НС 120; диоксан 900. Проводят электролиз аналогично примеру 1 при плотиости тока 0,25 А/дм Выход бензолапо току 13.В табл. 1 приведена зависимостьнапряжения на электролизере отсостава раствора и плотности тока.Таблица 1 Продолжение табл. 2 Остальное20. АцетонГХЦГ 0,10 43 0,50 100 н 2 О 20 10:1) 1,00 НС 1 Ацетон ОстальноегГХЦГ 20 72 0,10 100 110:1) 59 0,50 15 Н 2НС 1 20 Ацетон Остальное лотност Напряжение ока,А/д на электролизере,В Соста гтвора 35 Втором - снижением РастВОримости гексахлорциклогексана, а уменьшениесодержания последнего, как видно из,табл. 2, приводит к снижению выхода Фпо току. Таким образом, при указанном,содержании воды удается обеспечитьусловия проведения процесса дехлорирования, а также осуществить его снаименьшими энергетическими затратами. По этим же соображениям существенным для осуществления .процесса.45 является величина катодной плотноститока электролиза. Высокие значениявыхода по току удается получитьтолько в диапазоне плотностей тока0,1-0,5 А/дм(табл. 2) .50 Выход по веществу во всех приведенных примерах составляет 80-85.Таким образом, предлагаемый споаоб позволяет увеличить степень дехлорирования исходного соединения, 55 а образующийся В качестве продуктабензол может быть использован настадии синтеза инсектицида 1 проводить процесс в одну стадию с использованием лишь электролизеров сокра-тить применение реагентов и количество отходов. 2,0 2,4 3,2 4 1 РХЦГ 2 НуО25 НС 1, 20 Ацетон Ост 0,050,100,250,501.00 5.70,051,801022025 2,71 у 00 4,005032 40 в 1) ьное ф 3,"ХЦГ 2 Н,О 100,ЙС 1 20Ацетон Ост)1 0: 1)7 льное Зависимость Вых .состава раствора )приведена в табл. ода по току от плотности ток 2. Т а ица ГХЦГ 0,10 0,50 0 НИИПИ Заказ 11145/26 Тираж 414 Подписное ал ППП фПатент город, ул,Проектная,4 25 140:1) .6 Необходимость проведения процесса в среде органического растворителя, содержащего воду, обусловлена тем, что в чистом растворителе так и при большем указанного количестве воды, Осуществление процесса осложнено вследствие малой ра-, створимости ГХЦГ и низкого выхода по току, а также значительно возрастают расходы энергии на ведение процесса. Причем в первом случае увеличение энергетических затрат вызвано значительным падением напряжения в электролите табл. Ц а во