Способ регенерации соединенийшестивалентного xpoma

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик нп 834254(23)Приоритет по делам наабретеннй и открытий(72) Авторы изобретен кар кимч Соордена Труский инстит нинлоги) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СОЕДИНЕНИЙ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА теля перед электрохимической обра-.боткой удаляют фильтрацией примеси,окислитель обрабатывают острым паром дполного разложения органическихсоединений, с последующим их отделением и обработкой окислителя активированным углем,зоваться в производстве и-бензохинна. В реактор поступают аиилини сернокислый раствор бпхромата натрия с заданной концентрацией. В реакторе происходит образование и-бензохинона 1 который отгоняют с водяным паром, ли . бо экстрагируюткаким-либо растворителем, а отрабосанный окислитель, содержащий примеси хинона, анилина и промежуточных продуктов окисления .подают на очистку. На фильтре происходит отделение нерастворимых соединений, включая органические красители. В случае извлечения пбензохинона органическим растворителем,выше ние ву соед а при м изобретенитоку и поивалентногй регенеравленная циз обрабо я-пвелесо хромции еель до таино дай ш гократ Пос тем, чтягаетсяо окислиМосковский ордена Л Знамени химико-техним. Д. И. Изобретение. относится к применению метода электролиза для регенерации окислителя из производствен- ных отходов, образующихся в процессе синтеза органических соединений.Известен способ регенерации соединений шестивалентного хрома путем , электрохимической обработки отрабо" танного в органическом производстве окислителей, В оптимальных условиях электролиза выход по веществу составляет 90% и до току 83%, при многократной регенерации выход еще нижеНедостатком известного способа является невысокий выход по току и веществу примногократной регенеентиыи хром может исполь"34254 4ле "окисление-регенерация" по веществу 89,8% и по току 43,6%.П р и м е р 2, а). Синтез и-бен.зохинона проводят аналогично, какописано в примере 1 а, но использу.ют при этом очищенный путем фильтрации регенерированный окислитель,Результаты опытов сведены втабл. 1. Таблица 1 Выход повеществубензохинона, % 3 89,8 15 4,7 92 П р и м е р 1. а), Синтез и-бен 2 зохинона. В 500 мг, б н. раствора серной кислоты порциями загружают 52 г бихромата натрия, охлаждают до +О С и заливают в делительную воронку. В бюретку наливают б мл анилина. Затем начинают сливать бихромат натрия и анилин в реактор, Продолжительность дозировки составляет .15-20 мин. После окончания подачи растворов в реактор, реакционную смесь выдерживают в течение 0,5 ч при перемешивании и затем отбирают пробу для анализа на и-бензохинон, концентрацию которого определяют йодометрическим методом.Полученный и-бензохинон отделяют отгонкой с паром, либо экстрагируют каким-либо растворителем, например бензолом. Выход .и-бензохинона 98%. Сернокислый раствор отработанного окислителя подают на регенерацию, которая осуществляется электрохимически.б). Регенерация соединений шестивалентного хрома. В анодное пространство злектролизера заливают 500 мл отработанного окислителя, в катодное - 4 н. раствор серной кислотй. Анодная плотность тока поддерживается 3-5 А/дм , температура раствора - 40"50 фС. Электролиз проводят до полной выработки сое" динений трехвалентного хрома, Выход шестивалентного хрома в первом цикпуте ител Резульабл, 2. аты опытов све Т а б л и 45 Выход по 89,4веществу соединений хрома (Ч 1),%,5 84,2 82,4 80 2,3 37,5 33,4 29 ОВыход по 4 току соединений хрома (11),% 3 8указанный раствор направляют в аппарат для обработки острым паром сцелью удаления остатков растворителяи разложения побочных органическихпродуктов, Образовавшиеся нерастворимые соединения отфильтровываютна фильтре. В колонне, наполненнойактивированным углем, например марки АГ-З, происходит окончательнаяочистка окислителя от примесей. Изколонны очищенный раствор трехвалентного хрома подается в анодное пространство электролизера,где осуществляется регенерация окислителя. В качестве анода используютдвуокись свинца, в качестве катода -металлический свинец, Католитом служит 3-4 н, раствор серной кислоты.Для разделения катодного и анодного пространств применяют керамическую диафрагму. Электролиз проводят до полной выработки соединенийтрехвалентного хрома,б). Отработанный окислитель после синтезов подвергают предварительной очистке от органических примесей, которые снижают выход по веществу при получении и-бензохинона и выход по веществу и току при регенерации соединений шестивалентного хрома.Очистку осуществляют путем фильтрования через фильтр из плотной химически стойкой ткани.При этом на фнльтре отделяется черный осадок красителей (побочные продукты). После этой операции сернокислый раствор трехвалентного хрома передают на электро- химическое окисление в шестивалентный хром.в) . Регенерацию очищенного м фильтрации отработанного окисл я проводят аналогично как описано в примере 1 б. П р и м е р 3. а) . Синтез и-бензохинона проводят аналогично, как опи сано в примере 1 а, но используют834254 6ких примесей с помощью активированного угляРезультаты синтезов сведены втабл. 55Таблица 5 Таблица 3 Выход повеществубензохинона, % 97,4 97,0 96,6 95,5 Выход и веществ бенэохи нона, % б). Очистку отработанного окислителя после синтезов от органических примесей проводят путем обработки острым паром, При этом острыйпар подается в колбу с окислителемв течение 2-3 ч. В результате этойоперации происходит отделение остатков растворителя (в случае извлечения и-бенэохинона растворителем,например бенэолом) и разложениепобочных органических продуктов.Затем сернокислый раствор трехвалентного хрома отфильтровывают от.твердых нерастворимых соединений,образовавшихся при пропаривании. Пос" Золе очистки отработанный окислительподается на электрохимическую регенерацию.в). Регенерацию отработанногоокислителя очищенного путем пропари- звания осуществляют аналогично, какописано в примере 16,помощью активированного угля марки АГ. Очистка проводится в колонке длиной 20 см, заполненной активированным углем,. Скорость протещв кания раствора окислителя через слойугля составляет 5 мл/мин, После очистки отработанный окислитель подается-на регенерацию.в). Регенерацию отработанного 2 окислителя очищенного с помощью акти/вированного угля осуществляют ана-.логично, как описано в примере 16.Результаты опытов сведены втабл, 6,Таблица 6 5 91,7 89,2 85 Выход по 94веществу соединений хро.ма (Ч 1),% Реэультабл. 4,аты опытов сведень Выходпо 78,4 75,2 72,5 69,6 66,9току соединенийхрома(й), %Как видно из результатов,представленных в примерах 2-. 4,выход как при синтезе и-бенэохинона, так и при регенерации окислителя, очищенного от органических соединений, каждым методомв отдельности снижается от циклак циклу "окисление-регенерация".Стабильных выходов по веществуи току удается достичь лишь приприменении всех методов .очистки отработанного окислителя комплексно.П р и м е р 5, а). Синтез и-бензохинона проводят аналогично, как 40 Таблица 4 3,4 Выход по веществу соедине.- ний хро-, ма (Ч),% Выход по току соединений хрома (и), %,Зэ 55НПрихинона описаноокислител 5окислитель, подвергавшийся очисткеот органических примесей путемобработки острым паром.Результаты опытов сведены втабл. 3,97,1 96,6 96,0 95,4. 95,0 91,5 90,5 88,4 86,7 58,4 56,2 54,6 51,5 е р 4. а). Синтез и-броводят аналогично, капримере 1 а, но использочищенный от органиче 6).Очистку отработанного окислителя после синтезов осуществляют с8Таким образом, стабильные и высокие выходы по веществу 94,995,2 и, по току 86,7-87,1% в процессе регенерации отработанного окислителя удается получать в каждомпоследующем цикле "окисление-регенерация" лишь при сочетании всехметодов очистки (фильтрования; пропарнвания с последующим Фильтрова кием, обработки активированным углем) от примесей органических соединений; накапливаемых в процессахжидкофазного окисления.Применение предлагаемого способарегенерации соединений шестивалентного хрома позволяет осуществлятьбезотходное производство о-бензохинона, что дает экономию примерно 100 тыс. в год.7 834254 описано в примере 1 а, но используют отработанный окислитель подвергшийся всем методам очистки от примесей органических соединений.Результаты синтезов сведеныв табл. 7.Таблица 7 20,Способ регенерации соединений2 шестивалентного хрома путем электрохимической обработки отработанногов органическом производстве окислителя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выходаЗ 0 по току и по веществу соединенийшестивалентного хрома при многократной регенерации, из отработанного окислителя перед электрохимической обработкой удаляют фильтраз цией примеси, окислитель обрабатывают острым паром до полного разложения органических соединений,с последующим их отделением и обработкой окислителя активирован 40 ным углем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Патент США Р 3450623,кл, 204-256,опублик, 1969,Выход 98,0 98,0 97,9 98,0 98,0бензохинона,. б). Очистку отработанного окислителя от опытов проводят фильтрованием обработкой острым паром с последующим фильтрованием и обра- . боткой активированным углем.в), Регенерацию отработанного окислителя от опытов, очищенного от органических примесей с помощью1 Фльтрования; обработкой острым паром с последующим Фильтрованием активированного угля, проводят аналогично, как описано в примене 1 б,Результаты опытов сведены втабл. 8,Таблица 8 Выход по 95,2 95,0 94,9 95,0 95,2 веществусоединений хрома (Ч 1),% Выход по 86,7 87,0 86,8 87,0 87,1 :току соединенийхромаСоставитель О. ЗобнинРедактор В Матюхина Техвед А.Савка Корректор Н.ШвыдкаяЗаказ 4016/53 Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам издбретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб.д д. 4/5Филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектная, 4ь .а