具体实施方式

在本发明的方法中，通过蒽醌法来生产过氧化氢。

蒽醌法使用一种工作溶液，该工作溶液包含以下至少一种或多种：2-烷基蒽醌、2-烷基四氢蒽醌、或2-烷基蒽醌和2-烷基四氢蒽醌二者的混合物(以下称为醌)、以及用于溶解醌和氢醌的至少一种溶剂。2-烷基蒽醌优选地是2-乙基蒽醌(EAQ)、2-戊基蒽醌(AAQ)、或2-(4-甲基戊基)-蒽醌IHAQ，更优选地是EAQ与AAQ和/或IHAQ的混合物，其中携带乙基基团的醌的摩尔分数为0.05至0.95。该工作溶液优选地包含2-烷基蒽醌和相应的2-烷基四氢蒽醌二者，并且通过调节蒽醌法中使用的氢化和再生步骤的条件，将2-烷基四氢蒽醌加2-烷基四氢蒽氢醌与2-烷基蒽醌加2-烷基蒽氢醌的比率优选地保持在1至20的范围内。该工作溶液优选地包含作为蒽醌的溶剂的具有9或10个碳原子的烷基苯与作为蒽氢醌的溶剂的至少一种极性溶剂的混合物，所述至少一种极性溶剂选自二异丁基甲醇(DiBC)、甲基环己基乙酸酯(MCA)、磷酸三辛酯(TOP)、四丁基脲(TBU)和N-辛基己内酰胺，优选DiBC、MCA和TOP，并且最优选TOP。

蒽醌法是一种循环方法，其包括：步骤a)，用氢气对工作溶液进行氢化；步骤b)，用分子氧对步骤a)的经氢化的工作溶液进行氧化；以及步骤c)，从步骤b)的经氧化的工作溶液中萃取过氧化氢，其中将步骤c)的经萃取的工作溶液返回至氢化步骤a)，以完成反应循环。

在步骤a)中，在氢化催化剂的存在下，用包含分子氢的气体对包含烷基蒽醌和/或烷基四氢蒽醌以及用于所述烷基蒽醌和/或烷基四氢蒽醌的至少一种溶剂的工作溶液进行氢化，以提供经氢化的工作溶液。

在该氢化步骤中，将全部或一部分的醌转化为相应的氢醌。现有技术中已知的用于蒽醌循环方法的所有氢化催化剂都可以用作氢化阶段中的催化剂。优选含有钯作为主要组分的贵金属催化剂。该催化剂可以用作固定床催化剂或用作悬浮催化剂，并且悬浮催化剂可以是非负载型催化剂(诸如钯黑)或负载型催化剂，其中优选悬浮负载型催化剂。SiO₂、TiO₂、Al₂O₃及其混合氧化物以及沸石、BaSO₄或聚硅氧烷可以用作固定床催化剂或负载型悬浮催化剂的载体材料，其中优选Al₂O₃和硅酸钠铝。也可以使用呈单块或蜂窝状模制品形式的催化剂，其表面涂覆有贵金属。氢化可以在鼓泡塔反应器、搅拌釜反应器、管式反应器、固定床反应器、环管反应器(loop reactor)或气升式反应器中进行，这些反应器可以配备有用于将氢气气体分配在工作溶液中的装置，诸如静态混合器或注射喷嘴。优选地，使用鼓泡塔，在塔底部再循环和喷射氢气气体，如WO 2010/139728中以及Ullmann’sEncyclopediaof Industrial Chemistry，条目“Hydrogen Peroxide”，DOI:10.1002/14356007.a13_443.pub3，第13至14页和图8中所描述的。氢化优选地在20℃至100℃、更优选45℃至75℃的温度以及0.1Mpa至1Mpa、更优选0.2Mpa至0.5MPa的压力下进行。氢化优选地以这种方式进行：引入至氢化反应器中的大部分氢气(优选大于90％)在单程通过反应器中被消耗。优选地选择送至氢化反应器的氢气与工作溶液之间的比率，以将30％至80％之间的醌转化为相应的氢醌。如果使用2-烷基蒽醌和2-烷基四氢蒽醌的混合物，则优选地选择氢气与工作溶液之间的比率，以使得仅将2-烷基四氢蒽醌转化为氢醌，并且2-烷基蒽醌保持为醌形式。

在步骤b)中，用包含分子氧的气体对步骤a)的经氢化的工作溶液进行氧化，以提供含有溶解的过氧化氢的经氧化的工作溶液。

在该氧化步骤中，将来自步骤a)的经氢化的工作溶液与含氧气体(优选与空气或富氧空气)进行反应。现有技术已知的用于蒽醌法的所有氧化反应器都可用于氧化，优选逆流操作的鼓泡塔。鼓泡塔可以不含内部装置，但优选地含有呈填料(packings)或筛板形式的分配装置，最优选的是与内部冷却器组合的筛板。氧化优选地在30℃至70℃、更优选40℃至60℃的温度下进行。优选地，用过量的氧气进行氧化，以将大于90％、优选大于95％的氢醌转化为醌形式。

在步骤c)中，用水性萃取剂从步骤b)的经氧化的工作溶液中萃取过氧化氢，以提供含有25重量％至50重量％过氧化氢、优选25重量％至49重量％过氧化氢的稀的过氧化氢水溶液。

在该萃取步骤中，用水性萃取剂来萃取步骤b)中含有溶解的过氧化氢的经氧化的工作溶液，以提供过氧化氢水溶液和基本上不含过氧化氢的经萃取的经氧化的工作溶液。用于调节pH和/或用于防腐的、可以任选地含有用于稳定过氧化氢的添加剂的去离子水优选地用于萃取过氧化氢。优选地，添加磷酸以用于调节pH和用于防腐。萃取优选地在逆流连续萃取塔中进行，最优选的是筛板塔。还可以将通过萃取获得的过氧化氢水溶液纯化，以去除工作溶液组分，优选地通过用溶剂洗涤，该溶剂优选地是包含在工作溶液中的溶剂。

优选地，在将步骤c)的经萃取的工作溶液再循环至氢化步骤a)之前对其进行干燥。优选通过在30℃至110℃、优选40℃至75℃的温度下以及10毫巴至300毫巴、优选20毫巴至100毫巴的压力下蒸发工作溶液中的水来对经萃取的工作溶液进行干燥。优选地如在WO03/070632第8页第24行至第8页第3行中所描述的，在减压下进行经萃取的工作溶液的这种干燥。

在本发明方法的步骤d)中，将步骤c中获得的稀的过氧化氢水溶液在蒸馏单元中进行浓缩，以提供含有45重量％至90重量％过氧化氢、优选50重量％至90重量％过氧化氢的经浓缩的过氧化氢水溶液、以及水性冷凝物。将过氧化氢在减压下、优选地在60毫巴至130毫巴的压力下进行浓缩，以防止在蒸馏单元中形成爆炸性过氧化氢蒸气。蒸馏单元包含过氧化氢蒸发器、接收来自过氧化氢蒸发器的蒸气的蒸馏塔、以及接收来自蒸馏塔的全部或一部分的塔顶蒸气、并将经压缩的蒸气作为加热介质输送至过氧化氢蒸发器的蒸气压缩器。将蒸气和液体的两相混合物直接输送至蒸馏塔的热虹吸式蒸发器可以用作过氧化氢蒸发器。优选地，使用降膜蒸发器，并且该蒸发器中生成的蒸气和液体的两相混合物被输送至分离容器，从该分离容器分离出的蒸气输送至蒸馏塔。分离容器优选地包含水平地分隔分离容器的除雾器。然后，将蒸发器中生成的蒸气和液体的两相混合物引入至除雾器的下方，并且将要输送至蒸馏塔的蒸气的出口布置在除雾器的上方，以去除从分离容器中分离出的蒸气的液滴。优选地，将分离容器中分离出的液体再循环至降膜蒸发器。浓缩的水性过氧化氢可以从蒸馏塔底部、或优选地从蒸发器中生成的液体相中取出。当对来自蒸馏塔的仅一部分的塔顶蒸汽进行压缩时，将剩余的未压缩的塔顶蒸气在冷凝器中进行冷凝。水性冷凝物通过经压缩的蒸气的冷凝或通过经压缩的蒸气和未压缩的塔顶蒸气二者的冷凝来获得。在优选的实施方案中，将水性冷凝物输送通过热交换器，以将热量传递至被输送至蒸馏塔的稀的过氧化氢水溶液流。用于浓缩稀的过氧化氢水溶液的合适的蒸馏单元是现有技术中已知的。优选的蒸馏单元公开在WO 2012/025333中，尤其是在该文献的图1和2中。当US5,171,407的蒸馏单元配备有如该文献图4中所示的蒸气压缩器时，也是合适的。

优选地，使用蒸汽驱动的喷射器作为步骤d)中的蒸气压缩器。在该情况下，水性冷凝物含有从稀的过氧化氢水溶液中蒸发的水和来自蒸汽驱动的喷射器的经冷凝的动力蒸汽。该喷射器还可用于将蒸馏塔中的压力减小至期望的水平。

在本发明方法的步骤e)中，在纯化单元中通过将步骤d)中获得的全部或一部分的水性冷凝物输送通过呈其质子化形式的阳离子交换树脂的床来纯化该水性冷凝物，以提供经纯化的冷凝物。优选地，在将水性冷凝物输送通过阳离子交换树脂的床之前对其进行过滤，以防止颗粒杂质(如金属颗粒)进入该阳离子交换树脂的床。优选地在0至90℃的温度下，优选地将水性冷凝物以向上流动的方式输送通过阳离子交换树脂的床。阳离子交换树脂可以是凝胶型树脂或大孔树脂二者，并且优选地是含有磺酸基团的强酸性阳离子交换树脂。最优选的是大孔磺化交联聚苯乙烯阳离子交换树脂。成形为球形颗粒的合适阳离子交换树脂是可商购的。在优选的实施方案中，还对离开阳离子交换树脂的床的经纯化的冷凝物进行过滤，以防止意外地将树脂颗粒携带至萃取塔或蒸馏塔中。

可以通过使强酸的水性溶液输送通过阳离子交换树脂的床，以便将金属离子或铵离子交换为质子来时常对阳离子交换树脂的床进行再生。然而，在优选的实施方案中，当经纯化的冷凝物中的铁、镍或铬的浓度增加至大于0.02mg/l的值时，阳离子交换树脂的床不能再生，而是用新鲜树脂替换。将负载的树脂进行替换而不是对其进行再生，可防止铁(III)化合物的不溶性沉积物积聚在树脂上，也可以防止因水性冷凝物中所含的过氧化氢引起的树脂氧化而导致的长期树脂降解。

在本发明方法的步骤f)中，重新使用步骤e)的全部或一部分的经纯化的冷凝物。步骤e)的经纯化的冷凝物可以重新用作提取步骤c)中的水性萃取剂。这减少了从工作溶液中萃取过氧化氢所需的去离子水的量。可替代地，或者另外，步骤e)的一部分的经纯化的冷凝物可以重新用作浓缩步骤d)中的蒸馏塔的塔回流。在另一替代方案中，步骤e)的一部分的经纯化的冷凝物用作稀释过氧化氢水溶液的步骤中的稀释剂。可以同时或交替地采用所有三种重新使用(reuse)的替代方案。在优选的实施方案中，将部分的经纯化的冷凝物输送至步骤d)的蒸馏塔的顶部以提供塔回流，并且优选地将剩余的经纯化的冷凝物输送至萃取步骤c)以用作水性萃取剂。

当以将冷凝物引入至过氧化氢产物的方式来重新使用来自浓缩过氧化氢的步骤中的冷凝物时，本发明的方法防止将过渡金属离子引入至过氧化氢产物中。这允许在过氧化氢的生产中节省去离子水的使用，并且同时用少量添加的稳定剂来提供过氧化氢产物的良好稳定性。

当使用蒸汽驱动的喷射器作为步骤d)中的蒸气压缩器时，本发明的方法是特别有利的，因为用于驱动该喷射器的蒸汽可能含有源自蒸汽生成器或源自碳钢蒸汽管道的铁盐颗粒或铁锈颗粒，并且纯化冷凝物的步骤e)可以防止将此类杂质携带转移至下述方法阶段(process stages)，在该方法阶段中此类杂质可能会增加过氧化氢产物中的铁含量。

本发明的方法优选地包括将工作溶液再生的至少一个附加步骤，其中将在该方法中形成的副产物转化回醌。通过取出步骤a)与b)之间的经氢化的工作溶液并用氧化铝和/或氢氧化钠对其进行处理来进行再生，优选地使用连续地或周期性地进行再生的循环方法的侧流。除了再生经氢化的工作溶液之外，还可以在步骤c)之后取出经萃取的经氧化的工作溶液，并使用氧化铝、氢氧化钠或有机胺在侧流中来再生。用于再生蒽醌法的工作溶液的合适方法是现有技术中已知的。

本发明的方法优选地在本发明的装置中进行，该装置包含：氢化器，其用于在氢化催化剂的存在下，用包含分子氢的气体对工作溶液进行氢化；氧化器，其用于用包含分子氧的气体对经氢化的工作溶液进行氧化，该氧化器连接至所述氢化器，以接收经氢化的工作溶液；萃取器，其用于用水性萃取剂从经氧化的工作溶液中萃取过氧化氢，该萃取器连接至氧化器，以接收经氧化的工作溶液；蒸馏单元，其用于浓缩过氧化氢水溶液，以提供经浓缩的过氧化氢水溶液以及水性冷凝物，该蒸馏单元包含过氧化氢蒸发器、接收来自该过氧化氢蒸发器的蒸气的蒸馏塔、以及接收来自该蒸馏塔的塔顶蒸气、并将经压缩的蒸气作为加热介质输送至该过氧化氢蒸发器的蒸气压缩器，该蒸馏单元连接至萃取器，以接收由该萃取器提供的过氧化氢水溶液；以及纯化单元，其包含呈其质子化形式的阳离子交换树脂的床，用于纯化水性冷凝物，以提供经纯化的冷凝物，该纯化单元连接至蒸馏单元，以接收水性冷凝物作为进料。纯化单元(i)连接至萃取器，将经纯化的冷凝物作为水性萃取剂输送至该萃取器，或(ii)连接至蒸馏单元，将经纯化的冷凝物作为塔回流输送至蒸馏塔，或(iii)连接至过氧化氢稀释装置，将经纯化的冷凝物作为稀释剂输送至输送过氧化氢稀释装置，或连接至装置(i)至(iii)的任何组合。纯化单元优选地连接至萃取器和蒸馏单元二者，以允许将一部分的经纯化的冷凝物作为塔回流输送至蒸馏塔，并且将剩余的经纯化的冷凝物作为水性萃取剂输送至萃取器。

本发明的装置优选地包含如上文进一步所述的用于本发明方法的工作溶液。

本发明装置的氢化器a)可以是现有技术中已知的用于氢化包含烷基蒽醌、烷基四氢蒽醌或二者的工作溶液的任何类型的氢化器。氢化器可以包含用于进行氢化反应的鼓泡塔反应器、搅拌釜反应器、管式反应器、固定床反应器、环管反应器或气升式反应器，取决于是否应使用悬浮氢化催化剂或固定床氢化催化剂。氢化器优选地包含鼓泡塔，该鼓泡塔在塔底部再循环和喷射氢气气体，与悬浮催化剂一起使用，如WO 2010/139728中以及Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，条目“Hydrogen Peroxide”，DOI:10.1002/14356007.a13_443.pub3，第13至14页和图8中所已知的。氢化器优选地包含用于从工作溶液中去除反应热的热交换器，优选布置在氢化反应器内的热交换器。当应使用悬浮氢化催化剂时，氢化器通常还包含用于从工作溶液中分离催化剂并将其返回至氢化反应器的分离器，如过滤器，优选错流过滤器。氢化器优选地还包含用于在高于由氢气进料源提供的压力的压力下进行氢化的氢气压缩器。氢化器可以进一步包含用于从经氢化的工作溶液中分离未反应的氢气气体并将其再循环至氢化反应器的分离器。

本发明装置的氧化器b)可以是现有技术中已知的用于氧化包含烷基蒽氢醌、烷基四氢蒽氢醌或二者的经氢化的工作溶液的任何类型的氧化器。氧化器通常包含氧化反应器和气体压缩器，该气体压缩器用于将包含分子氧的压缩气体(如压缩空气)引入至氧化反应器中。优选地，优选地以逆流操作的鼓泡塔用作氧化反应器。鼓泡塔可以不含内部装置，但优选地含有呈填料或筛板形式的分配装置，最优选的是与内部热交换器组合的筛板。氧化器可以进一步包含用于从离开氧化反应器的废气中回收机械能量的单元，例如如US 4,485,084中所描述的涡轮膨胀机或如WO 03/070632中所描述的气体喷射泵。

本发明装置的萃取器c)可以是现有技术中已知的用于用水性萃取剂从含有溶解的过氧化氢的经氧化的工作溶液中萃取过氧化氢的任何类型萃取器。萃取器优选地包含萃取塔，更优选逆流连续萃取塔，最优选的是筛板塔。萃取器还可以包含用于从通过萃取获得的过氧化氢水溶液中分离工作溶液的分散的液滴的聚结器单元、用于从经萃取的工作溶液中分离分散的水液滴的聚结器单元、或这两种类型的聚结器单元。萃取器可以进一步包含用于通过去除工作溶液组分来纯化通过萃取获得的过氧化氢水溶液的单元，优选用于用溶剂来洗涤过氧化氢水溶液的单元。

本发明装置的蒸馏单元d)包含过氧化氢蒸发器、接收来自该过氧化氢蒸发器的蒸气的蒸馏塔、以及接收来自该蒸馏塔的塔顶蒸气、并将经压缩的蒸气作为加热介质输送至该过氧化氢蒸发器的蒸气压缩器。可以使用现有技术中已知的用于浓缩过氧化氢水溶液的任何类型的过氧化氢蒸发器和蒸馏塔。过氧化氢蒸发器可以是蒸馏塔底蒸发器(distillation bottoms evaporator)，其可以与蒸馏塔分开地布置或者可以集成至蒸馏塔中，例如如在EP 0 419 406 A1、图4中或在EP 0 835 680 A1、图1和图2中所公开的。将蒸气和液体的两相混合物输送至蒸馏塔的独立热虹吸式蒸发器可以用作蒸馏塔底蒸发器。优选地，单独的降膜蒸发器用作蒸发塔底蒸发器，该单独的降膜蒸发器将蒸气输送到蒸馏塔，同时将未蒸发的液体再循环到降膜蒸发器中。更优选地，蒸馏单元包含：降膜蒸发器；分离容器，其由除雾器水平地分隔，在除雾器下方连接至降膜蒸发器，以接收由蒸发器提供的蒸气-液体混合物；连接至除雾器上方的分离容器，以用于将蒸气输送至蒸馏塔的管道；以及再循环管道，其用于将液体从分离容器的底部再循环至降膜蒸发器。用于从蒸气相中去除水性液滴的合适的除雾器是现有技术中已知的，如填料、由金属或聚合物制成的网状物(mesh)或网(net)。蒸馏单元还可以包含过氧化氢进料蒸发器和蒸馏塔底蒸发器，其中经压缩的蒸气被输送至过氧化氢进料蒸发器(例如如在WO 2012/025333，图1和2中所公开的)、或输送至蒸馏塔底蒸发器、或输送至过氧化氢进料蒸发器和蒸馏塔底蒸发器二者。蒸馏塔可以包含塔板或填料或二者的组合，并且优选地包含结构化的填料以使塔中的压力下降最小化。蒸气压缩器可以是机械压缩器，优选一级机械压缩器，并且最优地是水环泵。蒸气压缩器可以可替代地是气体喷射泵，并且优选地是蒸汽驱动的喷射器。蒸馏单元可以进一步包含热交换器，用于将热量从水性冷凝物传递到稀的过氧化氢水溶液，该稀的过氧化氢水溶液被供给到蒸馏塔中。优选地，热交换器的热量递送侧的入口连接至用于过氧化氢蒸发器上的水性冷凝物的出口，热交换器的热量摄取侧的入口连接至从萃取塔中接收稀的过氧化氢水溶液的管道，并且热交换器的热量摄取侧的出口连接至蒸馏塔的进料入口。

本发明装置的纯化单元e)包含呈其质子化形式的阳离子交换树脂的床，用于纯化水性冷凝物以提供经纯化的冷凝物。阳离子交换树脂可以是凝胶型树脂或大孔树脂二者，并且优选地是含有磺酸基团的强酸性阳离子交换树脂。最优选的是交联的磺化聚苯乙烯阳离子交换树脂。阳离子交换树脂的床优选地由基本上球形的树脂颗粒组成，该树脂颗粒的直径优选地为0.1至2mm、更优选0.5至1.0mm。成形为球形颗粒的合适阳离子交换树脂是可商购的。该阳离子交换树脂的床优选地被提供为具有长度为0.1至10m的树脂床的树脂塔。树脂塔优选地具有在树脂床下方的用于待纯化的水性冷凝物的入口以及在树脂床上方的用于经纯化的冷凝物的出口，以便提供由向上流动通过树脂床进行的纯化。纯化单元优选地还包含限制阳离子交换树脂的床中的压力的压力释放阀。压力释放阀优选地附接至阳离子交换树脂的床上方位置处的含有阳离子交换树脂的床的容器。含有阳离子交换树脂的床的容器可以进一步经由冲洗阀连接至位于含有阳离子交换树脂的床的容器上方的吹扫容器，并且可以将温度传感器放置在阳离子交换树脂的床内，以便当阳离子交换树脂的床内的温度超过临界值时打开冲洗阀。这允许当阳离子交换树脂的床上的温度因过氧化氢分解而上升时，用含有过氧化氢稳定剂的水冲洗容器。

纯化单元优选地包含阳离子交换树脂的床上游的第一过滤器。第一过滤器优选地包含平均孔径为0.1至50μm、更优选1至50μm的过滤器介质。周期性地操作的或基于过滤器上的压力差测量的过滤器反冲洗可以用于防止过滤器被颗粒堵塞。可以使用对水性过氧化氢足够稳定且不促进过氧化氢分解的任何过滤器介质。优选地，使用由芳纶聚合物、聚烯烃、聚酰胺、氟化聚合物、烧结金属或它们的组合制成的过滤器介质。合适的过滤器介质可商购于3M和Pall。最优选地，过滤器介质由聚丙烯制成、或由可以商品名得到的1,3-二氨基苯和苯-1,3-二羧酸的聚酰胺制成。纯化单元可以另外包含阳离子交换树脂的床下游的第二过滤器。用于第一过滤器的相同过滤器介质可以用于该第二过滤器。

本发明的装置优选地包含附加的缓冲容器，其连接至纯化单元以接收经纯化的冷凝物。缓冲容器可以连接至萃取器，将经纯化的冷凝物作为水性萃取剂输送至该萃取器，或连接至蒸馏单元，将经纯化的冷凝物作为塔回流输送至蒸馏塔，或连接至过氧化氢稀释装置，将经纯化的冷凝物作为稀释剂输送至过氧化氢稀释装置，或连接至这些设备的任何组合。缓冲容器优选地连接至萃取塔以提供水性萃取剂。本发明的装置还可以包含：另外的缓冲容器，其用于蒸馏单元与纯化单元之间的水性冷凝物；以及泵，其用于将水性冷凝物从蒸馏单元输送至纯化单元，并且用于将经纯化的冷凝物从纯化单元输送至萃取器、蒸馏塔和/或过氧化氢稀释装置。

本发明的装置优选地包含用于压力释放的装置(如在纯化单元和连接至其的任何缓冲容器上的开口或安全阀)，以防止由于水性冷凝物中含有的过氧化氢的分解而引起的压力积聚。在优选的实施方案中，纯化单元包含：温度传感器，其在阳离子交换树脂的床中或该床的下游；放置在树脂床上方位置处的贮存器，其用于含有过氧化氢稳定剂的水性溶液；冲洗阀，其用于用来自所述贮存器的稳定剂冲洗树脂床；以及安全电路，当由温度传感器检测到的温度超过阈值时，其打开冲洗阀。

附图示出了本发明的装置和方法的优选实施方案。在氢化催化剂存在下，在氢化器(2)中用氢气(3)对包含烷基蒽醌和烷基四氢蒽醌的经氧化和萃取的工作溶液(1)进行氢化。将经氢化的工作溶液输送至氧化器(4)，在该氧化器中，用空气(5)对经氢化的工作溶液进行氧化。对来自氧化器的废气(6)进行进一步处理以用于回收附图中未示出的单元中的溶剂蒸气。将经氧化的工作溶液在靠近萃取塔(7)底部的位置处输送至用作萃取过氧化氢的萃取器的逆流筛板萃取塔(7)，并用水性萃取剂(8)萃取，水性萃取剂(8)在萃取塔(7)顶部附近的位置引入。在萃取塔(7)的顶部处获得经萃取的经氧化的工作溶液(1)，并且将其再循环至氢化器(2)。在萃取塔(7)的底部处获得通过萃取提供的稀的过氧化氢水溶液(9)，并且将其输送至用于浓缩过氧化氢水溶液(9)的蒸馏单元的蒸馏塔(10)的中间段。蒸馏单元包含作为塔再沸器的降膜蒸发器(11)，其作为过氧化氢蒸发器。将塔再沸器中生成的蒸气和液体的混合物输送至配备有除雾器的分离容器(12)，并且将分离出的蒸气(13)返回至蒸馏塔(10)。将分离容器(12)中分离出的液体再循环至塔再沸器，并且从该再循环中取出其一部分作为浓缩的水性过氧化氢产物(14)。在蒸馏塔(10)的顶部附近引入水流(15)作为塔回流。使用用作蒸气压缩器的蒸汽驱动的喷射器(17)对来自蒸馏塔(10)的塔顶蒸气(16)进行压缩，并且将经压缩的蒸气(18)作为加热介质输送至降膜蒸发器(11)。将在降膜蒸发器(11)中通过冷凝经压缩的蒸气(18)获得的水性冷凝物(19)输送通过用于加热供给至蒸馏塔(10)的稀的过氧化氢水溶液(9)的热交换器(20)，并且进一步输送至纯化单元的第一缓冲容器(21)。然后，将水性冷凝物(19)输送通过第一过滤器(22)、含有呈其质子化形式的阳离子交换树脂的床(23)的容器、以及第二过滤器(24)至第二缓冲容器(25)。将收集在第二缓冲容器(25)中的经纯化的冷凝物(26)作为水性萃取剂(8)输送至萃取塔(7)。

实施例

实施例1

使用铁测试试剂盒Merck物品号1.14761和100mm宽的比色皿、用Jenway UV/Vis光度计6300在波长565nm处通过光度法确定铁含量。通过校准测量将检测下限确定为0.02mg/L。

对来自过氧化氢生产设施的冷凝物进行分析，发现其含有0.09mg/l的溶解铁，所述生产设施使用用于蒸馏单元中的蒸气压缩的蒸汽驱动的喷射器，该蒸馏单元用于浓缩经萃取的过氧化氢溶液。在蒽醌法的萃取步骤中，使用具有此种高含量溶解铁的冷凝物作为萃取剂，将由于溶解铁引发的过氧化氢分解而产生稳定性降低的水性过氧化氢。

通过将0.5mol/l硝酸中含10g/l铁(III)的标准溶液添加至高纯度水来制备含有0.1mg/l溶解铁的水性溶液。将该溶液以2l/h至7l/h的流速向上流动通过玻璃塔，该玻璃塔含有直径为28mm、高度为128mm的大孔离子交换树脂SP 112H床。在所有测试的流速下，离开离子交换树脂床的经处理水的铁含量低于检测限，即小于0.02mg/l。

实施例2

在3l/h的流速下，用含有10mg/l溶解铁的溶液重复实施例1。经纯化的溶液含有小于0.02mg/l。仅在将200l以上的溶液输送通过树脂床之后，才测定出较高的铁含量。

实施例3

将如图所示的带有参考标记(21)至(25)的纯化单元安装在市售过氧化氢生产设施中，该生产设施使用蒽醌法以及用于蒸馏单元中的蒸气压缩的蒸汽驱动的喷射器，该蒸馏单元用于浓缩经萃取的过氧化氢溶液。在30℃至50℃的温度下，以45l/h至90l/h的流速，将含有10mg/l至50mg/l过氧化氢的来自过氧化氢蒸发器的水性冷凝物向上通过直径为145mm、高度为450至600mm的阳离子交换树脂SP 112H床。将经纯化的冷凝物作为萃取剂输送至用于从经氧化的工作溶液中萃取过氧化氢的萃取器。该实验进行了105天。贯穿该期间，经纯化的冷凝物含有少于10μg/l的铁(通过伏安法或ICP-MS进行分析)，并且其电导率小于15μS/cm。将经纯化的冷凝物再循环至用于萃取过氧化氢的萃取单元，并且不会导致由该设施产生的经浓缩的过氧化氢水溶液的分解速率增加，并且因此减少废水量。与不重新使用水性冷凝物而操作该设施相比，这种再循环经冷凝的蒸气流并后续进行纯化可以节省高达3m³/h的去离子水。

附图标记列表:

1 作为工作溶液的经氧化和萃取的工作溶液

2 氢化器

3 作为包含分子氢的气体的氢气

4 氧化器

5 作为包含分子氧的气体的空气

6 废气

7 作为萃取器的筛板萃取塔

8 水性萃取剂

9 稀的过氧化氢水溶液

10 蒸馏塔

11 作为过氧化氢蒸发器的降膜蒸发器

12 分离容器

13 蒸气流

14 经浓缩的过氧化氢水溶液

15 水

16 塔顶蒸气

17 作为蒸气压缩器的蒸汽驱动的喷射器

18 经压缩的蒸气

19 水性冷凝物

20 热交换器

21 第一缓冲容器

22 第一过滤器

23 阳离子交换树脂的床

24 第二过滤器

25 第二缓冲容器

26 经纯化的冷凝物