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Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Terephthalsäure durch Umsetzung von Dikaliumterephthalat mit Benzoesäure sowie auf die Reinigung der so erhaltenen Terephthalsäure.
Es ist bereits bekannt, Dikaliumterephthalat durch Disproportionierung von Kaliumbenzoat mit Zinkbenzoat als Katalysator zu gewinnen, wie z. B. der USA-Patentschrift Nr. 2, 823, 230 entnommen werden kann.
Weiters ist bereits bekannt, dass Terephthalsäure durch Reaktion von Dikaliumterephthalat mit Benzoesäure gewonnen werden kann, s. diesbezüglich z. B. die USA-Patentschrift Nr. 2, 930, 813. WennDikaliumterephthalat mit Benzoesäure zu Terephthalsäure umgesetzt wird, dann geht die Reaktion in zwei Stufen vor sich, u. zw. :
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wobei K TP Dikaliumterephthalat, BZA Benzoesäure, KHTP Kaliumhydrogenterephthalat (auch als saures Kaliumterephthalat bezeichnet (KBZ Kaliumbenzoat und TPA Terephthalsäure bedeuten. Wie aus den Formeln (1) und (2) ersichtlich ist, läuft diese Reaktion in zwei Stufen ab. Während in Stufe (1) die Reaktion nahezu vollständig ist, ist Stufe (2) reversibel und das Kaliumhydrogenterephthalat wird daher unter Gleichgewichtsbedingungen nur zu etwa 80% in Terephthalsäure umgesetzt.
Terephthalsäure ist in der Industrie als Ausgangsmaterial beispielsweise für die Herstellung von Kunstfasern der Polyestertype von grosser Bedeutung. Es wurden daher bereits viele Versuche zur wirtschaftlichen und zweckmässigen Herstellung grosser Mengen relativ reiner Terephthalsäure unternommen. Ein Problem bei der Herstellung von Terephthalsäure nach den oben angeführten Formeln (1) und (2) lag darin, eine vollständige Reaktion von Kaliumhydrogenterephthalat zu erzielen, um eine möglichst grosse Ausbeute an Terephthalsäure aus dem als Ausgangsmaterial verwendeten Dikaliumterephthalat und bei der Abtrennung der Terephthalsäure von dem rohen Reaktionsgemisch zu erhalten.
Gemäss der Erfindung wird ein Verfahren zur Gewinnung von Terephthalsäure durch Ausfällung aus wässerigen LÏsungen ihres Dikaliumsalzes mit Benzoesäure bei erhöhter Temperatur in zwei Stufen geschaffen, bei welchem die nach der l. Fällungsstufe vorliegenden Feststoffe, bestehend aus ungelöster Benzoesäure, Kalium- hydrogenterephthalatund Terephthalsäure, bei niedrigerer als der Fällungstemperatur von der entstandenen Kaliumbenzoatlösung abgetrennt, gewaschen, mit Wasser angeschlämmt und in der 2. Fällungsstufe erhitzt werden, damit Benzoesäure und Kaliumhydrogenterephthalat sich lösen und durch ihre Reaktion die Ausfällung von Terephthalsäure beendet wird, wonach letztere bei niedrigerer als der Fällungstemperatur in der 2.
Stufe von der neuerlich entstandenen Kaliumbenzoatlösung abgetrennt, gewaschen und getrocknet wird. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nach beiden Fällungsstufen die Trennung der Lösungen von den darin suspendierten Feststoffen, sowie die anschliessende Waschung der letzteren derart miteinander verbunden werden, dass das gesamte Verfahrensprodukt jeder Fällungsstufe für sich, nötigenfalls nach Vorverdünnung mit Wasser und/oder nach Zwischenkühlung, dem oberen Ende einer Trenn- und Waschkolonne aufgege- ben wird, welche von ihrem unteren Ende her mit Wasser beaufschlagt wird, in der ersten Kolonne ein Temperaturgradientvonmindestens200C (38 bis 66 C am Kopf der Kolonne gegen 10 bis 380C am Fuss der Kolonne)
und in der zweiten Kolonne ein Temperaturgradient von mindestens 40 C (66 bis 1210C am Kopf der Kolonne gegen 24 bis 66 C am Fuss der Kolonne) aufrecht erhalten wird und die aus der zweiten Kolonne ausgetragene Terephthalsäure mit Heisswasser unter Druck nachgewaschen wird. Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemässen Verfahren wird die erste Kolonne mit dem Temperaturgradienten 490C gegen 270C und die zweite Kolonne mit dem Temperaturgradienten 880C gegen 380C betrieben.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens erhält man ein Terephthalsäureprodukt von hohem Reinheitsgrad, und ausserdem vollzieht sich die Reaktion gemäss Formel (2) im wesentlichen vollständig, so dass ein Entfernen von nicht umgesetztem Kaliumhydrogenterephthalat überflüssig wird.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung, die eine schematische Skizze einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt, näher erläutert. In einen mit einem Rührer --2-- versehenen Reaktor - l-wird Benzoesäure Uberdie Leitung-3--undinWassergelöstesDikaliumterephthalat über die Leitung --4-eingespeist. Im Reaktor-l-werden Benzoesäure und Dikaliumterephthalatlösung unter Rühren während einer Zeit von etwa 15 min auf eine Temperatur zwischen 66 und 149 C, vorzugsweise auf etwa 78 C, erhitzt, wobei Benzoesäure und Dikaliumterephthalat in dieser Zeit reagieren und den Gleichgewichtszustand erreichen.
Im Reaktor --1-- vollzieht sich eine Zweistufenreaktion, u. zw. wird (1) Dikaliumterephthalat mit Benzoesäure zu Kaliumhydrogenterephthalat und Kaliumbenzoat und anschliessend (2) das Kaliumhydrogenterephthalat mit Benzoesäure zu Terephthalsäure und Kaliumbenzoat umgesetzt. Nach Erreichen des Gleichgewichtszustandes im Reaktor --1-- ist im wesentlichen das gesamte Dikaliumterephthalat zu Kaliumhydrogenterephthalat umgesetzt, während nur etwa 75 bis 80% des Kaliumhydrogenterephthalats mit Benzoesäure zu Terephthalsäure umgesetzt werden. Im Gleichgewichtszustand ist demnach im Reaktor --1-- ein Reaktionsgemisch enthalten, das im wesentlichen aus Kaliumbenzoat, Benzoesäure, Kaliumhydrogenterephthalat und Terephthalsäure besteht.
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Dieses Reaktionsgemisch liegt in Form einer wässerigen Aufschlämmung von gelösten und ungelösten Stoffen vor, wobei der Feststoffanteil der Aufschlämmung, also die ungelösten Stoffe, aus Benzoesäure, Kaliumhydro- genterephthalat und Terephthalsäure besteht. Der gelöste Anteil der Aufschlämmung besteht im wesentlichen aus Kaliumbenzoat, wobei auch ein geringerer Teil von Benzoesäure in Lösung vorhanden ist.
Das aufgeschlämmte Reaktionsgemisch aus Reaktor-l-wird über die Leitung --6-- in die Trenn- und Waschkolonne --5-- überführt. Vor dem Einfuhren in die Kolonne --5-- wird das Reaktionsgemisch mit Wasser zu einer Aufschlämmung verdünnt, die etwa 5 bis 50 Gew. -0/0 Feststoffe, vorzugsweise 15 Gew. -0/0 Fest- stoffe, enthält. Das zum Verdünnen bestimmte Wasser wird über Leitung-7-- in die Leitung-6-- eingelei-
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misch zugleich gekühlt und verdünnt wird.
In der Kolonne --5-- wird das Reaktionsgemsch, das vom Reaktor --1-- in den oberen Teil des Turms - eingeführt wurde, entmischt, wobei sich der ungelöste Anteil, der die oben erwähntenfestenBestandteile enthält, im unteren Teil der Kolonne --5-- absetzt, während die das Kaliumbenzoat enthaltende Lösung sich im oberen Teil der Kolonne ansammelt.
Kaliumhydrogenterephthalat ist in einer verhältnismässig konzentrierten wässerigen Lösung von Kaliumben- zoat bei Temperaturen von 38 bis 660C, wie sie im oberen Teil der Kolonne --5-- vorherrschen, verhältnis- mässig unlöslich, während es jedoch in verhältnismässig verdünnten wässerigen Lösungen von Kaliumbenzoat in diesem Temperaturbereich ziemlich löslich ist. Da die Konzentration von Kaliumbenzoat in der Lösung vom oberen Teil der Kolonne --5-- zum unteren Teil hin abnimmt, ist es notwendig, den unteren Teil der Kolon- ne --5-- auf einer niedrigeren Temperatur zu halten als den oberen Teil der Kolonne, um eine Auflösung von
Kaliumhydrogenterephthalat im Wasser mit einer relativ niedrigen Konzentration an Kaliumbenzoat zu verhin- dern.
Um daher die Löslichkeit von Kaliumbenzoat zu fördern und dabei die übrigen Bestandteile des Reakti- onsgemisches in fester Form zu belassen, wird die Kolonne --5-- mit einem Temperaturgefälle betrieben, wo- bei der obere Teil der Kolonne --5-- auf einer höheren Temperatur gehalten wird als der untere Teil, näm- lich zwischen 38 und 660C. Durch diesen Temperaturgradienten soll ein leichteres Abziehen von Kaliumben- zoat in Lösung aus dem oberen Teil der Kolonne --5-- über die Leitung --8-- und ein leichteres Entfernen der übrigen festen Bestandteile des Reaktionsgemisches aus dem unteren Teil der Kolonne --5-- über die Leitung - ermöglicht werden.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat sich ergeben, dass ein äusserst wirksames Arbeiten der Ko- lonne --5-- dann gegeben ist, wenn der obere Teil der Kolonne auf einer Temperatur von etwa 490C und der untere Teil auf einer Temperatur von etwa 27 C gehalten wird. Bei einer Temperatur von etwa 490C im oberen Teil der Kolonne --5-- kann ein Maximum an Kaliumbenzoat bei einem Minimum an Kaliumhydrogenterephthalat und Benzoesäure entfernt werden.
Die Temperatur im oberen Teil der Kolonne --5-- wird durch jede beliebige bekannte Einrichtung auf der gewünschtenHöhe gehalten, beispielsweise durch einen Heizmantel --10--, durch den ein Heizmedium geführt wird, das durch die Leitung --11-- in den Mantel --10-- eingeleitet und über Leitung --12-- aus diesem abgezogen wird.
Um Benzoesäure, Kaliumhydrogenterephthalat und Terephthalsäure im ungelösten Zustand zu halten, wird der untere Teil der Kolonne --5-- auf einer Temperatur zwischen 10 und 38 C, vorzugsweise auf 27 C gehalten. Da Benzoesäure und Kaliumhydrogenterephthalat in Wasser bei 270C verhältnismässig unlöslich sind, werden diese Bestandteile sowie die Terephthalsäure im unteren Teil der Kolonne --5-- dadurch im ungelösten Zustand gehalten, dass durch die Leitung --13-- in den unteren Teil der Kolonne Wasser mit einer Temperatur von etwa 270C eingeleitet wird. Dieses Wasser fliesst im Gegenstrom mit dem ungelösten Material des Reaktionsgemisches, das sich in Form fester Teilchen aus dem oberen Teil der Kolonne --5-- absetzt, durch die Kolonne --5-- nach oben.
Durch das aufsteigende Wasser werden Reste von Kaliumbenzoat, die gegebenenfalls in ungelöstem Zustand mitgeführt werden, herausgelöst und entfernt und ausserdem die Bestandteile, die in fester Form belassen werden sollen, gekühlt.
Der untere Teil der Kolonne --5-- kann auf jede beliebige bekannte Weise auf der gewünschten Temperatur gehalten werden, beispielsweise durch einen Kühlmantel --14--, durch den ein Wärmeaustauschmedium geleitet wird, das durch die Leitung --15-- zu- und durch die Leitung --16-- abgeführt wird.
Das Material aus dem unteren Teil der Kolonne --5--, eine Aufschlämmung im wesentlichen von Benzoesäure, Kaliumhydrogenterephthalat und Terephthalsäure in ungelöster Form, wird über die Leitung --9--, Pumpe --17-- und Heizelement --18-- in den oberen Teil der Kolonne --19-- geführt. Zur Erzielung einer vollständigen Umwandlung des ursprünglichen Dikaliumterephthalats in Terephthalsäure ist es notwendig, das Ka- liumhydrogenterephthalat und die Benzoesäure, die beide im unteren Teil der Kolonne --5-- in fester Form vorliegen, in die gelöste Form zu bringen, damit sie zu Terephthalsäure und Kaliumbenzoat umgesetzt werden können.
Diese Lösung erhält man durch Erwärmen der Aufschlämmung im Heizelement-18-- auf eine Temperatur von 66 bis 1210C, vorzugsweise 88 C, und durch Überführung der Flüssigkeit bei dieser Temperatur
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durch die Leitung-9-- in die Kolonne --19--.
In der Kolonne --19-- wird die Reaktion zwischen Kaliumhydrogenterephthalat und Benzoesäure bei Abwesenheit von Kaliumbenzoat, das im Reaktor --1-- gebildet wurde, vollendet, wobei die Terephthalsäure als Feststoff vorhanden ist und so zusätzliche Mengen an Terephthalsäure und Kaliumbenzoat gebildet werden. Die Terephthalsäure setzt sich im unteren Teil der Kolonne --19-- ab und das gebildete Kaliumbenzoat, das löslich ist, verbleibt im oberen Teil der Kolonne --19--. Wasser wird mit einer Temperatur von etwa 38 C durch die Leitung-20-- in den unteren Teil der Kolonne --19-- eingeleitet und steigt in der Kolonne --19-- im Gegenstrom mit dem Absetzmaterial, das im wesentlichen aus Terephthalsäure besteht, auf, um so aus der festen Terephthalsäure Verunreinigungen wie z.
B. nicht umgesetztes Kaliumhydrogenterephthalat, Benzoesäure und Kaliumbenzoat zu entfernen. Diese Verunreinigungen werden dann vom oberen Teil der Kolonne --19-durch die leitung --21-- zur weiteren Behandlung (nicht gezeigt) abgezogen.
Die Kolonne --19-- wird auch mit einem Temperaturgefälle betrieben, wobei der obere Teil der Kolonne - auf einer höheren Temperatur gehalten wird als der untere Teil. Der obere Teil der Kolonne --19-- wird auf einer Temperatur zwischen 66 und 121 c, vorzugsweise auf 88 C, gehalten. Dies kann auf jede be- liebige bekannte Weise erzielt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Heizmantels-22-, durch den ein Heiz- medium geführt wird, das durch die Leitung --23-- zugeführt und durch die leitung --24-- abgeleitet wird.
Der untere Teil der Kolonne --19-- wird auf einer Temperatur zwischen 24 und 66 C, vorzugsweise auf 38 C, gehalten. Dies kann auf jede beliebige bekannte Weise erreicht werden, beispielsweise durch einen Kühlmantel - -25--, durch den ein über die leitung --26-- zu- und über die leitung --27-- abgeleitetes Kühlmedium geführt wird. Die höhere Temperatur im oberen Teil der Kolonne --19-- begünstigt die Vollständigkeit der chemischen Reaktion. Die niedrigere Temperatur im unteren Teil der Kolonne --19-- soll die Löslichkeit der Terephthalsäure in dem durch die Leitung --20-- eingeleiteten Spülwasser auf ein Mindestmass herabsetzen.
Der Inhalt des unteren Teiles der Kolonne --19-- besteht aus einer Aufschlämmung aus fester Terephthalsäure in Wasser. Diese Aufschlämmung enthält auch kleinere Mengen von Verunreinigungen, wie Benzoesäure und Kaliumhydrogenterephthalat. Diese Aufschlämmung wird über Leitung --28-- und Pumpe --29-- aus der Kolonne --19-- abgezogen und in dem mit Rührwerk versehenen Waschtank --30-- eingeleitet. Durch die Leitung --31-- wird Wasser in den Tank --30 -- eingeleitet, und die so erhaltene verdünnte Aufschlämmung wird im Tank bei einer Temperatur zwischen 149 und 232OC, vorzugsweise bei etwa 193 C, unter dem zurFlüssig- erhaltung des Wassers nötigen Druck gerührt.
Auf diese Weise wird durch die Lösungswirkung desheissenWassers zusätzlich Kaliumbenzoat aus der festen Terephthalsäure entfernt. Die Aufschlämmung wird dann nach Druck-
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--30-- überdurch die leitung --35-- abgezogen. Die festen Terephthalsäurekristalle in Leitung --34-- können mit heissem Wasser wieder aufgeschlämmt und gegebenenfalls zur weiteren Reinigung nochmals filtriert werden.
Die Reaktionen (1) und (2) werden also in einer Reihe von Verfahrensschritten vollzogen, bei denen mehrere Feststoff-Flüssigkeits-Phasentrennungen mit Waschvorgängen mit Wasser abwechseln und wobei jeder fol- gende Verfahrensschrittbei einer stufenweise höheren Temperatur vorgenommen wird, wodurch die unterschiedliche Löslichkeit der verwendeten Verbindungen und Reaktionsmittel voll ausgenutzt werden kann.
Wahlweise könnte der Reaktor --1-- auch in einen Eindickbehälter münden, in dem sich die Feststoffe am Boden absetzen und die lösliche Stoffe enthaltende Flüssigkeit von oben abgezogen wird, während die Feststoffe zu einem geheizten Rührtank und dann zu einem weiteren Eindickbehälter geführt und anschliessend wieder erhitzt und eingedickt werden, wobei jede Eindick-und Heizphase bei einer höheren Temperatur als beim vorhergehenden Verfahrensschritt vorgenommen wird.
Beispiel: In diesem Beispiel wird wieder auf die Zeichnung bezug genommen. 640 g in 4000 g Wasser aufgelösten Dikaliumterephthalates wurden über die Leitung --4-- in den Reaktor-l-eingeführt. 904 g Benzoesäure wurden über die Leitung --3-- in den Reaktor --1-- eingeleitet. Der Reaktorinhalt wurde auf 88 e erhitzt und etwa 15 min gerührt, in welcher Zeit die Reaktion zwischen Dikaliumterephthalat und Ben- zoesäure einen Gleichgewichtszustand erreicht, wobei im wesentlichen das gesamte Dikaliumterephthalat im Kaliumhydrogenterephthalat, aber nur 75 bis 80% Kaliumhydrogenterephthalat in Terephthalsäure umgewandelt wurde.
Der Reaktorinhalt, der die Form eines sämigen Breies angenommen hatte, in welchem Terephthalsäure und Kaliumhydrogenterephthalat in Form von Feststoffen, Kaliumbenzoat als Lösung und Benzoesäure teilweise in gelöster. aber der Grossteil in fester Form enthalten waren, wurde durch die Leitung --6-- in die Ko-
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wurde in den oberen Teil der Kolonne-5-, die einen Durchmesser von 5 cm und eine Höhe von 2 m aufwies, eingeführt, wo sich die Feststoffe im unteren Teil der Kolonne absetzen. Um die oberen 60 cm der Kolonne --5-- wurde ein Heizmantel --10-- gelegt, durch den Heizflüssigkeit geleitet wurde, um die Temperatur des oberen Teiles der Kolonne --5-- auf 490C zu halten.
Wasser mit einer Temperatur von 27 C wurde durch die leitung --13-- in den unteren Teil der Kolonne --5-- eingeleitet. won wo es in der Kolonne imGe-
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genstrom zu den abgesetzten Terephthalsäure enthaltenden Kristallen aufstieg. Das Wasser wurde von der Ko- lonne --5-- durch die Leitung --8-- abgezogen und führte gelöste Verunreinigungen, hauptsächlich Kalium- benzoat, mit sich.
Der Brei aus Terephthalsäure enthaltendem Material wurde aus dem unteren Teil der Kolonne aber Lei- tung --9-- und Pumpe --17-- mit einer Geschwindigkeit abgezogen, die ausreicht, um die Höhe der im un- teren Teil der Kolonne --5-- abgesetzten festen Stoffe auf etwa 51 cm über dem Boden der Kolonne --5-- zu halten. Der obere Teil der Kolonne --5-- wurde durch Durchleiten eines Heizmediums durch den Heizmantel - auf einer Temperatur von etwa 490C gehalten. Weiters wurde der untere Teil des Turmes --5 -- durch Durchleiten eines geeigneten Wärmeaustauschmediums durch den Heizmantel-14-- auf einer Temperatur von etwa 270C gehalten.
Die Aufschlämmung aus Terephthalsäure in Wasser, die auch nicht umgesetztes Kaliumhydrogenterephthalat und Benzoesäure enthielt, wurde durch das Heizelement --18-- gepumpt. wo sie auf 880C erhitzt und die erhitzte Aufschlämmung dann in den oberen Teil der Kolonne-19-- eingeführt wurde. Die in der Aufschlämmung enthaltene Benzoesäure und Kaliumhydrogenterephthalat wurden im Wasser aufgelöst und zu weiteren Mengen von Terephthalsäure umgesetzt. Die in die Kolonne --19-- eingeführte Terephthalsäure sowie die in der Kolonne --19-- gebildete Terephthalsäure setzten sich in Form fester Stoffe im unteren Teil der Kolonne-19-- ab.
Wasser mit einer Temperatur von etwa 380C wurde durch die Leitung --20-- in den unteren Teil der Kolonne --19-- eingeleitet. stieg durch das von Feststoffen gebildete Bett auf und spUlte aus dem Material Verunreinigungen, wie nicht umgesetztes Kaliumhydrogenterephthalat, Benzoesäure und Kaliumbenzoat, wie sie sich bei der Reaktion von Kaliumhydrogenterephthalat und Benzoesäure gebildet hatten, heraus.
Diese Verunreinigungen wurden über die Leitung --21-- aus der Kolonne --19-- entfernt.
Das Reaktionsgemisch aus Reaktor --1-- wurde mit gleichmässiger Geschwindigkeit innerhalb eines Zeitraumesvon 12 h in die Kolome --5-- überführt. Während desselben Zeitraumes wurden insgesamt 12000 g Wasser mit gleichförmiger Geschwindigkeit über die Leitung die -- in die Kolonne --5 -- eingeleitet. Weiters wurde die Aufschlämmung aus dem unteren Teil der Kolonne --5-- innerhalb eines Zeitraumes von etwa 7 h bei konstanter Geschwindigkeit in den oberen Teil der Kolonne --19-- uberführt. Während derselben Zeit wurden insgesamt 3750 g Wasser über die Leitung --20--bei konstanter Geschwindigkeit in den unteren Teil der Kolonne --19-- eingebracht.
Im Verlaufe dieses Versuches wurden Proben aus dem aus der Kolonne --5-- ausströmenden Material, nämlich aus den Leitungen --8 und 9--. entnommen und analysiert, wobei die dabei erzielten Ergebnisse in Tabelle I und II enthalten sind.
Tabelle I :
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<tb>
<tb> (Leitung <SEP> 8) <SEP> : <SEP>
<tb> Feststoffe, <SEP> gesamt <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> fester <SEP> TerephthalsäureProbe <SEP> Nr. <SEP> g <SEP> Terephthalsäure <SEP> Feststoffe
<tb> *) <SEP> *') <SEP> g <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> 1 <SEP> 6, <SEP> 0156 <SEP> 0. <SEP> 6541 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 31, <SEP> 7663 <SEP> 2. <SEP> 1356 <SEP> 6, <SEP> 72
<tb> 3 <SEP> 63, <SEP> 4126 <SEP> 3, <SEP> 6234 <SEP> 5,71
<tb> 4 <SEP> 36. <SEP> 2025 <SEP> 3. <SEP> 0607 <SEP> 8, <SEP> 54 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 38, <SEP> 5651 <SEP> 3, <SEP> 1680 <SEP> 8. <SEP> 21 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 34. <SEP> 4933 <SEP> 2. <SEP> 89. <SEP> w <SEP> 8. <SEP> 39 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 35, <SEP> 8681 <SEP> 2, <SEP> 9850 <SEP> 8, <SEP> 32 <SEP>
<tb> 8 <SEP> 27, <SEP> 0782 <SEP> 2, <SEP> 6894 <SEP> 9.
<SEP> 03 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 37, <SEP> 2014 <SEP> 3, <SEP> 7724 <SEP> 10,14
<tb> 10 <SEP> 39,1810 <SEP> 3, <SEP> 7553 <SEP> 9, <SEP> 58
<tb> 11 <SEP> 40, <SEP> 6344 <SEP> 3, <SEP> 5751 <SEP> 8, <SEP> 80
<tb> 12 <SEP> 38, <SEP> 9386 <SEP> 3, <SEP> 5649 <SEP> 9, <SEP> 16 <SEP>
<tb> 13 <SEP> 7, <SEP> 5064 <SEP> 0, <SEP> 5816 <SEP> 7,75
<tb>
*) Jede Probe bestand aus 900 ml mit Ausnahme von Nr. 13, die aus 200 ml bestand. Die 13 Proben entsprechen der gesamten oben abgezogenen SpUl- flüssigkeit.
**) Umfasst sowohl gelöste (hauptsächlich Kaliumbenzoat) als auch ungelöste
Feststoffe (hauptsächlich Terephthalsäure).
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Die oben angeführten Daten zeigen das Abziehen einer beträchtlichen Menge von Kaliumbenzoat in Leitung --8-- an, wie der Spalte "Festoffe, gesamt" zu entnehmen ist. Von den in dieser Spalte angeführten Werten in Gramm substrahiert man die Gramm Terephthalsäure, die in der Spalte "Gehalt an fester Tereph-
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Tabelle II :
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<tb>
<tb> (Leitung <SEP> 9) <SEP> : <SEP>
<tb> Probe <SEP> Nr. <SEP> Asche <SEP> Gew.-%
<tb> *) <SEP> Feststoffe <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP> **)
<tb> 1 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 19, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 19, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 7,7 <SEP> 16,8
<tb> 4 <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> 21, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 5,8 <SEP> 18,8
<tb>
jede Probe bestand aus 1800 ml, mit Ausnahme von Nr. 5, die aus 2000 ml bestand.
**) Die Asche wurde durch Verbrennen einer Probe von Feststoffen und Messen des unbrennbaren Teiles bzw. der Asche bestimmt. Die Asche wurde von
Kaliumhydrogenterephthalat und Kaliumbenzoat gebildet und stellt natür- lich eine Verunreinigung der Terephthalsäure dar. In der Einspeisung zu Kolonne - : --5-- über das Rohr --6-- waren 25 Gew.-% Asche auf derselben
Basis enthalten.
Es wurden Proben aus dem aus der Kolonne --19-- ausfliessenden Material, nämlich in den Leitungen--21 und 28-- entnommen und analysiert und die dabei erzielten Ergebnisse in den Tabellen III und IV zusammengestellt.
Tabelle III :
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<tb>
<tb> (Leitung <SEP> 21) <SEP> : <SEP>
<tb> Feststoffe, <SEP> gesamt <SEP> feste <SEP> TerephthalsäureProbe <SEP> Nr. <SEP> g <SEP> Terephthalsäure <SEP> Feststoffe
<tb> *) <SEP> **) <SEP> g <SEP> Gew.-%
<tb> 1 <SEP> 15, <SEP> 9246 <SEP> 3, <SEP> 8279 <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 51,9828 <SEP> 8,4602 <SEP> 16, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 29,5746 <SEP> 5,5696 <SEP> 18,8
<tb> 4 <SEP> 32,3812 <SEP> 5, <SEP> 0866 <SEP> 15,7
<tb> 5 <SEP> 55,4300 <SEP> 6. <SEP> 9924 <SEP> 12,6
<tb> 6 <SEP> 37,5153 <SEP> 4. <SEP> 6248 <SEP> 12, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 48. <SEP> 0607 <SEP> 13,6953 <SEP> 28, <SEP> 5
<tb> 8 <SEP> 35,6283 <SEP> 10, <SEP> 1130 <SEP> 28,4
<tb> 9 <SEP> 39. <SEP> 0367 <SEP> 14, <SEP> 4613 <SEP> 37,0
<tb> 10 <SEP> 32,7350 <SEP> 11, <SEP> 6889 <SEP> 35,7
<tb> 11 <SEP> 37, <SEP> 3122 <SEP> 12.
<SEP> 1851 <SEP> 32, <SEP> 7
<tb> 12 <SEP> 46,1942 <SEP> 13,9704 <SEP> 30, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 13 <SEP> 8, <SEP> 7466 <SEP> 0,5737 <SEP> 6,56
<tb>
zo Jede Probe bestand aus 900 ml, mit Ausnahme von Nr. 5, 7 und 12, die aus 950 ml, und 13, die aus 350 ml bestanden. Die 13 Proben entsprechen der gesamten oben durch Leitung 21 abgezogenen Flüssigkeit.
**) Besteht sowohl aus gelösten (hauptsächlich Kaliumbenzoat) und ungelösten Feststoffen (hauptsächlich Terephthalsäure).
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So wurden nennenswerte weitere Verunreinigungen aus den Terephthalsäurekristallen in der Waschkolonne - entfernt, wie dies in Tabelle XI aus der Differenz zwischen dem Gewicht der Gesamtfeststoffe und dem Gewicht der Terephthalsäure zu sehen ist.
Tabelle IV :
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<tb>
<tb> (Leitung <SEP> 28) <SEP> : <SEP>
<tb> Proben-Feststoffe,
<tb> volumen <SEP> gesamt <SEP> Feststoffe, <SEP> Asche
<tb> Probe <SEP> Nr. <SEP> ml <SEP> g <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP>
<tb> 1 <SEP> 200 <SEP> 20,8710 <SEP> 10, <SEP> 36 <SEP> 0,50
<tb> 2 <SEP> 200 <SEP> 25,1277 <SEP> 11,86 <SEP> 0,76
<tb> Zwischenprobe <SEP> 900-12, <SEP> 05
<tb> 3 <SEP> 175 <SEP> 23,0127 <SEP> 13,53 <SEP> 0,74
<tb> 4 <SEP> 175 <SEP> 20,6777 <SEP> 12,45 <SEP> 0,84
<tb>
EMI6.2
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
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The invention relates to the production of terephthalic acid by reacting dipotassium terephthalate with benzoic acid and to the purification of the terephthalic acid thus obtained.
It is already known to obtain dipotassium terephthalate by disproportionation of potassium benzoate with zinc benzoate as a catalyst, such as. B. U.S. Patent No. 2,823,230 can be found.
It is also known that terephthalic acid can be obtained by reacting dipotassium terephthalate with benzoic acid, see Sect. in this regard z. See U.S. Patent No. 2,930,813. When potassium terephthalate is reacted with benzoic acid to form terephthalic acid, the reaction proceeds in two stages, u. between:
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where K TP dipotassium terephthalate, BZA benzoic acid, KHTP potassium hydrogen terephthalate (also known as acidic potassium terephthalate (KBZ mean potassium benzoate and TPA terephthalic acid). As can be seen from formulas (1) and (2), this reaction takes place in two stages. 1) the reaction is almost complete, step (2) is reversible and the potassium hydrogen terephthalate is therefore only converted to about 80% into terephthalic acid under equilibrium conditions.
Terephthalic acid is of great importance in industry as a starting material, for example for the production of synthetic fibers of the polyester type. Many attempts have therefore already been made to produce large quantities of relatively pure terephthalic acid economically and appropriately. A problem in the preparation of terephthalic acid according to the formulas (1) and (2) given above was to achieve a complete reaction of potassium hydrogen terephthalate in order to achieve the greatest possible yield of terephthalic acid from the dipotassium terephthalate used as starting material and in the separation of the terephthalic acid from to obtain the crude reaction mixture.
According to the invention, a process for obtaining terephthalic acid by precipitation from aqueous solutions of its dipotassium salt with benzoic acid at elevated temperature is created in two stages, in which the after l. Solids present in the precipitation stage, consisting of undissolved benzoic acid, potassium hydrogen terephthalate and terephthalic acid, are separated from the resulting potassium benzoate solution at lower than the precipitation temperature, washed, slurried with water and heated in the 2nd precipitation stage so that benzoic acid and potassium hydrogen terephthalate dissolve and their reaction causes the Precipitation of terephthalic acid is terminated, after which the latter at lower than the precipitation temperature in the 2nd
Step is separated from the newly formed potassium benzoate solution, washed and dried. The process according to the invention is characterized in that, after both precipitation stages, the separation of the solutions from the solids suspended therein and the subsequent washing of the latter are combined in such a way that the entire process product of each precipitation stage by itself, if necessary after pre-dilution with water and / or after Intermediate cooling is applied to the upper end of a separating and washing column, to which water is applied from its lower end, in the first column a temperature gradient of at least 200C (38 to 66 C at the top of the column against 10 to 380C at the foot of the column)
and in the second column a temperature gradient of at least 40 ° C (66 to 1210 ° C at the top of the column against 24 to 66 ° C at the bottom of the column) is maintained and the terephthalic acid discharged from the second column is washed with hot water under pressure. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the first column is operated with a temperature gradient of 490C to 270C and the second column with a temperature gradient of 880C to 380C.
With the aid of the process according to the invention, a terephthalic acid product of a high degree of purity is obtained, and in addition the reaction according to formula (2) is essentially complete, so that it is unnecessary to remove any unreacted potassium hydrogen terephthalate.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which is a schematic sketch of a preferred embodiment of the invention. In a reactor equipped with a stirrer - 2 - benzoic acid is fed via line 3 - and potassium terephthalate dissolved in water via line - 4. In the reactor-1-benzoic acid and dipotassium terephthalate solution are heated with stirring for a time of about 15 minutes to a temperature between 66 and 149 ° C., preferably to about 78 ° C., during which time benzoic acid and dipotassium terephthalate react and reach the equilibrium state.
A two-stage reaction takes place in the reactor --1-- between (1) dipotassium terephthalate is reacted with benzoic acid to form potassium hydrogen terephthalate and potassium benzoate and then (2) the potassium hydrogen terephthalate is reacted with benzoic acid to form terephthalic acid and potassium benzoate. After reaching the equilibrium state in the reactor --1--, essentially all of the dipotassium terephthalate has been converted into potassium hydrogen terephthalate, while only about 75 to 80% of the potassium hydrogen terephthalate is converted with benzoic acid into terephthalic acid. In the state of equilibrium, a reaction mixture is therefore contained in the reactor --1--, which essentially consists of potassium benzoate, benzoic acid, potassium hydrogen terephthalate and terephthalic acid.
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This reaction mixture is in the form of an aqueous suspension of dissolved and undissolved substances, the solids content of the suspension, that is to say the undissolved substances, consisting of benzoic acid, potassium hydrogen terephthalate and terephthalic acid. The dissolved portion of the slurry consists essentially of potassium benzoate, with a minor amount of benzoic acid also being present in solution.
The suspended reaction mixture from reactor-1-is transferred via line -6- into the separation and washing column -5-. Before it is introduced into the column -5-, the reaction mixture is diluted with water to form a slurry which contains about 5 to 50% by weight of solids, preferably 15% by weight of solids. The water intended for dilution is fed into line-6-- via line-7--
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mixed is cooled and diluted at the same time.
In the column --5-- the reaction mixture, which was introduced from the reactor --1-- into the upper part of the tower - is separated, with the undissolved portion, which contains the above-mentioned solid constituents, in the lower part of the column - -5-- settles, while the solution containing the potassium benzoate collects in the upper part of the column.
Potassium hydrogen terephthalate is relatively insoluble in a relatively concentrated aqueous solution of potassium benzoate at temperatures of 38 to 660C, as prevail in the upper part of the column --5--, whereas it is relatively insoluble in relatively dilute aqueous solutions of potassium benzoate in this Temperature range is quite soluble. Since the concentration of potassium benzoate in the solution decreases from the upper part of the column --5-- to the lower part, it is necessary to keep the lower part of the column --5-- at a lower temperature than the upper part the column to a resolution of
Prevent potassium hydrogen terephthalate in water with a relatively low concentration of potassium benzoate.
Therefore, in order to promote the solubility of potassium benzoate and to keep the other constituents of the reaction mixture in solid form, the column --5-- is operated with a temperature gradient, with the upper part of the column --5-- at a higher temperature than the lower part, namely between 38 and 660C. This temperature gradient is intended to make it easier to draw off potassium benzoate in solution from the upper part of the column --5-- via the line --8-- and to make it easier to remove the remaining solid constituents of the reaction mixture from the lower part of the column - 5 - via the line - are made possible.
In this preferred exemplary embodiment, it has been found that the column --5-- works extremely effectively when the upper part of the column is kept at a temperature of approximately 490C and the lower part at a temperature of approximately 27C becomes. At a temperature of about 490C in the upper part of the column --5-- a maximum of potassium benzoate can be removed with a minimum of potassium hydrogen terephthalate and benzoic acid.
The temperature in the upper part of the column --5 - is maintained at the desired level by any known means, for example by a heating jacket --10-- through which a heating medium is passed which is passed through line --11-- in the jacket --10-- is introduced and withdrawn from it via line --12--.
In order to keep benzoic acid, potassium hydrogen terephthalate and terephthalic acid in the undissolved state, the lower part of the column --5-- is kept at a temperature between 10 and 38 C, preferably at 27 C. Since benzoic acid and potassium hydrogen terephthalate are relatively insoluble in water at 270C, these components as well as the terephthalic acid in the lower part of the column --5-- are kept in the undissolved state by the fact that water through the line --13-- into the lower part of the column is introduced at a temperature of about 270C. This water flows in countercurrent with the undissolved material of the reaction mixture, which settles in the form of solid particles from the upper part of the column --5--, up through the column --5--.
The rising water dissolves and removes residues of potassium benzoate, which may be carried along in an undissolved state, and also cools the constituents that are to be left in solid form.
The lower part of the column --5-- can be kept at the desired temperature in any known manner, for example by means of a cooling jacket --14-- through which a heat exchange medium is passed, which is fed to via line --15-- - and is discharged through the line --16--.
The material from the lower part of the column --5--, a slurry essentially of benzoic acid, potassium hydrogen terephthalate and terephthalic acid in undissolved form, is fed via line --9--, pump --17-- and heating element --18- - led into the upper part of the column --19--. To achieve complete conversion of the original dipotassium terephthalate into terephthalic acid, it is necessary to bring the potassium hydrogen terephthalate and benzoic acid, both of which are in solid form in the lower part of the column --5--, into the dissolved form so that they become terephthalic acid and potassium benzoate can be implemented.
This solution is obtained by heating the slurry in the heating element-18-- to a temperature of 66 to 1210C, preferably 88C, and by transferring the liquid at this temperature
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through line -9-- into column --19--.
In the column --19-- the reaction between potassium hydrogen terephthalate and benzoic acid is completed in the absence of potassium benzoate, which was formed in the reactor --1--, whereby the terephthalic acid is present as a solid and thus additional amounts of terephthalic acid and potassium benzoate are formed . The terephthalic acid settles in the lower part of the column --19-- and the potassium benzoate formed, which is soluble, remains in the upper part of the column --19--. Water is introduced at a temperature of about 38 C through line -20-- into the lower part of column -19- and rises in column -19- in countercurrent with the settling material, which essentially consists of terephthalic acid , so as to remove impurities from the solid terephthalic acid such as
B. to remove unreacted potassium hydrogen terephthalate, benzoic acid and potassium benzoate. These impurities are then withdrawn from the top of the column -19- through line -21- for further treatment (not shown).
The column --19 - is also operated with a temperature gradient, with the upper part of the column - being kept at a higher temperature than the lower part. The upper part of the column --19-- is kept at a temperature between 66 and 121 ° C., preferably at 88 ° C. This can be achieved in any known manner, for example with the help of a heating jacket -22- through which a heating medium is passed, which is supplied through line --23-- and discharged through line --24-- becomes.
The lower part of the column -19- is kept at a temperature between 24 and 66 C, preferably at 38 C. This can be achieved in any known way, for example by means of a cooling jacket - -25-- through which a cooling medium is fed via line --26-- and discharged via line --27--. The higher temperature in the upper part of the column --19-- favors the completion of the chemical reaction. The lower temperature in the lower part of the column --19-- is intended to reduce the solubility of the terephthalic acid in the rinsing water introduced through line --20-- to a minimum.
The contents of the lower part of the column --19 - consist of a slurry of solid terephthalic acid in water. This slurry also contains minor amounts of impurities such as benzoic acid and potassium hydrogen terephthalate. This slurry is drawn off from the column --19-- via line --28-- and pump --29-- and introduced into the washing tank --30-- equipped with a stirrer. Water is introduced into tank --30 - through line --31 - and the dilute slurry thus obtained is kept in the tank at a temperature between 149 and 232 ° C, preferably at about 193 ° C, below that for liquid maintenance of the water necessary pressure stirred.
In this way, the dissolving effect of the hot water also removes potassium benzoate from the solid terephthalic acid. The slurry is then after pressure
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--30-- pulled through the line --35--. The solid terephthalic acid crystals in line --34 - can be slurried again with hot water and, if necessary, filtered again for further cleaning.
The reactions (1) and (2) are thus carried out in a series of process steps in which several solid-liquid phase separations alternate with washing processes with water and each subsequent process step is carried out at a gradually higher temperature, whereby the different solubility of the compounds and reactants used can be fully utilized.
Optionally, the reactor --1-- could also open into a thickening vessel, in which the solids settle on the bottom and the liquid containing soluble substances is drawn off from above, while the solids are fed to a heated stirred tank and then to another thickening vessel and then be reheated and thickened, each thickening and heating phase being carried out at a higher temperature than in the previous process step.
Example: In this example, reference is again made to the drawing. 640 g of dipotassium terephthalate dissolved in 4000 g of water were introduced into reactor-1-via line --4--. 904 g of benzoic acid were introduced into the reactor --1-- via line --3--. The reactor contents were heated to 88 e and stirred for about 15 min, in which time the reaction between dipotassium terephthalate and benzoic acid reached an equilibrium state, with essentially all of the dipotassium terephthalate in the potassium hydrogen terephthalate, but only 75 to 80% potassium hydrogen terephthalate being converted to terephthalic acid.
The contents of the reactor, which had taken the form of a creamy paste, in which terephthalic acid and potassium hydrogen terephthalate in the form of solids, potassium benzoate as a solution and benzoic acid partly in dissolved form. but the majority were contained in solid form, was transferred through line --6-- to the
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was introduced into the upper part of column-5, which had a diameter of 5 cm and a height of 2 m, where the solids settle in the lower part of the column. A heating jacket --10-- was placed around the upper 60 cm of the column --5-- through which heating liquid was passed in order to keep the temperature of the upper part of the column --5-- at 490C.
Water at a temperature of 27 C was introduced through line --13-- into the lower part of the column --5--. where in the column in the
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Genstrom rose to the deposited crystals containing terephthalic acid. The water was withdrawn from column --5-- through line --8-- and carried with it dissolved impurities, mainly potassium benzoate.
The slurry of material containing terephthalic acid was withdrawn from the lower part of the column but line --9-- and pump --17-- at a rate sufficient to increase the height of the in the lower part of the column - 5-- to keep settled solids at about 51 cm above the bottom of the column --5--. The upper part of the column --5 - was kept at a temperature of about 490C by passing a heating medium through the heating jacket. Furthermore, the lower part of the tower --5 - was kept at a temperature of about 270C by passing a suitable heat exchange medium through the heating jacket -14-.
The slurry of terephthalic acid in water, which also contained unreacted potassium hydrogen terephthalate and benzoic acid, was pumped through the heating element -18-. where it was heated to 880C and then the heated slurry was introduced into the top of column-19-. The benzoic acid and potassium hydrogen terephthalate contained in the slurry were dissolved in the water and converted into additional amounts of terephthalic acid. The terephthalic acid introduced into the column --19-- and the terephthalic acid formed in the column --19-- settled in the form of solids in the lower part of the column -19--.
Water at a temperature of about 380C was introduced through line --20-- into the lower part of column --19--. rose through the bed of solids and flushed impurities from the material such as unreacted potassium hydrogen terephthalate, benzoic acid and potassium benzoate, such as were formed in the reaction of potassium hydrogen terephthalate and benzoic acid.
These impurities were removed from column --19-- via line --21--.
The reaction mixture from reactor --1-- was transferred to columns --5-- at a constant rate over a period of 12 hours. During the same period, a total of 12,000 g of water were introduced at a uniform rate via the line - into the column - 5. In addition, the slurry was transferred from the lower part of the column -5- to the upper part of the column -19 at a constant rate over a period of about 7 hours. During the same time, a total of 3750 g of water were introduced via line --20 - at a constant rate into the lower part of the column --19--.
In the course of this experiment, samples were taken from the material flowing out of the column --5--, namely from lines --8 and 9--. taken and analyzed, the results obtained being included in Tables I and II.
Table I:
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<tb>
<tb> (line <SEP> 8) <SEP>: <SEP>
<tb> solids, <SEP> total <SEP> content <SEP> of <SEP> solid <SEP> terephthalic acid sample <SEP> no. <SEP> g <SEP> terephthalic acid <SEP> solids
<tb> *) <SEP> * ') <SEP> g <SEP>% by weight <SEP>
<tb> 1 <SEP> 6, <SEP> 0156 <SEP> 0. <SEP> 6541 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 31, <SEP> 7663 <SEP> 2. <SEP> 1356 <SEP> 6, <SEP> 72
<tb> 3 <SEP> 63, <SEP> 4126 <SEP> 3, <SEP> 6234 <SEP> 5.71
<tb> 4 <SEP> 36. <SEP> 2025 <SEP> 3. <SEP> 0607 <SEP> 8, <SEP> 54 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 38, <SEP> 5651 <SEP> 3, <SEP> 1680 <SEP> 8. <SEP> 21 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 34. <SEP> 4933 <SEP> 2. <SEP> 89. <SEP> w <SEP> 8. <SEP> 39 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 35, <SEP> 8681 <SEP> 2, <SEP> 9850 <SEP> 8, <SEP> 32 <SEP>
<tb> 8 <SEP> 27, <SEP> 0782 <SEP> 2, <SEP> 6894 <SEP> 9.
<SEP> 03 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 37, <SEP> 2014 <SEP> 3, <SEP> 7724 <SEP> 10.14
<tb> 10 <SEP> 39,1810 <SEP> 3, <SEP> 7553 <SEP> 9, <SEP> 58
<tb> 11 <SEP> 40, <SEP> 6344 <SEP> 3, <SEP> 5751 <SEP> 8, <SEP> 80
<tb> 12 <SEP> 38, <SEP> 9386 <SEP> 3, <SEP> 5649 <SEP> 9, <SEP> 16 <SEP>
<tb> 13 <SEP> 7, <SEP> 5064 <SEP> 0, <SEP> 5816 <SEP> 7.75
<tb>
*) Each sample consisted of 900 ml with the exception of No. 13, which consisted of 200 ml. The 13 samples correspond to the total flushing liquid withdrawn above.
**) Includes both dissolved (mainly potassium benzoate) and undissolved
Solids (mainly terephthalic acid).
<Desc / Clms Page number 5>
The above data indicate the withdrawal of a considerable amount of potassium benzoate in line --8 - as can be seen in the "Solids, total" column. The grams of terephthalic acid listed in the column "Content of solid terephthalic acid" are subtracted from the values in grams given in this column.
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Table II:
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<tb>
<tb> (line <SEP> 9) <SEP>: <SEP>
<tb> Sample <SEP> No. <SEP> Ash <SEP>% by weight
<tb> *) <SEP> solids <SEP> wt. <SEP> -% <SEP> **)
<tb> 1 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 19, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 19, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 7.7 <SEP> 16.8
<tb> 4 <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> 21, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 5.8 <SEP> 18.8
<tb>
each sample consisted of 1800 ml, with the exception of No. 5 which consisted of 2000 ml.
**) The ash was determined by burning a sample of solids and measuring the incombustible part or the ash. The ashes were from
Potassium hydrogen terephthalate and potassium benzoate are formed and naturally represent a contamination of the terephthalic acid. In the feed to the column -: --5-- via the pipe --6-- there were 25% by weight of ash on it
Base included.
Samples were taken from the material flowing out of the column --19--, namely in lines - 21 and 28 - and analyzed, and the results obtained were compiled in Tables III and IV.
Table III:
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<tb>
<tb> (line <SEP> 21) <SEP>: <SEP>
<tb> solids, <SEP> total <SEP> solid <SEP> terephthalic acid sample <SEP> no. <SEP> g <SEP> terephthalic acid <SEP> solids
<tb> *) <SEP> **) <SEP> g <SEP>% by weight
<tb> 1 <SEP> 15, <SEP> 9246 <SEP> 3, <SEP> 8279 <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 51.9828 <SEP> 8.4602 <SEP> 16, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 29.5746 <SEP> 5.5696 <SEP> 18.8
<tb> 4 <SEP> 32.3812 <SEP> 5, <SEP> 0866 <SEP> 15.7
<tb> 5 <SEP> 55.4300 <SEP> 6. <SEP> 9924 <SEP> 12.6
<tb> 6 <SEP> 37.5153 <SEP> 4. <SEP> 6248 <SEP> 12, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 48. <SEP> 0607 <SEP> 13.6953 <SEP> 28, <SEP> 5
<tb> 8 <SEP> 35.6283 <SEP> 10, <SEP> 1130 <SEP> 28.4
<tb> 9 <SEP> 39. <SEP> 0367 <SEP> 14, <SEP> 4613 <SEP> 37.0
<tb> 10 <SEP> 32.7350 <SEP> 11, <SEP> 6889 <SEP> 35.7
<tb> 11 <SEP> 37, <SEP> 3122 <SEP> 12.
<SEP> 1851 <SEP> 32, <SEP> 7
<tb> 12 <SEP> 46.1942 <SEP> 13.9704 <SEP> 30, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 13 <SEP> 8, <SEP> 7466 <SEP> 0.5737 <SEP> 6.56
<tb>
zo Each sample consisted of 900 ml except Nos. 5, 7 and 12 which consisted of 950 ml and 13 which consisted of 350 ml. The 13 samples correspond to the total liquid withdrawn through line 21 above.
**) Consists of both dissolved (mainly potassium benzoate) and undissolved solids (mainly terephthalic acid).
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Significant further impurities were thus removed from the terephthalic acid crystals in the wash column - as can be seen in Table XI from the difference between the weight of the total solids and the weight of the terephthalic acid.
Table IV:
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<tb>
<tb> (line <SEP> 28) <SEP>: <SEP>
<tb> sample solids,
<tb> volume <SEP> total <SEP> solids, <SEP> ash
<tb> Sample <SEP> No. <SEP> ml <SEP> g <SEP> wt. <SEP> -0/0 <SEP> wt. <SEP> -% <SEP>
<tb> 1 <SEP> 200 <SEP> 20.8710 <SEP> 10, <SEP> 36 <SEP> 0.50
<tb> 2 <SEP> 200 <SEP> 25.1277 <SEP> 11.86 <SEP> 0.76
<tb> Intermediate sample <SEP> 900-12, <SEP> 05
<tb> 3 <SEP> 175 <SEP> 23.0127 <SEP> 13.53 <SEP> 0.74
<tb> 4 <SEP> 175 <SEP> 20.6777 <SEP> 12.45 <SEP> 0.84
<tb>
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