Verfahren zur Darstellung konzentrierter Essigsäure aus verdünnter wässeriger Essigsäure. Es ist bekannt, konzentrierte, aus verdünn ter Essigsäure herzustellen, indem man die Essigsäure aus einem überhitzten Essigsäure- Wasse.rdampfgemisch durch in Wasser schwer oder unlösiliiche Extraktionsmittel, deren Siedepunkt weseAich höher liegt als jener der Essigsäure, extrahiert.
Dabei nehmen die aus 'dem Apparate entweichenden, von Essig säure befreiten Wasserdämpfe einen Teil des Extraktionsmittels mit sich, da die meisten für das Verfahren in Betracht .kommenden Essigcsäureextraktionsmittel mit Wasserdämp fen flüchtig sind.
Um die vollständige Rück- gewinnung ,dieser mit Wasserdämpfen ent weichenden Extraktionsmittelanteile zu be- werkstelligen, wurden bisher die aus denn <B>EI</B> s- sigsäureextraktionsapparat abziehenden Was serdämpfe nach ihrer Kondensation in einem Scheidegefäss absitzen gelassen, wobei sich ein Teil des mitgeführten Extraktionsmittels vom Wasser -brennt;
die im Wasser gedöst bleibenden Extraktionsmittelanteile wurden hierauf durch eine -gesonderte Extraktion mit Hilfe eines andern Lösungsmittels, wieder- gewonnen, welch letzteres natürlich grosses Lösungsvermögen für das Essigsäureextrak- tionsmittel besitzen,
aber in Wasser unlöslich sein muss. Diese Flüssigkeit wird im Gegen satz zudem oben erwähnten Essigsäure extraktionsmittel im folgenden kurzweg "Lö- sungsmittel" .genannt. Als Extraktionsmit- tel für Essigsäure kommen hierbei iii Be tracht: Hydroxyl,gruppenhaltige aromatische Verbindungen, also:
hauptsächlich Phenole und Gemische derselben, z. B. Kresole, mehrwertige Phenole, insbesondere in Form ihrer Äther (Guajakol und Homaloge) usw.
Als "Lösungsmittel", um dem Wasser das obengen:annte Essigsäureextraktionsmittel zu entziehen, können beispielsweise folgende Stoffe dienen; niedrigsvedende Kohlenwasser stoffe, wie Benzol, oder Kohlenwasserstoff gemische, wie Benzin, ferner Kohlenwasserstoff- gemische, Lösungsmittel, wie Trichloräthylen, Chloro form, Tetrachloirkahlenstoff, Äthylenehlo@rid usw.
Nachdem die Extraktion des Essi.gsäure- e_x1raktionsonittels :aus dem Wasser durch- geführt war, musste noch eine Trennung des I:äsigsä.ureextraktionsmittels (beispielsweise Teerkresol) von dem Lösungsmittel (z. B. Trichlo.rätllylen) erfolgen.
Zu diesem Zweck diente eine Destillationsaillage, mittelst der die fraktionierte Destillation und gesonderte Kondensation des Extraktionsmittels und des Lösungsmittels durchgeführt wurde.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren, bei welchem die bis her notwendige separate Trennung des Ge- miselles von Essigsättre@extraktionsmittel und Lösungsmittel durch Destillation vermieden werden kann. Gemäss dem Verfahren der torliegenden Erfindung setzt man dem EssigsäureextraIdionsmittel schon bei der Extraktion der EssigsWnre ein niedrig- siedendes Lösungsmittel zu,
das wasser unlöslich ist und ein grosses Lösungs vermögen für das Essigsäureextral@tions- mittel besitzt. Es kann bei der Extrak tion lieben einem Teil des Extra.ktionsinittels die Gesam:
tmen,ge des Lösungsmittels mit den Wasserdämpfen ab@destillie.rt werden. Statt hierauf eine gesneinsa.nte Kondensation sämt- liclier der Essigsäureextral@tionsl@olonne eilt- .strömenden Dämpfe durchzuführen, wie dies bisher geschah, kann man mit Hilfe einer Zusatzkolonne mit Deplilegma,
tor das Dampf- gemisch in ein Kondensat -1, welches fast, das gesamte Wasser und Extraktionsmittel und einen Teil des Lösungsmittels enthält, tuid ein Kondensat B, das frei von Extraktionsmit- tel ist Lind aus Lösungsmittel und wenig Wasser bestellt, trennen. Lässt man das Kon densat.<B>A</B> absitzen, so erhält man zwei Sehi.clt- ten:
Eine enthält ein Gemisch von Extrak- tionsmittel und Lösungsmittel, das direkt in die Essigsäureextralktionskolonne zurüelzge- führt werden kann.
Die andere bestellt aus Wasser mit geringen Mengen gelösten Ex- iraktions.mittels, das dem Wasser entzogen werden kann, indem man es in einer @V < tsc@i- kc-@lonne mit dem Kondensat B auszieht.
Da bei erhält man neben reinem Wasser, das aus der Waschkolonne ,auf der einen Seite allge führt werden kann, neuerdings ein Gemisch voll Extraktionsmittel und Lösungsmittel, das wieder in Hic Iasigsänreextraktions- kolonne geleitet werden kann.
Die beiliegende Zeichnung stellt beispiels weise eine Anlage dar, wie sie zur Durchfüh rung des Verfahrens gemäss der Erfindung dienen kann. Aus dem Reservoir 1 fliesst, reguliert durch den Schieber 2, kontinuier lich ein Geinisclt von Lssigsäureextraktions- mittel, beispielsweise Tecrkresol und Lö sungsmittel, beispielsweise Triclilorätli,#-len,
durch den Trichter 3 und den Siphon l- durch die Brause 3 der Essigs < ittreextralt- tionskolonne E zu, in welcher Dämpfe von verdünnter Essigsäure. von tunten nach oben strömen.
Durch das Rohr 6 entweicht das Gcinisch der Dämpfe des Wa.s.ers, des nie drig siedenden Lösungsmittels und ein ge ringer Anteil von mitgerissenem Extraktions- mittel. Diese Dämpfe strömen unten seit wärts in eine Fraktionierkolonne Z. welche mit Böden ausgestattet oder mit Klingen oder andern Füllkörpern gefüllt ist, ein.
Der De phIegmator D, der durch irgend eine Kübl- flüssigkeitgekühlt -wird und a.uclt gleichzei tig zum Vorwärmen der verdünnten Essig säure, welche zur Konzentration gelangt, ver wendet werden kann, besorgt durch das Mohr i und den Verteiler S die Berieselung der Zusatzkolonne Z mit Rücklauf, der vorwie gend aus Wasser neben wenig Kresol und Trichloräthzlen besteht;
der Dephlegmator lässt sich leicht so einstellen, dass die Tem peratur am Kopf der Zusatzkolonne, ange zeigt durch das Thermometer T, derart nie drig gehalten wird, dass durch das Rohr 9 kein Kresol, sondern nur Trichlorätliylen neben ganz wenig 'Wasser dampffiirntig ent weicht, welches Gemiscli in dem Kühler K, restlos verdichtet wird und kontinuierlich durch das Rohr 10 abläuft.
Durch die küh lende Wirkung des Dephlegmators D wird eine starke Kondensation der aus Z abströ menden Dämpfe bewirkt, so dass fast das gesamte durch das Rohr G in die Kolonne Z dampfförmig eintretende -Wasser, sowie das gesamte mitgerissene Kresol und ein Teil des Trichlorä,thylens kondensiert wird:
das Kon densat fliesst heim Stutzen 11 am untern Ende der Kolonne Z kontinuierlich ab, wird im Kühler K'' abgekühlt und gelangt von dort durch das Rohr 12, welches, gleichzeitig mit dem Kühler 1i2 den hydraulischen V er- schluss der Kolonne Z bildet, in.
das Scheide gefäss<B><I>S</I></B>, in welchem sich das Wasser frei willig abscheidet und bei 13 das Scheide gefäss kontinuierlich verlässt, während das spezifisch schwerere Gemisch von mitgeris senem Kresol und Trichloräthylen durch das Rohr 14 kontinuierlich dem Trichter 3 und soliin im weiteren Verlauf automatisch zur Extraktion in die Extraktionskolonne E zu- i@üel@läuft. Durch die gleichzeitige Anwesen lieit von Trichloräthylen in dem Kondensat des Kühlers KZ wird die Scheidung des Kre- sols von Wasser im Scheidegefäss 8 ganz we sentlich erleichtert.
Es läuft das Wasser bei 13 ganz klar ab und enthält nurmehr sehr wenig gelöstes Kresol und praktisch kein Trichloräthylen. Durch das Rohr 10 fliesst ein Gemisch, bestehend aus reinem Trichlor- äthylen und ganz wenig Wasser, welches frei von Kresol ist, kontinuierlich in die Kalt waschkolonne W oben durch den Verteiler 15 ein, während von dem Überlauf 13 kom mend, das noch etwas Extraktionsmittel ent haltende Wasser durch das Rohr 16 der Waschkolonne TV am untern Ende durch den Verteiler 17 zugeführt wird.
Die durch 17 eintretende Flüssigkeit steigt als spezifisch leichtere nach oben, die durch 15 eintretende Flüssigkeit sinkt als die spezifisch schwerere nach unten. In dieser Waschkolonne findet eine vollständige Durchdringung und Aus waschung derart statt, dass bei 18 am obern Ende der Waschlrolonne nurmehr reines Wasser, frei von Kresol abläuft, während am untern Ende der Waschkolonne, durch das Rohr 19 aufsteigend, das gesamte durch 10 und 15 eingeflossene Trichloräthylen,
berei- eliert um das vollständig aus dem Wasser extrahierte Kresol in den Behälter R ein fliesst. Von dort wird es kontinuierlich oder periodisch durch das Rohr 20 und die Pumpe P vermittelst der Rohrleitung 21 in das Re servoir 1 zurückbefördert und kehrt so-hin zur Extraktion zurück.
Wird beispielsweise mit einem Gemisch von zwei Teilen Kresol und einem Teil Tri- chloräthylen gearbeitet, so kann der Dephleg- mator D zweckmässig so eingestellt werden, dass etwa 50 bis 60 % des in die Kolonne Z einströmenden TrichlorMhylendampfes durch -das Rohr 9 dampfförmig entweichen und nach Passieren des Kühlers K, durch das Rohr 10 zur Kaltwaschung fliessen, während die übrigen 50 bis.
40 % des angewandten Trichloräthylens mit dem Wasser und dein gesamten mitgerissenen Kresol in Z konden siert, in K2 gekühlt werden und in das Scheidegefäss gelangen. Dann genügen die durch das Rohr 10 zur Kaltwaschung zuflie ssenden Mengen an reinem Trichloräthylen vollständig, um das noch im Wasser, welches aus dem Scheidegefäss S bei 13 abfliesst, ent haltene Kresol dem Wasser im Gegenstrom vollständig zu entziehen.
Wird statt dem angegebenen Verhältnis 2 : 1 das Verhältnis 1 : 1 oder 4 : 1 angewen det, so wird der durch den Kühler K1 abge nommene perzentuelle Anteil an reinem Tri- chloräthylen entsprechend variiert, welche Variation durch Einstellung des Dephleg- mators D bezw. des. Temperaturgefälles in der Kolonne Z jederzeit möglich ist.
Wird statt Trichloräthylen etwa Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff angewendet, kommen also Lösungsmittel von noch niedrigerem Siedepunkte zur Benützung, so braucht nur die Kühlfläche .des Dephlegmators bezw. die Kapazität der Kolonne Z entsprechend ver ändert zu werden. Die durch die Skizze ver- anschaulichte Anordnung der Apparatur kann auf verschiedene Weise variiert werden.
Bei dem geschilderten Ausführungsbei- spiel sind ausser dem bereits erwähnten Vor teil, dass eine Destillation erspart wird, noch folgende günstige Nebenwirkungen anzufüh ren; durch die Anwesenheit des niedrigsie- denden Lösungsmittels in der Essigsäure extraktionskolonne, das im obern Teil der Kolonne verdampft, wird die Temperatur in -diesen Teilen der Kolonne herabge drückt, was günstig auf den Extrak tionseffekt wirkt; der Essigsäuregehalt der die Kolonne verlassenden Wasser dämpfe sinkt bei dieser Arbeitsmethode auf <B>0,01</B> %.
Ferner wird durch den Umstand, dass mit den Wasserdämpfen die Gesamt menge des zugesetzten Lösungsmittels über destilliert, die Menge des mitgerissenen Ex traktionsmittels stark herabgesetzt, so dass an und für sich weit. weniger Extraktions- mittel im Wasser verbleibt und zurück gewonnen werden muss als bisher. Schliess lieh wird durch Zusatz des Lösungsmittel, eine bessere Trennung von Wasser und Ex traktionsmittel beim Absitzenlassen bewirkt.