Verfahren zur Herstellung von Essigsäureanhydrid. Es ist bekannt, dass Essigsäureanhydrid in der Weise katalytisch aus Essigsäure herge stellt werden kann, dass man überhitzten Essigsäuredampf durch geschmolzene Phos phate, vorzugsweise durch ein Gemisch von Natrium- und Lithiummetaphosphat, bei Tem peraturen über 600 C leitet. Da der Prozess endotherm verläuft, so ist eine Zufuhr von Wärme notwendig.
Es hat sich gezeigt, dass man die benötigte Wärme dadurch zuführen kann, dass man die Salzschmelze als Widerstand benutzt und in einen elektrischen Stromkreis einschaltet. Eine besonders einfache Ausführungsform des Ver fahrens ist die, dass man das den Katalysator enthaltende Gefäss als eine Elektrode und das Essigsäuredampfeinleiterohr als andere Elek trode benutzt, wobei selbstverständlich voraus gesetzt ist, dass Tiegel und Einleiterohr aus elektrisch leitfähigen Stoffen bestehen, wie Metallen, Metallegierungen, Kohle, Graphit, Carborundum, Schamottegraphit usw.
Dieses Verfahren hat gegenüber den be kannten Verfahren, bei denen die notwendige Wärme entweder von aussen durch Gas-, 01- oder elektrische Heizung zugeführt wird, oder dass das die Schmelze enthaltende Gefäss den Widerstand bildet, den Vorteil, dass die Wärme dort erzeugt, wo sie für die Reaktion abge nommen wird, womit eine grosse Wärmeer sparnis verbunden ist. Gleichzeitig wird auch die Beanspruchung des Tiegelmaterials durch hohe Temperaturen, wie sie bei äusserer Be- heizung notwendig ist, herabgesetzt.
<I>Beispiel 1:</I> In einem Kupfertiegel von 60 mm C, in dem sich ein Gemisch von geschmolzenem Natrium- und Lithiummetaphosphat befindet, wird durch ein Einleiterohr von 20 mm C Essigsäuredampf bei 6400 Schmelztemperatur eingeführt. Die Eintauchtiefe des Ei nleiterohres beträgt 25 mm.
Das kupferne Einleiterohr bildet die eine, der Kupfertiegel die andere Elektrode, an welche eine Spannung von 9,6 Volt Wechselstrom angelegt wird; die durchgehende Stromstärke beträgt zirka 130 Amp. Die Ausbeute an Anhydrid, das nur Spuren von Phosphorsäure und organischen Phosphorverbindungen enthält, beträgt 50 bis <B>600/,</B> der Theorie.
<I>Beispiel 2:</I> In einem Metalltiegel, beispielsweise aus Chromnickelstahl der Krupp A.-G. (V4A), von 160 mm 0, befindet sich ein Gemisch von 1 Gewichtsteil geschmolzenem Natrium- metaphosphat, 1 Gewichtsteil Lithiummeta- phosphat und 1 Gewichtsteil Borylphosphat. Durch ein starkwandiges Einleiterohr aus V4A wird durch die Schmelze bei Temperaturen zwischen 700-750 0 Essigsäuredampf von zirka 620 0 bei einer Eintauchtiefe von 50 mm geleitet.
Einleiterohr und Tiegel bilden die Elektroden; als Stromquelle dient Wechsel strom; die Spannung beträgt hier 28-35 Volt bei einer Stromstärke von 100-150 Amp. Die Ausbeute und Reinheit des Anhydrids ist die gleiche wie in Beispiel 1. Der Zusatz von Borylphosphat bewirkt hier nicht nur eine Verlängerung der Lebensdauer des Katalyten, sondern erhöht auch den spezifischen Wider stand der Schmelze, wodurch erreicht wird, dass die angelegte Spannung heraufgesetzt werden kann, womit eine geringere Strombe lastung pro cm\ Elektrodenoberfläche ver bunden ist.
Es gibt noch eine Reihe anderer geschmol zener Phosphatkatalysatoren, die einen höhern spez. Widerstand besitzen als Natrium-Lithium- metaphosphat, wobei sie praktisch dieselbe katalytische Wirksamkeit haben. Zur genauen Übersicht sind bei den einzelnen Katalysatoren die spezifischen Widerstände angegeben.
EMI0002.0026
Spezifiseher
<tb> Katalysatoren <SEP> Widerstand <SEP> bei <SEP> 750 <SEP>
<tb> Natri <SEP> ummetaphosphat <SEP> 2,1
<tb> Natrium-Lithium-metaphosphat <SEP> 2,3
<tb> Natrium-Lithium-metaphosphat <SEP> mit
<tb> 30 <SEP> % <SEP> Borylphosphat <SEP> 4,6
<tb> Natrium-Lithium-metaphosphat <SEP> mit
<tb> 30 <SEP> 0% <SEP> Borsäureanhydrid <SEP> 5,2
<tb> Natrium-Lithium-metaphosphat <SEP> mit
<tb> 30 <SEP> % <SEP> Borylphosphat <SEP> und <SEP> 5 <SEP> %
<tb> Eisenphosphat <SEP> 5,8
<tb> Bleimetaphosphat <SEP> je <SEP> nach <SEP> Herstel lung <SEP> 7,2-33
<tb> Zinkmetaphosphat <SEP> je <SEP> nach <SEP> Herstel lung <SEP> 10,4-130
<tb> 1 <SEP> Teil <SEP> Borylphosphat <SEP> + <SEP> 4 <SEP> Teile
<tb> Bleimetaphosphat <SEP> 19,0