CS276064B6 - Sposob spracovania reakčných roztokov pentaerytritolu - Google Patents

Description

1 CS 276064 B6 * tí

Vynález rieši sposob apracovania reakčných roztokov pentaerytritolu, ktoré aazíakavajú reakciou formaldehydu a acetaldehydom v prostředí hydroxidov alkalickýchkovov a/alebo zemin,

Pentaerytritol a mravčan alkalického kovu alebo zeminy sa z reakčných roztokovnajčastejšie zíakavajú po ich predchádzajúcom zakoncentrovaní kryštalizáciou a fil-tráciou. Podlá druhu použitého alkalického reakčného činidla sú na zíakanie dvochhlavných produktov reakcie formaldehydu a acetaldehydom používané modifikované po-atupy, ktoré využívájú rožne rozpuatnoati mravčanu alkalického kovu. Poatupy připoužití ako reakčného činidla hydroxidu vápenatého využivajú takmer konštantnú roz-pustnost' mravčanu vápenatého pri roznych teplotách (16/100 g vody při 80 °C, 18 g /100 g vody pri 20 °C), a a teplotou stúpaJúcou rozpustnost1 pentaerytritolulOg/lOOg vody pri 20 °C a 40g/100g vody pri 80 °C. V Československoj technologii výroby pentaerytritolu (ČS patent č. 151 303) jereakčný roztok zbavený tuhých podielov zahušťovaný na roztok nasýtený na pentaerytri-tol pri teplotách 80 až 95 °C. Vypadnutá auspenzia mravčanu vápenatého aa oddělujeborúcou filtráciou a po premytí vodou a sušení sa získá technický mravčan vápenatý.Surový pentaerytritol sa z filtrátu získá kryštalizáciou na teplotu 20 až 30 °Ca filtráciou 20 až 30% suspenzie pentaerytritolu. Z matečných luhov sa po ich spraco-vaní zahušťováním a kryštalizáciou zmesné soli (zmea pentaerytritolu a mravčanu vá-

— I penatého) recyklujú spát do dellaceho procesu. Nevýhodou tohto postupu je obmedzenýstupeň zahustenla reakčných roztokov, ktorý je daný rozpustnostou pentaerytritolupri teplotách 80 až 95 °C. V případe hlbšieho zahustenla sa do suspenzie mravčanuvápenatého dostává aj pentaerytritol, ktorý negativné ovplyvňuje kvalitu technickéhomravčanu vápenatého, resp. pri jeho odstraňovaní z filtračného koláča dochádzak stratám mravčanu. Modifikáciou tohto postupu aú postupy podťa US patentu č. 2 846 476 a švajčiarsky patent č. 178 918.

Spracovanie reakčného roztoku, získaného reakciou formaldehydu s acetaldehydomv přítomnosti hydroxidu sodného je jednoduchšie z dovodu vyššej a so stupajúcou tep-lotou rastucej rozpustnosti mravčanu sodného.

Vo vačšine postupov apracovania reakčných roztokov získaných z formaldehydua acetaldehydu sa najprv získává pentaerytritol, následovně mravčan alkalického kovu,pričom množstvo vylzolovaného pentaerytritolu je určené stupňom zahustenla reakčnýchroztokov. (NSR patent č. 948 685, US patent č. 2 998 458, US patent č. 2 279 336, US patent č. 2 719 867).

Tento je určený ako druhom alkalického reakčného činidla tak, aj technologickýmiparametraml v stupni kryštalizácle tzv. surového pentaerytritolu, ktorýml sú čistotareakčného roztoku, počiatočná a konečná teplota kryštalizácle, stupeň nasýtenia roz-toku na pentaerytritol a mravčan alkalického kovu, koncentrácia suspenzie na začiátkua po ukončení kryštalizácle, teplotový režim kryštalizácle. V prevážnej vačšinepostupov apracovania reakčných roztokov pentaerytritolu a mravčanu alkalického kovuje snaha získat čo najvačšle množstvo pentaerytritolu už v prvom stupni separáciecestou vysokého nasýtenia roztokov na pentaěiytritol alebo zahustenla až na suspenzlupentaerytritolu. V týchto postupoch sa však objevuje problém zhoršovania procesukryštalizácie z dovodu zvyšovania viskozity krystalizovaných roztokov a rastu koncen-trácie suspenzie s klesajúcou teplotou. Zvyšuje sa metastabilná oblast' kryštalizáclea nepriaznivo sa predlžuje čas, ktorý je potřebný na dosiahnutie rovnováhy procesukryštalizácie. 2 uvedeného postupu vyplývajú zvýšené nároky na veťkosť kryštalizaČné-ho zariadenia, vo vačšine prípadov sa však rovnováha kryštalizácie nedosiahne a z hlediska granulometrického zloženia sa získá spektrum kryštálov malých rozmerov (viaco ako 80 % přepadne sitom s 0,05 mra) so značným obsahom prachového podielu* Takytoprodukt je tažko filtrovatelný, získaný filtračňý koláč má vysokú vlhkost', CS 276064 B6 prostredníctvom ktorej sa v surovom pentaerytritole zvyšuje obsah nežiadácich vedlej-ších produktov reakcie formaldehydu a acetaldehydu (kondenzačně produktu samotnéhoformaldehydu, samotného acetaldehydu a ioh vzájomné nežiadáce produkty - je to zmes lá-tok cukornatého charakteru nazývaná pentasirupy) a mravčanu alkalického kovu, ktorénegativné ovplyvňujá kvalitu komerčného pentaerytritolu (farebnost', obsah popola,tepelná stabilitu). Z predtým uvedených příčin do rovnováhy nevykraštalizovaný pentaerytritol odchád-za vo filtráte - tzv. matečných luhoch na Jalšie spracovanie na mravčan alkalickéhokovu e pentaerytritol. Uvedený proces má celková áčinnost izolácie pentaerytritolunižšiu ako v procese s dosiahnutím kryštalizačnej rovnováhy, a to z dovodu nižšejáčinnosti izolácie pentaerytritolu v stupni spracovania matečných luhov.

Uvedené nevýhody je možno eliminovat1 postupom vyušívajácim recykláciu roztokovs obsahom mravčanu alkalického kovu do stupňa spracovania reakčných roztokov pen-taerytritolu a mravčanu příslušného alkalického kovu.

Predmetom tohto vynálezu je sposob spracovania reakčných roztokov pentaerytrito-lu, připravených reakciou formaldehydu s acetaldebydom v prostředí hydroxidov alka-lických kovov a/alebo zemin. Spočívá v tom, že reakčný roztok sa najprv odpařovánímzakoncentruje na roztok nasýtený pri teplote 50 až 105 °C na pentaerytritol a/alebomravčan alkalického kovu a/alebo zeminy alebo na 1 až 45% hmot. suspenziu pentaerytri-tolu a/alebo 1 až 50% hmot. suspenziu mravčanu alkalického kovu. K 1 dielu takto při-praveného nasýteného roztoku alebo suspenzie pentaerytritolu a/alebo mravčanu alkalic-kého kovu sa přidá filtrát z kryštalizácie surového pentaerytritolu v množstva 0,1 až2 diely na 1 diel roztoku nasýteného na pentaerytritol a/alebo mravčan alkalickéhokovu alebo na 1 diel suspenzie pentaerytritolu a/alebo mravčanu alkalického kovu. Získá sa roztok nasýtený na pentaerytritol alebo mravčan alkalického kovu pri nižšejteplote, alebo suspenzia pentaerytritolu a/alebo mravčanu o nižšej koncentrácli,s výhodou o koncentrácii 5 až 30 % hmot. Takýto roztok alebo suspenzia sa nechá kon-tinuálně alebo diskontinuálne kryštalizovaV na teplotu 15 až 30 °C až do dosiahnutiakryštalizačnej rovnováhy. Získaná suspenzia pentaerytritolu s max. 5% obsahom krašta-lického mravčanu alkalického kovu sa odfiltruje, premyje vodou, alebo výhodné z ma-tečným luhom z čistej kryštalizácie. Separovaný surový penaerytritol sa podrobujerafinácii a rekryštalizácii, výsledným produktom je technický pentaerytritol.

Na přípravu roztokov alebo suspenzie o nižšej koncentrácii pentaerytritolu jemožno použit’ aj filtrát zo separácle čistého pentaerytritolu zo stupňa rekryštalizá-cie surového pentaerytritolu alebo použit1 roztok, ktorý sa získá spojením filtrátovzo surověj a čistej kryštalizácie.

Filtráty zo stupňov surověj a čistej kryštalizácie alebo ich zmes sa nože při-dávat’ priamo k roztoku nasýtenému pri teplotách 50 až 105 °C na pentaerytritol a/ale-bo mravčan alebo k suspenzi! pentaerytritolu a/alebo mravčanu před procesom kryštali-zácie pentaerytritolu na teplotu 15 až 30 °C alebo do Jedného alebo dvoch stupňovviacstupňovej kryštalizácie, s výhodou do posledného stupňa kryštalizácie, v ktoromje najnižšia teplota kryštalizácli pentaerytritolu 15 až 30 °C. v Výhodami postupu spracovania reakčných roztokov pentaerytritolu a mravčanu alka-lického kovu podl’a tohto vynálezu oproti doteraz známým postupom je zvýšenle áčinnos-ti separácie pentaerytritolu zo zakoncentrovaných reakčných roztokov a zlepšenie gra-nulometrického zloženia surového pentaerytritolu. Zvýšenie áčinnosti separácie penta-erytritolu Je výsledkom zlepšenia procesu jeho kryštalizácie, ktorého sa doslahneznižením viskozity krystalizovaných roztokov. Sálej sa novým postupom dosiahne zlep-šenie prepravovatelnosti nižšie koncentrovaných suspenzi!, zlepšenie ich filtrova-telnosti a premyvatelnosti koláča surového pentaerytritolu a tým zlepšenie kvalitysurového pentaerytritolu. Výhody postupu podlá vynálezu ilustrujá nasledujáce příklady

Claims (3)

1 3 CS 276064 Βδ Příklad 1 (porovnávací) 500 g reakčného roztoku s obsahom 46,5 g pentaerytritolu a 33,5 g mravčanusodného sa v 1 1 rotačnej vákuovej odparka pri teplota 90 °C zahustí na 166 g. Taktozískaný, na pentaerytritol nasýtený roztok sa za miešania nechá v troch stupňochtvořených kaskádou troch 250 ml baniak s prapadom, krystalizovat' na teplotu 25 °0,pričom teplota v prvom stupni je 65 °C v druhom 40 °C. Zo 166 g 28,1% suspenziepantaerytrltolu sa filtráciou získá 35»5 g pentaerytritolu. Účinnost’ separáclepentaerytritolu je 26,3 %. Příklad

2 Rovnakým postupom ako v příklade 1 sa připraví 166 g ( 1 dlel ) roztoku nasýte-ného na pentaerytritol pri 90 °C,. Roztok sa nechá rovnako ako v příklade 1, krystali-zovat’ v prvých dvoch stupňoch, Do 3. atupňa pri teplote 40 °C sa přidá 83 g (0,5 die-lu) filtrátu, získaného pri separácii v příklade 2, 1. Tento filtrát obsahuje priteplote 25 °C 6,5 g pentaerytritolu, 21,5 g mravčanu sodného, V tretom stupni pokra-čuje proces kryštalizácle pri 25 °C, Získá sa 249 g 20,1 % suspenzie. Jej filtráciousa získá 41,7 g pentaerytritolu. Účinnost’ separácle pentaerytritolu z reakčných roz-tokov je 78,5 %. Příklad

3 Rovnakým postupom ako v příklade 1 sa připraví 500 g ( 1 dlel ) reakčného roz-toku zahustí na 120 g 22% suspenzie. K tejto suspenzi! sa přidá 83 g (0,69 dielov)filtrátu nasýtenóho na pentaerytritol pri teplote 25 °C, ktorý obsahuje 6,5 g penta-erytritolu a 21,5 g mravčanu sodného. Takto získaná cca 1 % suspenzie pentaerytritolu sa nechá rovnako ako v příklade1, v troch stupňoch krystalizovat1 na konečná teplotu 25 °C. Z 203 g 26,5 % suspenziesa filtráciou získá 42,5 g pentaerytritolu. Účinnost1 izolácie pentaerytritolu sazvýSi na 85,3 %. PATENTOVÉ N Z R 0 E Y Sposob spracovania reakčných roztokov pentaerytritolu získaných reakciou for-maldehydu s acetaldehydom v přítomnosti hydroxidov alkalických kovov a/alebo zemin,s výhodou v přítomnosti hydroxidu sodného alebo vápenatého, vyznačujúcl sa tým, žena 1 diel zahustenéh;,«•eakčného roztoku, nasýteného pri teplotách 50 až 105 °C napentaerytritol a/alebo mravčanu alkalického kovu a/alebo zeminy, alebo na 1 dleleuspenzle 1 až 45 % hmot. pentaerytritolu a/alebo 1 až 50 % hmot. mravčanu alkalic-kého kovu a/alebo zeminy sa posobí 0,1 až 2 dielmi matečného luhu (filtrátu) zostupňa kryštalizácle surového a/alebo čistého pentaerytritolu, pričom z takto získa-ného roztoku alebo suspenzie sa pentaerytritol a mravčan alkalického kovu získajúznámým sposobom.