CZ20032272A3 - Způsob a zařízení pro kontinuální regulaci redox potenciálu při azokopulaci - Google Patents

Způsob a zařízení pro kontinuální regulaci redox potenciálu při azokopulaci Download PDF

Info

Publication number
CZ20032272A3
CZ20032272A3 CZ20032272A CZ20032272A CZ20032272A3 CZ 20032272 A3 CZ20032272 A3 CZ 20032272A3 CZ 20032272 A CZ20032272 A CZ 20032272A CZ 20032272 A CZ20032272 A CZ 20032272A CZ 20032272 A3 CZ20032272 A3 CZ 20032272A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electrode
flow cell
redox
flow
acid
Prior art date
Application number
CZ20032272A
Other languages
English (en)
Inventor
Jörg Jung
Klaus Saitmacher
Hans-Peter Gabski
Harald Heider
Jürgen Patzlaff
Christian Wille
Original Assignee
Clariant Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant Gmbh filed Critical Clariant Gmbh
Publication of CZ20032272A3 publication Critical patent/CZ20032272A3/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B41/00—Special methods of performing the coupling reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B41/00—Special methods of performing the coupling reaction
    • C09B41/006—Special methods of performing the coupling reaction characterised by process features
    • C09B41/008—Special methods of performing the coupling reaction characterised by process features using mechanical or physical means, e.g. using ultra-sound, milling during coupling or microreactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/2133—Electrical conductivity or dielectric constant of the mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/80—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
    • B01F35/82—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by adding a material to be mixed to a mixture in response to a detected feature, e.g. density, radioactivity, consumed power or colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0086—Processes carried out with a view to control or to change the pH-value; Applications of buffer salts; Neutralisation reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/02—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices for feeding measured, i.e. prescribed quantities of reagents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B41/00—Special methods of performing the coupling reaction
    • C09B41/006—Special methods of performing the coupling reaction characterised by process features
    • C09B41/007—Special methods of performing the coupling reaction characterised by process features including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled processes; Stepwise coupling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0025—Crystal modifications; Special X-ray patterns
    • C09B67/0027—Crystal modifications; Special X-ray patterns of quinacridones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/4166—Systems measuring a particular property of an electrolyte
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00851—Additional features
    • B01J2219/00853—Employing electrode arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00889—Mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00891—Feeding or evacuation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/0095—Control aspects
    • B01J2219/00952—Sensing operations
    • B01J2219/00954—Measured properties
    • B01J2219/00966—Measured properties pH

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

Způsob a zařízení pro kontinuální regulaci redox potenciálu při azokopulaci
Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu on-line regulace kontinuální azokopulační reakce jakož i vhodné měřicí cely a zařízení pro provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Při výrobě azobarviv v kontinuálně provozovaných reaktorech musí být kopulační složka a diazosložka dávkovány v souladu se stechiometrií reakce v proudící reakční směsi tak, aby bylo dosaženo při maximálním výtěžku co nejrovnoměrnější vysoké kvality produktu.
Průtočné nádoby pro měření redox potenciálu, jaké se používají v diskontinuálně provozovaných reaktorech pro výrobu azobarviv (DE-A 2 352 735), nelze použít. Důvodem toho je konstrukčně podmíněný velký měřicí objem a s tím spojená dlouhá prodleva při zjišťování změn redox potenciálu.
On-line regulace proudů eduktu v kontinuálně provozovaných reaktorech pro provádění azokopulační reakce není dosud známa.
Podstata vynálezu
Vyvstává tedy úkol vytvořit citlivý způsob regulace pro kontinuální azokopulaci, s výhodou v mikroreaktorech, který poskytuje azobarviva ve vysokém výtěžku s rovnoměrnou dobrou • · · ·
-2··· 9 kvalitou produktu. Další úkol spočívá ve vytvoření vhodného zařízení a měřící cely pro provádění uvedeného způsobu.
Tento úkol je řešen průtočnou měřicí celou zařazenou za kontinuálním reaktorem a on-line regulací proudů eduktu pomocí měření redox potenciálu v průtočné měřicí cele.
Předmětem vynálezu je způsob regulace dávkování reakčních složek při kontinuální azokopulační reakci, vyznačující se tím, že se on-line měří redox potenciál reakční směsi v hlavním proudu po jeho výstupu z kontinuálně provozovaného reaktoru v průtočné měřicí cele pomocí rotující redoxní elektrody uspořádané napříč ke směru toku reakční směsi.
Při způsobu podle vynálezu je možno on-line regulovat dávkování kopulační složky, diazosložky nebo obou složek, například proud eduktu A, obsahující roztok nebo suspenzi kopulační složky, proud eduktu B, obsahující roztok nebo suspenzi diazosložky, a popřípadě proud C, obsahující roztok pufru, kyseliny nebo louhu k nastavení určité hodnoty pH.
S výhodou se provádí dávkování reakčních složek prostřednictvím srovnání měřeného signálu redoxní elektrody s požadovanou hodnotou předem nastaveného redox potenciálu při konstantní hodnotě pH. Dále je výhodné, jestliže vedle regulačního okruhu redox potenciálu, který spojuje měřicí celu s proudy eduktu A a B, je pro udržení konstantní hodnoty pH uspořádán druhý regulační okruh, který spojuje pH-elektrodu v průtočné měřicí cele s proudem C.
V praxi se obvykle postupuje tak, že se v závislosti na druhu a koncentraci kopulační složky a diazosložky, tzn. v závislosti na vyráběném azobarvivu, zjišťuje potřebný redox potenciál. K tomu účelu se v proudu produktu nebo v zachycovací nádobě po dodržení určité, na druhu vyráběného azobarviva závislé reakční doby zjišťuje prostřednictvím
-3·· ·· • · <
• · I vhodného analytického postupu (například tečkovací zkouškou nebo HPLC) případný přebytek jedné složky. V závislosti na tomto výsledku se upravují proudy eduktu A a/nebo B. Pro udržení konstantní hodnoty pH je proud C pro přívod louhů, kyselin nebo pufru regulován ve vlastním regulačním okruhu.
Azokopulační reakce se může podle vynálezu provádět pro výrobu azopigmentů a azobarviv.
Předmětem zájmu pro azopigmenty jsou diazoniové soli následujících aminosloučenin: 4-methyl-2-nitrofenylamin, 4-chlor-2-nitrofenylamin, 3,3'-dichlorbifenyl-4,4'-diamin,
3,3'-dimethylbif enyl-4 , 4'-diamin, 4-methoxy-2-nitrofenylamin, 2-methoxy-4-nitrofenylamin, 4-amino-2z5-dimethoxy-N-fenylbenzensulfonamid, dimethylester kyseliny 5-aminoisoftalové, kyselina antranilová, 2-trifluormethylfenylamin, dimethylester kyseliny 2-aminotereftalové, l,2-bis-(2-aminofenoxy)ethan, diisopropylester kyseliny 2-aminotereftalové, kyselina 2-amino-4-chlor-5-methylbenzensulfonová, 2-methoxyfenylamin, 4-(4-aminobenzoylamino)benzamid, 2,4-dinitrofenylamin, 3-amino-4-methylbenzamid,
3- amino-4-chlorbenzamid, kyselina 3-amino-4-chlorbenzoová,
4- nitrofenylamin, 2,5-dichlorfenylamin, 4-methyl-2-nitrofenylamin, 2-chlor-4-nitrofenylamin, 2-methyl-5-nitrofenylamin, 2-methyl-4-nitrofenylamin, 2-methyl-5-nitrofenylamin, kyselina 2-amino-4-chlor-5-methylbenzensulfonová, kyselina 2-aminonaftalen-l-sulfonová, kyselina
2-amino-5-chlor-4-methylbenzensulfonová, kyselina 2-amino-5-chlor-4-methylbenzensulfonová, kyselina 2-amíno-5-methylbenzensulfonová, 2,4,5-trichlorfenylamin, 3-amino-4-methoxy-N-fenylbenzamid, 4-aminobenzamid, methylester kyseliny 2-aminobenzoové, 4-amino-5-methoxy-2,N-dimethylbenzensulfonamid, monomethylester kyseliny 2-amino-N-(2,5-dichlorfenyl)tereftalové, butylester kyseliny 2-aminobenzoové, 2-chlor-5-trifluormethylfenylamin, kyselina 4-(3-amino-4-methylbenzoylamíno)benzensulfonová, 4-amino-2,5-dichlor-N-methylbenzensulfonamid, 4-amino-2,5-dichlor-N,N-dimethylbenzensulfonamid, 6-amino-lH-chinazolin-2,4-dion,
4-(3-amino-4-methoxybenzoylamino)benzamid, 4-amino-2,5-dimethoxy-N-methylbenzensulfonamid, 5-aminobenzimidazolon, 6-amino-7-methoxy~l,4-dihydro~chinoxalín-2,3-díon, 2-chlorethylester kyseliny 3-amino-4~methylbenzoové, isopropylester
3-amino-4-chlorbenzoové, 3-amino-4chlorbenzotrifluorid, n-propylester kyseliny 3-amino-4-methylbenzoové, kyselina 2-aminonaftalen-3,6,8-trisulfonová, kyselina 2-aminonaftalen-4,6,8-trisulfonová, kyselina 2-aminonaftalen-4,8-disulfonová, kyselina 2-aminonaftalen-6, 8-disulfonová, kyselina 2-amino-8-hydroxynaftalen-6-sulfonová, kyselina
1- amino-8-hydroxynaftalen-3,β-dísulfonová, kyselina 1-amino-2-hydroxybenzen-5-sulfonová, kyselina l-amino-4-acetylaminobenzen-2-sulfonová, 2-aminoanisol, kyselina
2- aminomethoxybenzen-co-methansulfonová, kyselina
2-aminofenol-4-sulfonová, kyselina o-anisidin-5-sulfonová,
2-(3-amino-1,4-dimethoxybenzensulfonyl)ethylester kyseliny sírové a 2-(l-methyl-3-amino-4-methoxybenzensulfonyl)ethylester kyseliny sírové.
Předmětem zvláštního zájmu pro azobarviva jsou diazoniové soli následujících aminosloučenin:
(2-(4-aminobenzensulfonyl)ethylester kyseliny sírové, 2-(4-amino-5-methoxy-2-methylbenzensulfonyl)ethylester kyseliny sírové, 2-(4-amino-2,5-dimethoxybenzensulfonyl)ethylester kyseliny sírové, 2-(4-(5-hydroxy-3-methylpyrazol-l-yl)benzensulfonyl)ethylether kyseliny sírové, 2-(3-amino-4-methoxybenzensulfonyl)ethyletser kyseliny sírové, 2-(3-aminobenzensulfonyl)ethyletser kyseliny sírové.
Předmětem zvláštního zájmu pro azopigmenty jsou následující kopulační složky:
4 4444
Arylidy kyseliny octové
kde X je H, COOH,
CON <Rk)n
CONH.
iz
Ϊ r2
Wn • · · ·
a Rk je CH3, OCH3, OC2H5, N02, Cl, NHCOCH3; n=0 až 3; a
R2 je H, CH3 nebo C2H5, bisacetoacetylovaný diaminobenzen nebo bifenyl, N, Ν'-bis(3-hydroxy-2-naftoyl)fenylendiamin (vždy popřípadě substituovaný) nebo pyrazolon
kde R je CH3, COOCH3, COOC2H5;
R' je CH3, SO3H, Cl; p je 0 až 3.
Předmětem zvláštního zájmu pro azobarviva jsou následující kopulační sloučeniny: kyselina 4-(5-hydroxy-3-methylpyrazol-l-yl)benzensulfonová, kyselina 2-aminonaftalen-1,5-disulfonová, kyselina 5-methoxy-2methyl-4(3-oxobutyrylamino)benzensulfonová, kyselina 2-methoxy-5-methyl-4-(3-oxobutyrylamino)benzensulfonová, kyselina
4-acetylamino-2-aminobenzensulfonová, kyselina 4-(4-chlor-6 -(3-sulfofenylamino)-1,3,5-triazin-2-ylamino)-5-hydroxynaftalen-2,7-disulfonová, kyselina 4-acetylamino-5-hydroxynaftalen-2,7-disulfonová, kyselina 4-amino-5-hydroxy-7• ··· naftalen-2,7-disulfonová, kyselina 5-hydroxy-l-(4-sulfofenyl)-lH-pyrazol-3-karboxylová, kyselina 2-aminonaftalen-6,8-disulfonová, kyselina 2-amino-8-hydroxynaftalen-6-sulfonová, kyselina l-amino-8-hydroxynaftalen-3,6-disulfonová, 2-aminoanisol, kyselina 2-aminomethoxybenzen-co-methansulfonová a 1,3,5-trishydroxybenzen.
Azokopulace se provádí s výhodou ve vodném roztoku, mohou však být použita také organická rozpouštědla, například ve směsi s vodou, například aromatické uhlovodíky, chlorované uhlovodíky, glykolethery, nitrily, estery, dimethylformamid, tetramethylmočovina a N-methylpyrolidon.
Pro provádění způsobu azokopulační reakce podle vynálezu se do reaktoru kontinuálně zavádí roztok nebo suspenze diazoniové soli (proud eduktu B) a roztok nebo suspenze kopulační složky (proud eduktu A), tam se vzájemně mísí a uvádějí do reakce.
Smíchání směsí výchozích látek na objemový proud se může provádět také předem v mikromísičích nebo v předřazených míchacích zónách.
Pro azokopulaci mohou být do proudů eduktů přiváděny roztoky pufru (proud C), s výhodou z organických kyselin a jejich solí, např. pufr kyselina octová/octan, pufr kyselina citronová/citrát, nebo z anorganických kyselin a jejich solí, jako například pufr kyselina fosforečná/fosfát nebo pufr kyselina uhličitá/uhličitan.
Azopígmenty mohou být monoazopigmenty nebo disazopigmenty. Mohou být vyrobeny také směsi azopigmentů.
Jako azopígmenty přicházejí v úvahu C.I. pigmenty Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 97, 111, 120, 126, 127, 151, 154, 155, 174, 175, 176, 180, 181, • · fc · · ·
183, 191, 194, 198; pigmenty Orange 5, 34, 36, 38, 62, 72, 74; pigmenty Red 2, 3, 4, 12, 14, 22, 48:1-4, 49:1, 52:1-2, 53:1-3, 60:1, 112, 137, 144, 146, 147, 170, 171, 175, 176,
184, 185, 187, 188, 208, 214, 242, 247, 253, 256, 266; pigment Violet 32; pigment Brown 25.
Jako barviva přicházejí v úvahu disperzní nebo také ve vodě rozpustná aniontová a kationtová barviva. Zejména se jedná o mono-, dis- nebo polyazobarviva, například formazanová nebo antrachinonová barviva. V případě ve vodě rozpustných barviv se jedná zejména o alkalické soli nebo amoniové soli reaktivních barviv, nebo o reaktivní barviva, jako například kyselá barviva na vlnu nebo substantivní barviva na bavlnu ze skupiny azobarviv. Jako azobarviva přicházejí v úvahu s výhodou kovů prosté a metalizovatelné monoazo-, disazo- a trisazobarviva, které mají jednu nebo více sulfonových nebo karboxylových skupin, a monoazo-, disazo- a trisazobarviva obsahující těžký kov, zejména chrom nebo kobalt. Výroba prekurzorů barviv obsahujících kovy se provádí obvyklým způsobem v konvenčním vsázkovém procesu.
Jako reaktivní azobarviva přicházejí v úvahu zejména C.I. pigmenty Reactive Yellow 15, 17, 37, 57, 160; Reactive Orange 107; Reactive Red 2, 23, 35, 180; Reactive Violet 5; Reactive Blue 19, 28, 203, 220; a Reactive Black 5, 8, 31. Dále je možno při tomto způsobu uvažovat zejména C.I. pigmenty Acid Yellow 17, 23; Direct Yellow 17, 86, 98, 132, 157; a Direct Black 62, 168 a 171.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. la, lb, lc představují průtočnou měřící celu pro provádění způsobu podle vynálezu.
-9• φ *···
Obr. 2 představuje zařízení podle vynálezu pro provádění kontinuální on-line regulované azokopulační reakce.
Pro provádění způsobu se osvědčila průtočná měřicí cela (obr. la, lb, lc), která má rotující redoxní elektrodu (1), která je uspořádána přibližně uprostřed průtokové trubky (2) průtočné měřicí cely napříč ke směru proudění reakční směsi a je otáčivě uložena v třecím kontaktu (3) pro snímání signálu; tyčové těleso (4) s čistícím účinkem nacházející se ve styku s rotující redoxní elektrodou; referenční elektrodu (5); a pH-elektrodu (6).
Rotující redoxní elektroda (1) sestává z vodivého kovu, s výhodou z W, Au, Pt, Ag, Sb, Mo, Cr nebo jejich slitiny, grafitu nebo z alespoň 80 % některého z uvedených materiálů. Zvláště výhodné jsou redoxní elektrody z wolframu. Redoxní elektroda je otočně uložena, například v Cu-objímce, a prostřednictvím vnějšího pohonného zařízení, například elektromotoru, se uvádí do rotace kolem podélné osy. Snímání signálu se provádí přes třecí kontakt v uložení. Jako protíelektroda slouží referenční elektroda (5), kterou je s výhodou na trhu dostupná Ag/AgCl elektroda, kalomelová elektroda nebo Pt/H2 standardní vodíková elektroda. Redoxní elektroda (1) je během své rotace ve styku s tyčovým tělesem (4), sestávajícím z inertního materiálu nebo povlečeným inertním materiálem, např. polyvinylidendifluoridem (PVDF), polytetrafluorethylenem (PTFE), zvláště výhodně sestávajícím z abrazivního materiálu nebo povlečeným abrazivním materiálem, jako např. korundem, arkansaským křemenem nebo karbidem křemíku, takže je povrch elektrody kontinuálně mechanicky čištěn. Těleso (4) je s výhodou přitlačováno na rotující redoxní elektrodu prostřednictvím vodícího zařízení, zejména spirálové pružiny nebo závaží. Místo styku mezi tělesem (4) a redoxní elektrodou je s výhodou ve středu průtokové trubky (2) a zmenšuje v tomto místě (měřicí místo)
• · ·
- 10•9 99 • 9 9 * • >9 9 • 9 99 9 • 9 « •9 99 proudový průřez. Tím je udržován malý mrtvý objem. Měřicí cela dále obsahuje pH elektrodu (6), například na trhu dostupnou skleněnou elektrodu.
Měřicí cela je s výhodou konstruována tak, že pH elektroda (6), referenční elektroda (5) a tyčovité těleso (4) včetně vodícího.zařízení stojí navzájem paralelně a vždy o 90° přesazené vůči rotující redoxní elektrodě, vertikálně ke směru proudění. Pouzdro (8) měřící cely je s výhodou vytvořeno z inertního materiálu, například PVDF, PTFE nebo polypropylenu.
Obr. lb představuje měřicí celu v pohledu proudění, a obr. 1c představuje půdorys v podhledu shora.
Předmětem vynálezu je také zařízení (obr. 2) pro provádění kontinuální on-line regulované azokopulační reakce, které má průtočnou měřící celu (M), jak je popsána výše, spojenou s kontinuálně provozovaným reaktorem (R) a zásobními nádobami (A, B a popřípadě C) .
Jako kontinuálně provozovaný reaktor přicházejí v úvahu protékané trubky, kaskády míchaných reaktorů, mikroreaktory nebo mikrotryskové reaktory, zejména s průřezy proudění v mikrometrech až milimetrech. Výhodné jsou mikroreaktory a mikrotryskové reaktory. Vhodné mikroreaktory jsou popsány například v DE-A 100 05 550 (PCT/EP 01/01137), mikrotryskové reaktory jsou popsány v německé patentové přihlášce DE-A 10 049 200.
Mikroreaktor sestává např. z více na sobě složených a vzájemně spojených destiček, na jejichž povrchu se nacházejí míkromechanicky vytvořené struktury, které ve vzájemné spolupráci tvoří reakční prostory pro provádění chemických reakcí. Průtoky látkových proudů jsou limitovány použitými aparáty, například prostřednictvím tlaku, ustavujícího se podle geometrického dimenzování mikroreaktoru. Je žádoucí,
- 11 aby reakce probíhala zcela v mikroreaktoru, může však navazovat také pozdržovací zóna poskytující případně potřebnou dobu zdržení. Průtoky jsou v závislosti na viskozitě s výhodou mezi 0,05 až 5 1/mín, s výhodou 0,05 až 500 ml/min, zvláště výhodně 0,05 až 250 ml/min, zejména 0,1 až 100 ml/min. V mikrotryskových reaktorech jsou průtoky 100 až 100 ml/min až 2000 ml/min.
Redoxní elektroda (1) a referenční elektroda (5) jsou přitom spojeny se zásobní nádobou A (kopulační složka) a se zásobní nádobou B (diazosložka), pH elektroda je spojena se zásobní nádobou C (pufr, louh, kyselina). Regulace proudů A, B, C se provádí pomocí obvyklých regulovatelných dopravních zařízení, například čerpadel a ventilů.
Příklady provedení vynálezu
C.I. pigment Red 2:
Výroba roztoku diazoniové soli:
Do 500ml tříhrdlé baňky bylo předloženo 14,6 g pevného 2,5-dichloranilinu ve 25,1 ml vody a bylo přidáno 30,8 ml 31% kyseliny solné. Po 8 hodinách míchání při pokojové teplotě byl získán roztok hydrochloridu. Po přidání dalších 25,1 ml vody a 3,75 ml 60% kyseliny octové byla reakční směs ochlazena na -5 °C. Při této teplotě bylo k reakční směsi během asi 15 minut přikapáno 11,5 ml 40% roztoku dusitanu sodného a směs byla míchána po dobu dalších 60 minut při teplotě 0 °C. Pro vyčiření reakční směsi bylo přidáno šestkrát na špičku špachtle Celíte® a rychle odsáto. Žlutavý roztok diazonivé solí byl doplněn vodou na celkový objem 300 ml (~0,3M) .
Výroba roztoku kopulační složky:
4499 ♦ · 9 • 499 • 4 9
9 •4 4 «99 • ♦ 9 • 4 · • 44«
Do druhé baňky bylo předloženo 23,9 g naftolu AS v 50,2 mn vody a bylo přidáno 26,7 ml 25% louhu sodného. Tato směs byla míchána při teplotě 60 °C po dobu 120 minut a převedena do roztoku. Roztok byl rychle odsát a rovněž doplněn vodou na celkový objem 300 ml (~0,3M).
Azokopulace v mikroreaktoru
Roztok diazoniové soli (proud eduktu B) a roztok naftolu (proud eduktu A) byly čerpány prostřednictvím kalibrovaného pístového čerpadla rychlostí vždy 6 ml/min na příslušný vstup eduktu do mikroreaktoru (typ Selecto®, Cellular Process Chemistry GmbH, Frankfurt/Main). Vlastní azokopoulace probíhá v reaktorovém prostoru. Pro dosažení tlumivého účinku byly tyto roztoky eduktů krátce před vstupy reaktoru ředěny roztokem kyseliny octové (4 ml 60% kyseliny octové a 600 ml vody). Roztok kyseliny octové byl rovněž pomocí kalibrovaného pístového čerpadla čerpán přes T-kus rychlostí vždy 6 ml/min do přívodu eduktu do mikroreaktoru. Na okruhy výměny tepla mikroreaktoru byl připojen termostat, který byl nastaven na reakční teplotu 40 °C. Hodnota pH suspenze produktu byla na výstupu reaktoru při správně nastavených průtocích eduktů 2 až 3.
Regulace:
Při konstantním průtoku eduktu a konstantní hodnotě pH byl na výstupu z reaktoru odebírán vzorek. Anylytickým postupem, například DC (chromatografie v tenké vrstvě) nebo HPLC (vysokotlaká kapalinová chromatografie), byl zjišťován případný přebytek jedné složky a/nebo byla prováděna tečkovací zkouška pomocí H-kyseliny (CAS č. 90-20-0) pro důkaz přebytku diazoniové soli popř. pomocí roztoku soli pravé modři (CAS č. 20282-70-6) pro zjištění přebytku kopulační složky. V závislosti na tomto výsledku byly korigovány proudy eduktů roztoku diazoniové soli a/nebo ·♦··
- IJ • ··· ·« 4 4 • · · 4 4 • · · 4 4 • « · ··· · 4 • · · 4 ·· ·♦ roztoku naftolu. Když již nebylo možno zjistit žádný přebytek eduktu, byl stanoven redoxpotenciál při konstantní hodnotě pH, např. 187 mV při použití wolframové elektrody proti Ag/AgCl. Pro další průběh azokopulační reakce byla každá další odchylka od tohoto stanoveného redoxního potenciálu korigována příslušnou změnou proudu eduktu A a/nebo B.
Redoxpotenciál: Potenciál při této syntéze pigmentu je v rozmezí -200 až +250 mV, vždy podle materiálu elektrody.

Claims (13)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob regulace dávkování reakčních kontinuální azokopulační reakci, vyznačující se tím, že se on-line měří redox potenciál reakční směsi v hlavním proudu po jeho výstupu z kontinuálně provozovaného reaktoru v průtočné měřicí cele pomocí rotující redoxní elektrody uspořádané napříč ke směru toku reakční směsi.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se reguluje dávkování kopulační složky a/nebo diazosložky.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se on-line reguluje proud eduktu A, obsahující roztok nebo suspenzi kopulační složky, proud eduktu B, obsahující roztok nebo suspenzi diazosložky, a popřípadě proud C, obsahující roztok pufru, kyseliny nebo louhu.
  4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se dávkování reakčních složek provádí prostřednictvím srovnání měřeného signálu redoxní elektrody s požadovanou hodnotou předem nastaveného redox potenciálu při konstantní hodnotě pH.
  5. 5. Průtočná měřicí cela pro provádění způsobu podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že má rotující redoxní elektrodu (1), která je uspořádána přibližně uprostřed průtokové trubky (2) průtočné měřicí cely napříč ke směru proudění reakční směsi a je otáčivě uložena v třecím kontaktu (3) pro snímání signálu; tyčové těleso (4) s čistícím účinkem nacházející se ve styku s rotující redoxní elektrodou; referenční elektrodu (5); a pH-elektrodu (6).
    - 15• ···· A · • ··· ·· ····
  6. 6. Průtočná měřicí cela podle nároku 5, vyznačující se tím, že redoxní elektroda (1) sestává z W, Au, Pt, Ag, Sb, Mo, Cr, grafitu nebo z alespoň 80 % některého z uvedených materiálů nebo z jejich slitiny.
  7. 7. Průtočná měřicí cela podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že třecí kontakt (3) je vytvořen z mědi
  8. 8. Průtočná měřicí cela podle jednoho nebo více nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že tyčové těleso (4) je přitlačováno na rotující redoxní elektrodu prostřednictvím vodicího zařízení (7), s výhodou pružiny.
  9. 9. Průtočná měřicí cela podle jednoho nebo více nároků 5 až 8, vyznačující se tím, že tyčové těleso (4) sestává z inertního, s výhodou abrazivního, materiálu nebo je povlečeno inertním, s výhodou abrazivním, materiálem.
  10. 10. Průtočná měřicí cela podle jednoho nebo více nároků 5 až 9, vyznačující se tím, že tyčové těleso sestává z polyvinylidendifluoridu, polytetrafluorethylenu, korundu, arkansaského křemene nebo karbidu křemíku nebo je jím povlečeno.
  11. 11. Průtočná měřicí cela podle jednoho nebo více nároků 5 až 10, vyznačující se tím, že referenční elektroda (5) je elektroda Ag/AgCl, kalomelová elektroda nebo standardní vodíková elektroda Pt/H2.
  12. 12. Zařízení pro provádění kontinuální on-line regulované azokopulační reakce, vyznačující se tím, že má průtočnou měřící celu (M) podle jednoho nebo více nároků 5 až 11, spojenou s kontinuálně provozovaným reaktorem (R) a zásobními nádobami (A, B a popřípadě C).
    - 16••4 ·
    444»
    4 44 • 4 « · 4
    4 ·
    4 «
    4 4 • 9
    4 3» ·· 44
  13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, žekontinuálně provozovaný reaktor je mikroreaktor nebo mikrotryskový reaktor.
CZ20032272A 2001-02-23 2002-02-19 Způsob a zařízení pro kontinuální regulaci redox potenciálu při azokopulaci CZ20032272A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10108716A DE10108716A1 (de) 2001-02-23 2001-02-23 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Redox-Regelung bei Azokupplungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20032272A3 true CZ20032272A3 (cs) 2003-11-12

Family

ID=7675223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20032272A CZ20032272A3 (cs) 2001-02-23 2002-02-19 Způsob a zařízení pro kontinuální regulaci redox potenciálu při azokopulaci

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20040131507A1 (cs)
EP (1) EP1363975B1 (cs)
JP (1) JP4060713B2 (cs)
KR (1) KR20030090646A (cs)
CN (1) CN1210350C (cs)
CZ (1) CZ20032272A3 (cs)
DE (2) DE10108716A1 (cs)
ES (1) ES2240730T3 (cs)
WO (1) WO2002068540A2 (cs)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143189A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-20 Clariant Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur prozeßbegleitenden Reinigung von Mikro-und Minireaktoren
US6969505B2 (en) 2002-08-15 2005-11-29 Velocys, Inc. Process for conducting an equilibrium limited chemical reaction in a single stage process channel
US7014835B2 (en) * 2002-08-15 2006-03-21 Velocys, Inc. Multi-stream microchannel device
US6622519B1 (en) 2002-08-15 2003-09-23 Velocys, Inc. Process for cooling a product in a heat exchanger employing microchannels for the flow of refrigerant and product
US7294734B2 (en) * 2003-05-02 2007-11-13 Velocys, Inc. Process for converting a hydrocarbon to an oxygenate or a nitrile
JP4611989B2 (ja) * 2003-05-16 2011-01-12 ヴェロシス，インク． マイクロチャネルプロセス技術を用いてエマルジョンを作製するプロセス
US8580211B2 (en) * 2003-05-16 2013-11-12 Velocys, Inc. Microchannel with internal fin support for catalyst or sorption medium
US7485671B2 (en) * 2003-05-16 2009-02-03 Velocys, Inc. Process for forming an emulsion using microchannel process technology
US7220390B2 (en) * 2003-05-16 2007-05-22 Velocys, Inc. Microchannel with internal fin support for catalyst or sorption medium
WO2005032693A2 (en) * 2003-08-29 2005-04-14 Velocys Inc. Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology
US7029647B2 (en) * 2004-01-27 2006-04-18 Velocys, Inc. Process for producing hydrogen peroxide using microchannel technology
US7084180B2 (en) * 2004-01-28 2006-08-01 Velocys, Inc. Fischer-tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
US9023900B2 (en) 2004-01-28 2015-05-05 Velocys, Inc. Fischer-Tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
US8747805B2 (en) 2004-02-11 2014-06-10 Velocys, Inc. Process for conducting an equilibrium limited chemical reaction using microchannel technology
US7305850B2 (en) * 2004-07-23 2007-12-11 Velocys, Inc. Distillation process using microchannel technology
US7610775B2 (en) * 2004-07-23 2009-11-03 Velocys, Inc. Distillation process using microchannel technology
JP2010210118A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Jamco Corp 漏水防止用安全弁を備えた旅客機搭載用スチームオーブン
DE102009012685A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Clariant International Limited C.I. Pigment Red 112 mit verbesserter Dispergierbarkeit
CN102618063B (zh) * 2012-03-09 2013-11-20 大连理工大学 水溶性偶氮染料的螺旋管混沌混合的连续化制备方法
GB201214122D0 (en) 2012-08-07 2012-09-19 Oxford Catalysts Ltd Treating of catalyst support
CN103130679B (zh) * 2013-03-12 2014-03-26 浙江迪邦化工有限公司 重氮化合物的自动控制连续生产方法及装置
WO2016201218A2 (en) 2015-06-12 2016-12-15 Velocys, Inc. Synthesis gas conversion process

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1085278B (de) * 1958-03-08 1960-07-14 Hoechst Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Azopigmenten
US3826741A (en) * 1972-11-03 1974-07-30 Nihon Filter Co Ltd Method of treating waste solution containing chromate ion or cyanide ion
DE2352735C2 (de) * 1973-10-20 1984-12-06 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Zugabe einer Komponente bei der diskontinuierlichen Azofarbstoffherstellung
US4479852A (en) * 1983-01-21 1984-10-30 International Business Machines Corporation Method for determination of concentration of organic additive in plating bath
US4725339A (en) * 1984-02-13 1988-02-16 International Business Machines Corporation Method for monitoring metal ion concentrations in plating baths
US5106478A (en) * 1990-12-06 1992-04-21 Wolf Musow Electrode wiper cleaning system
BR0108190A (pt) * 2000-02-09 2003-02-25 Clariant Int Ltd Processo para preparação de corantes azo em microrreatores
DE10049200A1 (de) * 2000-10-05 2002-04-11 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von Azofarbmitteln

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002068540A2 (de) 2002-09-06
CN1210350C (zh) 2005-07-13
EP1363975B1 (de) 2005-03-30
WO2002068540A3 (de) 2002-12-05
US20040131507A1 (en) 2004-07-08
ES2240730T3 (es) 2005-10-16
CN1492910A (zh) 2004-04-28
DE10108716A1 (de) 2002-09-19
KR20030090646A (ko) 2003-11-28
JP2004532293A (ja) 2004-10-21
EP1363975A2 (de) 2003-11-26
DE50202624D1 (de) 2005-05-04
JP4060713B2 (ja) 2008-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20032272A3 (cs) Způsob a zařízení pro kontinuální regulaci redox potenciálu při azokopulaci
KR100742542B1 (ko) 마이크로반응기에서의 아조 염료의 제조 방법
CN107488361B (zh) 一种微反应器内连续化制备偶氮染料的方法
TWI231307B (en) Preparation of disazo condensation pigments in microreactors
US20070213516A1 (en) Process For Producing High-Purity Azo Dyes
US20070240618A1 (en) High-Purity Naphthol as Pigments
US7135266B2 (en) Preparation of azo colorants in microreactors and their use in electrophotographic toners and developers, powder coatings, ink jet inks and electronic medias
KR20020027272A (ko) 아조 착색제의 제조 방법
US20060042117A1 (en) Method and device for carrying out chemical and physical methods
JPH05222306A (ja) ハロゲノピリミジンとアミンとの連続的反応方法
CN113634216B (zh) 一种在管路式反应器中连续重氮化连续偶合生产水溶性偶氮染料的方法
DE10040100A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Azofarbmitteln in Mikroreaktoren
DE10005550A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Azofarbmitteln in Mikroreaktoren
JPH05222009A (ja) ジフルオロトリアジニル化合物とアミン類との連続反応方法