DE1242211B - Process for the continuous production of pure benzene dicarboxylic acids - Google Patents
Process for the continuous production of pure benzene dicarboxylic acidsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
CAmaCAma
Int. Cl.:Int. Cl .:
C07cC07c
Deutsche Kl.: 12 ο -14German class: 12 ο -14
/jO2,0/ jO2.0
Nummer: 1242 211Number: 1242 211
Aktenzeichen: C 26626IV b/12 οFile number: C 26626IV b / 12 ο
Anmeldetag: 4. April 1962 Filing date: April 4, 1962
Auslegetag: 15. Juni 1967Open date: June 15, 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner Benzoldicarbonsäuren, die durch Oxydation entsprechender Xylole mit Hilfe von Ammoniumsulfat und einer anorganischen Schwefelverbindung, in der der Schwefel 5 eine Wertigkeit unter 6 aufweist, erhalten worden waren. Von den Benzoldicarbonsäuren besitzt insbesondere die Terephthalsäure eine beachtliche technische Bedeutung bei der Herstellung von PoIyäthylenterephthalat. The invention relates to a process for the continuous production of pure benzene dicarboxylic acids, the oxidation of corresponding xylenes with the help of ammonium sulfate and an inorganic one Sulfur compound in which the sulfur 5 has a valence below 6 has been obtained was. Of the benzenedicarboxylic acids, terephthalic acid in particular has a considerable technical level Importance in the production of polyethylene terephthalate.
Bei der Herstellung von Polyäthylenterephthalat durch Umsetzung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol besteht die wesentliche Forderung, daß die Terephthalsäure in einem Zustand sehr hoher Reinheit vorliegt, wenn zufriedenstellende Reaktionsgeschwindigkeiten und ein technisch annehmbares Polykondensat erhalten werden sollen.In the manufacture of polyethylene terephthalate by reacting terephthalic acid with ethylene glycol there is an essential requirement that the terephthalic acid be in a state of very high purity is present when there are satisfactory reaction rates and a technically acceptable one Polycondensate are to be obtained.
Benzoldicarbonsäuren können z. B. durch Oxydation von Dialkylbenzolen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen in Gegenwart von aliphatischen Carbonsäuren als Lösungsmittel und Schwermetallverbindungen als Katalysatoren oder, wie vorstehend bereits angegeben, durch Oxydation entsprechender Xylole mit Hilfe von Ammoniumsulfat und einer anorganischen Schwefelverbindung, in der der Schwefel eine Wertigkeit unter 6 aufweist, hergestellt werden. Jedoch enthalten die gemäß diesem Verfahren oder anderen bekannten Verfahrensweisen erhaltenen rohen Benzoldicarbonsäuren einen hohen Gehalt an Verunreinigungen. Es sind Verfahren zur Behandlung dieser rohen Benzoldicarbonsäuren für die Erzielung eines höheren Reinheitszustands bekannt, die jedoch zumeist schwierig und kostspielig und im allgemeinen nicht geeignet sind, den für die Umsetzung mit Äthylenglykol geforderten hohen Reinheitsstandard zu erreichen, um geeignete Polykondensate, beispielsweise in der synthetischen Faserherstellung, zu erzeugen.Benzene dicarboxylic acids can, for. B. by oxidation of dialkylbenzenes with oxygen or oxygen-containing gases in the presence of aliphatic carboxylic acids as solvents and heavy metal compounds as catalysts or, as already indicated above, by oxidation Xylenes with the help of ammonium sulfate and an inorganic sulfur compound in which the Sulfur has a valence below 6. However, they contain according to this procedure or other known procedures, the crude benzene dicarboxylic acids obtained have a high Content of impurities. There are methods of treating these crude benzene dicarboxylic acids for the achievement of a higher level of purity is known, but this is usually difficult and expensive and are generally not suitable, the high required for the reaction with ethylene glycol To achieve purity standards in order to obtain suitable polycondensates, for example in synthetic fiber production, to create.
Es ist ein Verfahren zur Abtrennung von Begleitstoffen aus festen kristallinen Stoffen oder Stoffgemischen, ζ. Β. Terephthalsäure, durch Behandeln mit Lösungsmitteln bekannt, bei dem die Lösungsmittelbehandlung durchgeführt wird, nachdem die kristallinen Stoffe oder Stoffgemische in Gegenwart einer kleinen Menge eines Lösungsmittels für diese Stoffe und bzw. oder von Adsorptionsmitteln einige Zeit auf Temperaturen erhitzt worden sind, die unterhalb der Zersetzungstemperatur bzw. des Schmelzpunktes der Stoffe bzw. Stoffgemische liegen.It is a process for separating accompanying substances from solid crystalline substances or mixtures of substances, ζ. Β. Terephthalic acid, known from solvent treatment, in which the solvent treatment is carried out after the crystalline substances or mixtures of substances in the presence a small amount of a solvent for these substances and / or some adsorbents Time have been heated to temperatures below the decomposition temperature or the melting point of the substances or mixtures of substances.
Ferner ist ein Verfahren zur Reinigung von Terephthalsäure bekannt, bei dem die rohe Säure auf eine Temperatur nicht unterhalb von 350° C erhitzt wird Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner BenzoldicarbonsäurenFurthermore, a method for purifying terephthalic acid is known in which the crude acid on a Temperature not heated below 350 ° C is a process for the continuous recovery of purer Benzene dicarboxylic acids
Anmelder:Applicant:
Monsanto Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)Monsanto Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,Dr. E. Wiegand and Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte, München 15, Nußbaumstr. 10Patent Attorneys, Munich 15, Nussbaumstr. 10
Als Erfinder benannt:
Eugene Lee Ringwald,
Cary, N. C. (V. St. A.)Named as inventor:
Eugene Lee Ringwald,
Cary, NC (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 25. April 1961 (105 445)V. St. v. America April 25, 1961 (105 445)
und gegebenenfalls die Zersetzungsprodukte der Verunreinigungen aus der Terephthalsäure durch Lösen der gereinigten Terephthalsäure und der Zersetzungsprodukte in Alkali und Gewinnung der Terephthalsäure durch Ausfällung mit einer Mineralsäure entfernt werden.and optionally the decomposition products of the impurities from the terephthalic acid by dissolution the purified terephthalic acid and the decomposition products in alkali and recovery of terephthalic acid can be removed by precipitation with a mineral acid.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Reinigung einer Carbonsäure mit einem Gehalt an Stickstoffverbindungen als Verunreinigungen bekannt, bei dem die Stickstoffverbindungen durch Behandlung der unreinen Carbonsäure in Alkalilösung mit gasförmigem Schwefeldioxyd in wasserlösliche Produkte übergeführt werden.Furthermore, there is a method for purifying a carboxylic acid containing nitrogen compounds known as impurities, in which the nitrogen compounds by treating the impure Carboxylic acid in alkali solution with gaseous sulfur dioxide converted into water-soluble products will.
Die bekannten Verfahren haben jedoch nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt.However, the known methods have not led to the desired success.
Schließlich ist bekannt, rohe Benzoldicarbonsäuren durch ein ansatzweise ausgeführtes Verfahren auf den hohen Reinheitsgrad zu reinigen, der als Standard für die Verwendung bei der Umsetzung mit Äthylenglykol zur Erzeugung von linearen Polyestern, die für die synthetische Faserherstellung geeignet sind, verlangt wird. Obgleich das bekannte Verfahren sehr wirksam ist, ist es jedoch der großtechnischen Herstellung auf Grund seiner Natur als Einzelansatzverfahren nicht leicht zugänglich.Finally, it is known to produce crude benzene dicarboxylic acids by a batch process the high level of purity that comes as standard for use when implementing with clean Ethylene glycol for the production of linear polyesters, which are suitable for synthetic fiber production are required. However, although the known method is very effective, it is large-scale Due to its nature, production as a single batch process is not easily accessible.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Benzoldicarbonsäuren, die durch Oxydation entsprechender Xylole mit Hilfe von Ammoniumsulfat und einer anorganischen Schwefelverbindung, in der der Schwefel eine Wertigkeit unter 6 aufweist,It has now been found, surprisingly, that benzene dicarboxylic acids obtained by oxidation corresponding xylenes with the help of ammonium sulfate and an inorganic sulfur compound, in which the sulfur has a valence below 6,
709 590/333709 590/333
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erhalten worden waren, kontinuierlich, insbesondere entstehende Diammoniumsulfat eine leichtere Ab-had been obtained, continuously, in particular resulting diammonium sulfate an easier ab-
auf den für eine Weiterverarbeitung auf Polyester- trennung der ausgefällten Benzoldicarbonsäure er-on the polyester separation of the precipitated benzenedicarboxylic acid required for further processing
fasern erforderlichen Reinheitsgrad bringen kann, möglicht. Es kann aber auch Ammoniumchlorid,fibers can bring the required degree of purity, possible. But it can also be ammonium chloride,
wenn man eine rohe, in bekannter Weise durch welches bei Verwendung von Salzsäure gebildet wird,if you have a raw, in a known manner, which is formed when using hydrochloric acid,
Behandeln mit Aktivkohle entfärbte, wäßrige am- 5 gut abgetrennt werden. Bevorzugt wird die Schwefel-Treating with activated charcoal, decolorized, aqueous am- 5 are separated off well. Preferred is the sulfur
moniakalische Lösung einer Benzoldicarbonsäure mit säure in wäßriger Lösung mit einer Konzentrationmoniacal solution of a benzene dicarboxylic acid with acid in aqueous solution with a concentration
eiöeP*§äure größerer Ionisationskonstante als die- von 10 bis 20 °/o verwendet.eiöeP * §acid ionization constant greater than that of 10 to 20% used.
jenige \ler Benzoldicarbonsäure kontinuierlich mit Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß Prosolcher ^Geschwindigkeit in Berührung bringt, daß duktverluste weitgehend vermieden und die Produktder pH^Vert zwischen 1 und 3,6 gehalten wird, und io qualität beträchtlich gesteigert werden können, wenn die ausgefällte Benzoldicarbonsäure in bekannter man den pH-Wert während der Berührung der Di-Weise aufarbeitet. Bei einer besonderen Ausführungs- ammoniumsalzlösung mit der zur Ausfällung der form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Benzoldicarbonsäure aus der Lösung verwendeten pH-Wert zwischen 2 und 3 eingehalten. Säure zwischen 1 und 3,6 und vorzugsweise zwischenthose \ ler benzenedicarboxylic acid continuously with Surprisingly, it has been shown that Prosolcher ^ Speed brings that duct losses largely avoided and the product der pH ^ vert is kept between 1 and 3.6, and io quality can be considerably increased if the precipitated benzenedicarboxylic acid known in one the pH while touching the di-way worked up. In a special execution ammonium salt solution with the to precipitate the In the form of the process according to the invention, a benzene dicarboxylic acid from the solution is used pH value between 2 and 3 maintained. Acid between 1 and 3.6 and preferably between
Bei der praktischen Durchführung wird die rohe 15 2 und 3 einstellt. Dies kann vorteilhaft dadurch er-Benzoldicarbonsäure in ihr Ammoniumsalz über- reicht werden, daß man die Reaktionsteilnehmer geführt. Da die Dauer der Auflösung der rohen unter Rühren in ein Reaktionsgefäß mit solchen Säure in dem wäßrigen Ammoniak unter Bildung des Geschwindigkeiten abmißt, um das erhaltene Gemisch Säuresalzes von der Teilchengröße der rohen Benzol- innerhalb des gewünschten pH-Bereichs zu halten, dicarbonsäure abhängt, wird diese zweckmäßig in 20 Zur Angabe des pH-Werts innerhalb des Reaktionsverhältnismäßig kleiner Teilchengröße, d. h. Teilchen gefäßes kann ein pH -Meßgerät verwendet werden, mit einem Durchmesser von etwa 0,15 mm oder dar- wobei die Elektroden innerhalb des Reaktionsgefäßes unter, eingebracht, wobei zur Erleichterung der Salz- eingesetzt sind.In practice, the raw 15 2 and 3 is set. This can advantageously be achieved by using benzene dicarboxylic acid be handed over in their ammonium salt that one led the reactants. As the duration of the dissolution of the crude with stirring in a reaction vessel with such Acid in the aqueous ammonia forming the rate gauges to the resulting mixture Keeping acid salt of the particle size of the crude benzene within the desired pH range Depending on the dicarboxylic acid, it is expedient in 20 To indicate the pH value within the reaction ratio small particle size, d. H. A pH meter can be used with a diameter of about 0.15 mm or less, with the electrodes inside the reaction vessel below, introduced, with the salt used to facilitate the use.
bildung vorteilhaft eine die stöchiometrische Menge, Das ausgefällte, die Benzoldicarbonsäure enthal-advantageously a stoichiometric amount, the precipitated, the benzene dicarboxylic acid
die für die vollständige Neutralisation der Benzol- 25 tende breiartige Gemisch wird einer Trenneinrich-the paste-like mixture required for complete neutralization of the benzene is fed to a separating device
dicarbonsäurebeschickung erforderlich ist, überstei- tung, vorzugsweise einer Zentrifuge, zugeführt. Diedicarboxylic acid charge is required, overflow, preferably a centrifuge, fed. the
gende Menge an Ammoniak eingesetzt wird. Bis- abgetrennte Benzoldicarbonsäure wird dann durchlowing amount of ammonia is used. Bis- separated benzenedicarboxylic acid is then by
weilen kann ein molarer Überschuß an Ammoniak eine oder mehrere Wasch- und Filtrationszonen ge-while a molar excess of ammonia can lead to one or more washing and filtration zones
bis zu 30% vorteilhaft sein. führt, worauf sie zu einer gebräuchlichen Trock-up to 30% beneficial. leads to a common drying
Zweckmäßig wird die erhaltene Lösung, z. B. mit 30 nungseinrichtung gepumpt wird.Appropriately, the solution obtained, for. B. is pumped with 30 voltage device.
einer Konzentration von etwa 10 % des Diammo- Das Verfahren wird an Hand der Zeichnung näher
niumsalzes filtriert, um alle unlöslichen Stoffe abzu- erläutert, welche in schematischer Darstellung die
trennen, wobei gegebenenfalls ein Filterhilfsmittel, Vorrichtung und den Verfahrensablauf für die prakwie
Kieselgur, zugeführt werden kann. Dabei ist das tische Durchführung der Erfindung zeigt.
Filtermittel gewöhnlich in einer Menge von 1 bis 3 °/o, 35 Rohe Benzoldicarbonsäure wird aus dem Bebezogen
auf das Gewicht der eingesetzten Benzoldi- hälter 1 über Leitung 2 in einen waagerecht angecarbonsäure,
vorhanden. brachten Mischstromauflöser 3 eingebracht. In diesesa concentration of about 10% of the diammo- The process is filtered based on the drawing in more detail in order to explain all insoluble substances, which separate them in a schematic representation, with a filter aid, device and the process sequence for the practically diatomite, if necessary can be. The table shows the implementation of the invention.
Filter medium usually in an amount of 1 to 3%. Crude benzene dicarboxylic acid is present based on the weight of the benzene dicarboxylic acid used via line 2 in a horizontal carboxylic acid. brought mixed flow dissolver 3 introduced. In this
Die Lösung des Diammoniumsalzes besitzt eine Gefäß wird wäßriges Ammoniumhydroxyd aus dem gelbe bis dunkelbraune Farbe. Zur Entfärbung wird Behälter 4 über die Leitung 5 zusammen mit einem daher die Lösung durch ein Aktivkohlebett geleitet. 40 Filterhilfsmittel (Kieselgur), welches aus dem Trich-Optimale Ergebnisse können bei Verwendung einer ter 6 durch die Leitung 7 eingeführt wird, gepumpt, feinteiligen Aktivkohle, die durch ein engmaschiges Die wäßrige Ammoniumhydroxydlösung in dem BeSieb, beispielsweise dem handelsüblichen Pittsburgh hälter 4 wird hergestellt, indem man in den Behälter Typ OL, geht und vorzugsweise einer Teilchengröße aus der Leitung 8 Ammoniak und aus der Leitung 9 von etwa 0,297 bis 0,84 mm aufweist, erhalten wer- 45 Wasser einführt. Nach der Auflösung der rohen Benden. Üblicherweise ist es erwünscht, die Aktivkohle zoldicarbonsäure wird die erhaltene Lösung über der Säuresalzlösung in einer Menge von etwa 1 bis Leitung 10 durch das Filter 11 zur Abtrennung des 2 °/o, bezogen auf das Gewicht der Benzoldicarbon- Filterhilfsmittels geführt. Aus dem Filter 11 wird die säure, zuzusetzen. Obgleich verschiedene Vorrich- Lösung zu dem Haltebehälter 12 übergeführt, aus tungen, welche für die Behandlung mit Aktivkohle 50 welchem sie über die Leitung 13 in und durch den verwendet werden, wird im allgemeinen die Ver- Aktivkohleadsorptionsturm 14 zur Abtrennung von Wendung einer mit Aktivkohle beschickten Säule löslichen Farbkörpern gepumpt wird. Die entfärbte oder eines Turms bevorzugt, durch die oder durch Lösung wird dann von dem oberen Ende des Turms den die Lösung gepumpt oder abwärts auf Grund 14 abgenommen und durch das Filter 15 geführt und der Schwerkraft geführt werden kann. Die entfärbte 55 anschließend in den Haltebehälter 16 eingebracht. Lösung kann nun durch ein Filter, eine Zentrifuge Aus dem Haltebehälter 16 wird die Diammonium- oder eine ähnliche Einrichtung zur Abtrennung ad- salzlösung in die Vorrichtung 17 unter Rühren gleichsorbierter oder aufgenommener Kohleteilchen ge- gleichzeitig mit wäßriger Schwefelsäure, welche aus führt werden. dem Behälter 18 eingeführt wird, abgemessen. DasThe solution of the diammonium salt possesses a vessel becomes aqueous ammonium hydroxide from the yellow to dark brown color. To decolorize container 4 via line 5 together with a therefore the solution passed through a bed of activated carbon. 40 filter aid (kieselguhr), which is from the Trich-Optimal Results can be obtained when using a ter 6 introduced through the line 7, pumped, finely divided activated carbon, which is produced by a close-meshed The aqueous ammonium hydroxide solution in the sieve, for example the commercially available Pittsburgh container 4 is made by inserting into the container Type OL, and preferably one particle size, goes from line 8 to ammonia and from line 9 of about 0.297 to 0.84 mm, 45 introduces water. After the dissolution of the raw Benden. Usually it is desired that the activated carbon zoldicarboxylic acid is over the resulting solution the acid salt solution in an amount of about 1 to line 10 through the filter 11 to separate the 2% based on the weight of the benzene dicarbon filter aid. From the filter 11 is the acid, add. Although various Vorrich- solution transferred to the holding container 12, from lines, which for the treatment with activated carbon 50 which they via line 13 in and through the are used, the activated carbon adsorption tower 14 is generally used for the separation of Turning a column charged with activated charcoal is pumped soluble color bodies. The discolored or a tower is preferred, through which or by solution is then from the top of the tower which the solution is pumped or removed down to base 14 and passed through filter 15 and can be guided by gravity. The decolorized 55 is then placed in the holding container 16. The solution can now be passed through a filter, a centrifuge. or a similar device for separating ad- saline solution in the device 17 with stirring of the same-sorbed or absorbed coal particles simultaneously with aqueous sulfuric acid, which from leads to be. is inserted into the container 18, measured. That
Wie vorstehend angegeben, wird die Benzoldicar- 60 gleichzeitige Abmessen dieser ReaktionsteilnehmerAs indicated above, the benzene dicar is 60 simultaneous metering of these reactants
bonsäure aus der entfärbten Diammoniumsalzlösung wird sorgfältig geregelt, um während des gesamtenBoric acid from the decolorized diammonium salt solution is carefully regulated to keep throughout
ausgefällt, indem man sie mit einer Säure mit einer Zeitraums einen pH-Wert zwischen 2 und 3 in derprecipitated by treating them with an acid with a pH between 2 and 3 in the period
Ionisationskonstante, welche größer als diejenige der Vorrichtung 17 aufrechtzuerhalten. Zur pH-Wertein-Ionization constant, which is greater than that of the device 17 to be maintained. For pH value adjustment
Benzoldicarbonsäure ist, in Berührung bringt. Ge- stellung wird im allgemeinen ein pH-Meßgerät (nichtBenzene dicarboxylic acid is brought into contact. A pH measuring device (not
eignet sind dafür: Schwefelsäure, Salpetersäure, Salz- 65 gezeigt) mit innerhalb der Vorrichtung eingesetztenSuitable for this are: sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, 65 shown) with inserted inside the device
säure, schwefelige Säure, Essigsäure und Ameisen- Elektroden verwendet. Das Vermischen der Lösungacid, sulphurous acid, acetic acid and ant electrodes are used. Mixing the solution
säure. Schwefelsäure wird im allgemeinen bevorzugt, des Diammoniumsalzes der Benzoldicarbonsäure mitacid. Sulfuric acid is generally preferred, with the diammonium salt of benzene dicarboxylic acid
da sie relativ billig ist und auch deswegen, weil das der Schwefelsäure in der Vorrichtung 17 führt zurbecause it is relatively cheap and also because that of the sulfuric acid in the device 17 leads to
Fällung von Benzoldicarbonsäure und Bildung von Ammoniumsulfat. Aus der Vorrichtung 17 wird hierin gebildete Aufschlämmung von Benzoldicarbonsäure und Ammoniumsulfat über die Leitung 18 α zur Zentrifuge 19 geführt, wo die Benzoldicarbonsäure von dem Ammoniumsulfat abgetrennt wird. Die isolierte Benzoldicarbonsäure wird dann einer ersten Wasserwäsche mit Hilfe eines Wasserstromes aus Leitung 9 im Gegenstromprinzip unterworfen, während die Ammoniumsulfatlösung abgezogen und mit Abwasser durch die Leitung 20 zu einem Abzugskanal oder einer Sammelzone geleitet wird. Der Benzoldicarbonsäurekuchen wird nach dem Waschen in Zeitabständen entfernt und über die Leitung 21 in den Behälter 22 übergeführt, wo er mit Waschwasser, welches in den Behälter aus dem Filter 24 über die Leitung 23 eingebracht wird, nochmals aufgeschlämmt wird. Die wiederaufgeschlämmte Benzoldicarbonsäure wird dann aus dem Behälter 22 durch die Leitung 25 auf das Filter 24 gebracht, wo der Filterkuchen erneut gewaschen wird. Anschließend wird die filtrierte Benzoldicarbonsäure über die Leitung 26 in den Behälter 27 gebracht, wo der vorhergehende Arbeitsgang, die Bildung einer Aufschlämmung, das Filtrieren und Waschen wiederholt wird. Dabei wird die Benzoldicarbonsäure wiederum durch Einführen von Waschwasser in den Behälter 27 aus der Leitung 28 aufgeschlämmt, worauf die Aufschlämmung über die Leitung 29 zu dem Filter 30 geführt wird, um filtriert und gewaschen zu werden. Die nasse Benzoldicarbonsäure wird dann zu dem Trockner 31 gebracht, wo die Trocknung in einer gebrächlichen Trocknungseinrichtung, beispielsweise einem Ofentrockner mit Umlaufluft, durchgeführt wird.Precipitation of benzene dicarboxylic acid and formation of ammonium sulphate. Formed slurry of benzenedicarboxylic acid and ammonium sulphate is herein via line 18 to centrifuge 19 α out where the benzenedicarboxylic acid is separated from the ammonium sulfate from the apparatus 17th The isolated benzenedicarboxylic acid is then subjected to a first water wash with the aid of a water stream from line 9 in the countercurrent principle, while the ammonium sulfate solution is drawn off and passed with waste water through line 20 to a drainage duct or a collecting zone. After washing, the benzene dicarboxylic acid cake is removed at intervals and transferred via line 21 into container 22, where it is slurried again with washing water which is introduced into the container from filter 24 via line 23. The reslurried benzene dicarboxylic acid is then transferred from container 22 through line 25 to filter 24 where the filter cake is washed again. The filtered benzenedicarboxylic acid is then brought via line 26 into the container 27, where the previous operation, the formation of a slurry, the filtering and washing is repeated. The benzene dicarboxylic acid is again slurried by introducing washing water into the container 27 from the line 28, whereupon the slurry is fed via the line 29 to the filter 30 to be filtered and washed. The wet benzene dicarboxylic acid is then brought to the dryer 31, where drying is carried out in a conventional drying device, for example an oven dryer with circulating air.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert, wobei die vorstehend beschriebene Reinigungseinheit gemäß der Zeichnung zur Anwendung gelangt.The invention is explained in more detail below with reference to examples, the above-described Cleaning unit according to the drawing is used.
4040
Rohe Terephthalsäure, welche durch Oxydation von p-Xylol nach dem vorstehend genannten Schwefelammoniumprozeß erhalten worden war, wurde zusammen mit einer Lösung aus wäßrigem Ammoniak und einem Filterhilfsmittel (Kieselgur) in einen Mischstromauflöser mit einem Volumen von etwa 1650 ml eingebracht. Die gesamte Menge der eingesetzten Reaktionsteilnehmer betrug 162,22 kg rohe Terephthalsäure, 36,6 kg Ammoniak und 3,54 kg Filterhilfsmittel. Ammoniak wurde in Form einer wäßrigen Lösung mit einer Ammoniakkonzentration von etwa 2 Gewichtsprozent verwendet. Die wäßrige Säure mit einer Geschwindigkeit eingebracht, um einen lOVoigen molaren Überschuß an Ammoniak in dem Reaktionsgemisch zu ergeben. Dadurch wurde eine lOVoige wäßrige Lösung von Diammoniumterephthalat erhalten. Bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 0,454 kg je Stunde an roher Terephthalsäure betrug die Verweilzeit in dem Mischstromauflöser etwa 15 Minuten.Crude terephthalic acid, which is obtained by the oxidation of p-xylene by the above-mentioned sulfur ammonium process had been obtained, was together with a solution of aqueous ammonia and a filter aid (kieselguhr) in one Introduced mixed flow dissolver with a volume of about 1650 ml. The total amount of used Reactant was 162.22 kg of crude terephthalic acid, 36.6 kg of ammonia and 3.54 kg Filter aid. Ammonia was in the form of an aqueous solution with an ammonia concentration of about 2 weight percent is used. The aqueous acid introduced at a rate to to result in a 10 molar excess of ammonia in the reaction mixture. This became a 10% aqueous solution of diammonium terephthalate was obtained. At a throughput speed of 0.454 kg per hour of crude terephthalic acid was the residence time in the mixed flow dissolver about 15 minutes.
Die Diammoniumterephthalatlösung wurde entfärbt, indem man sie durch einen Turm mit Aktivkohle vom Pittsburgh Typ OL einer Teilchengröße im Bereich von 0,297 mm bis 0,84 mm pumpte. Die zur Entfärbung verwendete Gewichtsmenge Kohle betrug 2,4 kg, was 1,47 °/o, bezogen auf das Gewicht der anfänglich eingesetzten rohen Terephthalsäure, ausmachte.The diammonium terephthalate solution was decolorized by passing it through a tower of activated carbon of the Pittsburgh type OL having a particle size in the range of 0.297 mm to 0.84 mm. the The amount of charcoal by weight used for decolorization was 2.4 kg, which is 1.47% based on weight the initially used crude terephthalic acid.
Zur Wiedergewinnung der Terephthalsäure aus der entfärbten Diammoniumterephthalatlösung wurden 95,7 kg Schwefelsäure in einer 2O°/oigen wäßrigen Lösung verwendet. Die wäßrige Schwefelsäure und die Diammoniumterephthalatlösung wurden unter Rühren in einer Vorrichtung mit solchen Geschwindigkeiten abgemessen, um den pH-Wert der Aufschlämmung zwischen 2 und 3 zu halten.To recover the terephthalic acid from the decolorized diammonium terephthalate solution, 95.7 kg of sulfuric acid used in a 20% aqueous solution. The aqueous sulfuric acid and the diammonium terephthalate solution was added with stirring in an apparatus at such speeds measured to keep the pH of the slurry between 2-3.
Das die wiedergewonnene Terephthalsäure enthaltende Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich einer Zentrifuge zugeführt, um die Terephthalsäure von der Ammoniumsulfatlösung abzutrennen.The reaction mixture containing the recovered terephthalic acid became continuously one Centrifuge fed to separate the terephthalic acid from the ammonium sulfate solution.
Nach der Abtrennung wurde die Terephthalsäure gewaschen und mit Wasser bei einer Temperatur von etwa 90° C aufgeschlämmt, um die nachfolgenden Filtrierstufen zu erleichtern. Nach Filtration, Wiederaufschlämmung und erneuter Filtration wurde die nasse Terephthalsäure in einem Umlaufheißluftofen getrocknet.After separation, the terephthalic acid was washed and washed with water at a temperature of Slurried about 90 ° C to facilitate the subsequent filtration stages. After filtration, reslurry and again filtration, the wet terephthalic acid was placed in a circulating hot air oven dried.
Dabei wurden 146,3 kg Terephthalsäure, was 90,5 °/o der eingesetzten Menge an roher Säure entsprach, erhalten. Die für die Durchführung dieses Versuchs benötigte Zeitdauer betrug 381 Stunden.146.3 kg of terephthalic acid were thereby obtained, which corresponded to 90.5% of the amount of crude acid used, obtain. The time required to carry out this experiment was 381 hours.
Um die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens zu ermitteln, wurde eine Probe der in dem vorstehend beschriebenen Reinigungsversuch erhaltenen Terephthalsäure verwendet, um ein Polykondensat durch Umsetzung mit Äthylenglykol in folgender Weise herzustellen: Eine Aufschlämmung aus 66,4 g gereinigter Terephthalsäure und 248 g Äthylenglykol wurde in einem Autoklav aus rostfreiem Stahl bei einer Temperatur von 221 bis 231° C und unter einem Druck von 1,76 bis 1,90 atü 20 Minuten in einer Stickstoffgasatmosphäre erhitzt. Während der zwischen der Säure und dem Glykol herbeigeführten Reaktion wurden 38 ml Destillat gesammelt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl mit 60 mg Zinkacetylacetonat, welches als Polykondensationskatalysator zugesetzt wurde, übergeführt. Unter Rühren des Gemisches bei 285° C wurde überschüssiges Glykol durch Destillation abgetrennt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch bei der gleichen Temperatur einem Druck von 0,3 mm Quecksilber während 70 Minuten ausgesetzt. Das erhaltene Polykondensat war von weißer Farbe und hatte einen Schmelzpunkt von etwa 250° C. Nun wurden direkt aus dem Autoklav Fäden gesponnen und auf Standardtextilzugverhältnisse gestreckt. Die Faserbildungs- und Zugeigenschaften waren ausgezeichnet. In order to determine the effectiveness of the cleaning method according to the invention, a sample was taken the terephthalic acid obtained in the cleaning experiment described above is used to to produce a polycondensate by reaction with ethylene glycol in the following way: A slurry from 66.4 g of purified terephthalic acid and 248 g of ethylene glycol was in an autoclave made of stainless steel at a temperature of 221 to 231 ° C and under a pressure of 1.76 to 1.90 atü heated in a nitrogen gas atmosphere for 20 minutes. During the between the acid and the Glycol-induced reaction, 38 ml of distillate was collected. The reaction mixture obtained was placed in a stainless steel vessel with 60 mg of zinc acetylacetonate, which was used as a polycondensation catalyst was added, transferred. While stirring the mixture at 285 ° C. became excess Separated glycol by distillation. Then the reaction mixture was at the same temperature exposed to a pressure of 0.3 mm of mercury for 70 minutes. The polycondensate obtained was white in color and had a melting point of about 250 ° C. Well threads were spun directly from the autoclave and stretched to standard textile draw ratios. the Fiber formation and tensile properties were excellent.
Es wird in diesem Zusammenhang bemerkt, daß die vorstehend beschriebene Waschbehandlung der gereinigten Terephthalsäure und das Verfahren zur Herstellung des Polykondensats durch Umsetzung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol nicht Gegenstand der Erfindung sind.It is noted in this connection that the above-described washing treatment of the purified terephthalic acid and the process for producing the polycondensate by reaction of terephthalic acid with ethylene glycol are not the subject of the invention.
Wie bereits erwähnt, werden die Ausbeuten weitgehend von der Art beeinflußt, in welcher die Diammoniumsalzlösung und die zur Ausfällung der Benzoldicarbonsäure verwendete Säure in der Wiedergewinnungsvorrichtung zusammengebracht werden. Werden die Reaktionsteilnehmer in der Vorrichtung mit solchen Geschwindigkeiten eingebracht, daß das erhaltene Gemisch bei einem pH-Wert zwi-As already mentioned, the yields are largely influenced by the manner in which the diammonium salt solution is used and the acid used to precipitate the benzene dicarboxylic acid in the recovery device be brought together. If the reactants are introduced into the device at such speeds, that the mixture obtained at a pH between
sehen 1 bis 3,5 und vorzugsweise zwischen 2 und 3, gehalten wird, werden Endproduktverluste weitgehend vermieden.see 1 to 3.5 and preferably between 2 and 3, end product losses will be substantial avoided.
Um zu zeigen, in welchem Maß Verluste durch Beachtung der angegebenen pH-Regelung während der Säureausfällstufe beeinflußt werden, wurden Vergleichsversuche unter Verwendung der in derTo show the extent to which losses are caused by observing the specified pH regulation during the acid precipitation level are influenced, comparative experiments were carried out using the method described in FIG
Zeichnung gezeigten kontinuierlichen Reinigungseinheit durchgeführt. Die Verfahrenseinzelheiten waren entsprechend, wobei lediglich zugelassen wurde, daß sich der pH-Wert des Gemisches in der Säureregenerierungsvorrichtung in jedem der Testversuche änderte. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.Continuous cleaning unit shown in the drawing. The procedural details were accordingly, only allowing the pH of the mixture to be in the Acid regeneration device changed in each of the test runs. The results are in the following Table listed.
(Gramm je Stunde)Raw acid added
(Grams per hour)
(Minuten)Test duration
(Minutes)
gewinnungsvorrichtungpH in the acid again
extraction device
der gewonnenen Säureweight
the acid obtained
2
31
2
3
188
188188
188
188
120
120120
120
120
3,0
6,02.0
3.0
6.0
326,7
150,6360.5
326.7
150.6
86
3995
86
39
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß eine wesentliche Minderung in der Ausbeute auftritt, wenn die Benzoldicarbonsäure aus der Diammoniumsalzlösung bei einem pH-Wert außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs ausgefällt wird.From the table above it can be seen that there is a substantial reduction in the yield, when the benzenedicarboxylic acid from the diammonium salt solution at a pH outside of of the range according to the invention is precipitated.
Da weiter gefunden wurde, daß die pH-Regelung in der Säurewiedergewinnungsstufe die Reinheit des erhaltenen Endproduktes beeinflußt, wurden entsprechende Bestimmungen durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde eine Reihe von Polyesterkondensaten durch Umsetzung von Äthylenglykol mit Versuchsproben gereinigter Terephthalsäure hergestellt. Es wurden dabei Terephthalsäure, welche bei Einhaltung der erfindungsgemäßen pH-Regelung während der Reinigung erhalten wurde, mit Terephthalsäure verglichen, welche ebenfalls entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt worden war, jedoch mit der Abweichung, daß in der Stufe, in welcher Terephthalsäure aus der Diammoniumsalzlösung abgeschieden wird, ein Überschreiten des pH-Wertes der Grenzen des vorstehend bezeichneten Bereichs, welche für zufriedenstellende Ergebnisse erforderlich sind, in geringem Maße zugelassen wurde. Die daraus hergestellten Polykondensate wurden zu Fäden gesponnen, welche Farbprüfungen unterzogen wurden. Die relative Verfärbung der Fäden wurde als Maß für die Reinheit der Terephthalsäure genommen, welche bei der Herstellung der Polykondensate, aus denen die Fäden gebildet wurden, verwendet wurde, da es bekannt ist, daß die Reinheit der Terephthalsäure die Farbe der Polykondensate beeinflußt. Further, since it was found that the pH control in the acid recovery step improves the purity of the affected end product, corresponding determinations were carried out. To this For this purpose, a series of polyester condensates was produced by reacting ethylene glycol with test samples of purified terephthalic acid. It were thereby terephthalic acid, which when adhering to the pH control according to the invention during the Purification was obtained, compared with terephthalic acid, which is also according to the invention Process had been purified, but with the difference that in the stage in which Terephthalic acid is deposited from the diammonium salt solution, exceeding the pH value the limits of the range indicated above, which are necessary for satisfactory results have been approved to a small extent. The polycondensates produced therefrom became threads spun, which have been subjected to color tests. The relative discoloration of the threads was measured as Measure taken for the purity of the terephthalic acid, which is used in the production of the polycondensates, from which the filaments were formed, was used since it is known that the purity of terephthalic acid influences the color of the polycondensates.
Die zur Messung der Farbe der Testpolyesterfasern angewandte Prüfmethode bestand in der Bestimmung ihrer Annäherung zu vollständigem Weiß, indem Reflexionsmessungen mit einem Spektrophotometer vorgenommen wurden, wobei die von der Standard Observer and Coordinate System of the International Commission on Illumination empfohlenen Prüfmethoden (vgl. Handbook of Colorimetry, herausgegeben 1936 von der Technology Press, Massachusetts Institute of Technology) angewandt wurden.The one used to measure the color of the test polyester fibers The test method used was to determine its approximation to perfect white by Reflectance measurements were made with a spectrophotometer, using those of the standard Observer and Coordinate System of the International Commission on Illumination recommended test methods (See Handbook of Colorimetry, published in 1936 by Technology Press, Massachusetts Institute of Technology).
In den nachstehenden Versuchsergebnissen waren die Polykondensate, aus welchen die Fasertestproben erhalten worden waren, in gleicher Weise hergestellt worden. Die zur Herstellung dieser Polykondensate verwendeten Terephthalsäureproben wurden in gleicher Weise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt mit der Abweichung, daß der pH-Wert bei der Ausfällung der Terephthalsäure variiert wurde.In the test results below, the polycondensates from which the fiber test samples were made were obtained in the same way. The one used to produce these polycondensates The terephthalic acid samples used were determined in the same way by the method according to the invention purified with the difference that the pH was varied during the precipitation of the terephthalic acid.
Die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Weißwerte bezeichnen das Maß der Annäherung an vollkommenes Weiß, für welches der Wert 100 genommen wird.The white values listed in the table below indicate the degree of approximation to perfect white, for which the value 100 is taken.
probePolycondensate
sample
ReinigungsstufepH in the
Cleaning level
der FaserWhite level
the fiber
2
31
2
3
3
42.5
3
4th
85,0
6490.5
85.0
64
Die Ergebnisse der vorstehenden Tabelle zeigen, daß eine bemerkenswerte Verbesserung der Qualität der Polykondensate erreicht wird, wenn der pH-Wert unterhalb etwa 3,5 gehalten wird. Selbst eine geringfügige Abweichung verursacht eine beachtliche Minderung in der Reinheit, wie bei der Probe 3 gezeigt ist, bei welcher ein pH-Wert von 4 eingehalten wurde.The results of the table above show that there is a remarkable improvement in quality the polycondensate is achieved when the pH is kept below about 3.5. Even a minor one Deviation causes a remarkable decrease in purity as shown in Sample 3 is at which a pH value of 4 was maintained.
Rohe Isophthalsäure, welche durch Oxydation von m-Xylol mit Sulfat erhalten worden war, wurde zusammen mit einer Lösung von wäßrigem Ammoniak und Kieselgur durch einen Mischstromauflöser von einem Volumen von 1650 ml geführt. Die Gesamtmenge der zugeführten Reaktionsteilnehmer bestand aus 162,5 kg roher Isophthalsäure, 36,6 kg Ammoniak und 3,54 kg Kieselgur. Die wäßrige Ammoniaklösung hatte etwa 2 Gewichtsprozent. Diese wäßrige Ammoniaklösung wurde in einer solchen Menge, bezogen auf die rohe Säure, zugeführt, daß ein Überschuß von 10 Molprozent an Ammoniak in dem Reaktionsgemisch vorhanden war, wobei eine lO°/oige wäßrige Lösung von Diammoniumisophthalat entstand. Bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 0,45 kg je Stunde an roher Isophthalsäure betrug die mittlere Verweilzeit in dem Mischstromauslöser etwa 15 Minuten.Crude isophthalic acid, which was obtained by the oxidation of m-xylene with sulfate, became together with a solution of aqueous ammonia and kieselguhr through a mixed flow dissolver of a volume of 1650 ml. The total amount of reactants fed passed from 162.5 kg of crude isophthalic acid, 36.6 kg of ammonia and 3.54 kg of kieselguhr. The aqueous ammonia solution was about 2 percent by weight. This aqueous ammonia solution was purchased in such an amount on the crude acid, fed that a 10 mole percent excess of ammonia in the reaction mixture was present, a 10% aqueous solution of diammonium isophthalate being formed. At a throughput rate of 0.45 kg per hour of crude isophthalic acid, the mean dwell time in the mixed current release about 15 minutes.
Die Diammoniumisophthalatlösung wurde entfärbt, indem man sie durch einen Turm pumpte, welcher Aktivkohle (Handelsbezeichnung: Pittsburgh Typ OL), mit einer Teilchengröße von 0,297 bis 0,84 mm enthielt. Die Menge an zur Entfärbung verwendeter Kohle betrug 2,4 kg, was 1,47%, bezogen auf das Gewicht der rohen Isophthalsäure, darstellt.The diammonium isophthalate solution was decolorized by pumping it through a tower, which activated carbon (trade name: Pittsburgh type OL), with a particle size of 0.297 to 0.84 mm. The amount of charcoal used for decolorization was 2.4 kg, which is 1.47% by weight on the weight of the crude isophthalic acid.
Bei der Wiedergewinnung der Isophthalsäure aus der entfärbten Diammoniumisophthalatlösung wurden 101,6 kg Schwefelsäure in einer 20°/oigen wäßrigen Lösung verwendet. Die wäßrige Schwefelsäure und die Diammoniumisophthalatlösung wurden unter Rühren derart miteinander vereinigt, daß der pH-Wert der Aufschlämmung innerhalb von 2 bis 3 gehalten wurde.In the recovery of isophthalic acid from the decolorized diammonium isophthalate solution 101.6 kg of sulfuric acid used in a 20% aqueous solution. The aqueous sulfuric acid and the diammonium isophthalate solution were combined with each other with stirring so that the pH of the slurry was maintained within 2-3.
Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich einer Zentrifuge zugeführt, um die Isophthalsäure von dem Ammoniumsulfat zu trennen. Nach der Trennung wurde die Isophthalsäure gewaschen und mit Wasser bei einer Temperatur von etwa 90° aufgeschlämmt, um die nachfolgenden Filterarbeitsgänge zu erleichtern. Nach dem Filtrieren, Wiederaufschlämmen und nochmaligen Filtrieren wurde die feuchte Isophthalsäure zur Trocknung in einen Ofen mit umlaufender Heißluft gebracht. Die Menge an zurückgewonnener trockener Isophthalsäure betrug 147,7 kg, was 91,5 % der Menge an ursprünglich zugeführter roher Säure ausmacht. Die Gesamtzeit, welche zur Durchführung dieses Versuchs benötigt wurde, betrug 376 Stunden.The reaction mixture was continuously fed to a centrifuge to remove the isophthalic acid to separate the ammonium sulfate. After the separation, the isophthalic acid was washed and washed with Water slurried at a temperature of about 90 ° for the subsequent filtering operations to facilitate. After filtering, reslurrying and filtering again, the Put moist isophthalic acid in an oven with circulating hot air to dry. The amount of Dry isophthalic acid recovered was 147.7 kg, which is 91.5% of the amount originally charged raw acid. The total time it takes to perform this experiment was 376 hours.
Um die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens zu ermitteln, wurde eine Probe der vorstehend erhaltenen Isophthalsäure zur Herstellung eines Polykondensats verwendet.In order to determine the effectiveness of the cleaning method according to the invention, a sample of the isophthalic acid obtained above used for the preparation of a polycondensate.
Eine Aufschlämmung aus 66,4 g der gereinigten Isophthalsäure und 248 g Äthylenglykol wurde in einem Autoklav aus rostfreiem Stahl bei einer Temperatur von 221 bis 321° C unter einem Druck von 1,76 bis 1,90 atü 20 Minuten in einer Atmosphäre von Stickstoff erhitzt. In dieser Zeit wurden 38 ml Destillat gesammelt. Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 60 mg Zinkacetylacetonat als PoIykondensationskatalysator zugegeben. Während das Gemisch bei 285° C gerührt wurde, wurde überschüssiges Glykol durch Destillation abgetrennt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch einem Druck < 0,3 mm Torr bei der gleichen Temperatur 70 Minuten unterworfen. Das so erhaltene Polykondensat hatte eine weiße Farbe und einen Schmelzpunkt von etwa 2500C. Nun wurden unmittelbar aus dem Autoklav Fäden gesponnen und auf Standardtextilstreckausmaß gestreckt. Die faserbildenden und Streckeigenschaften waren ausgezeichnet.A slurry of 66.4 g of the purified isophthalic acid and 248 g of ethylene glycol was heated in a stainless steel autoclave at a temperature of 221 to 321 ° C under a pressure of 1.76 to 1.90 atm for 20 minutes in an atmosphere of nitrogen . During this time 38 ml of distillate were collected. 60 mg of zinc acetylacetonate were added as a polycondensation catalyst to the reaction mixture obtained. While the mixture was stirred at 285 ° C, excess glycol was removed by distillation. The reaction mixture was then subjected to a pressure of <0.3 mm Torr at the same temperature for 70 minutes. The polycondensate obtained in this way had a white color and a melting point of about 250 ° C. Threads were then spun directly from the autoclave and stretched to the standard textile stretching dimension. The fiber forming and stretching properties were excellent.
Unter Verwendung einer kontinuierlichen Reinigungseinheit, wie sie in der Zeichnung veranschaulicht ist, wurde der nachstehende Versuch durchgeführt. Using a continuous cleaning unit as illustrated in the drawing the following experiment was carried out.
Rohe Phthalsäure, die durch Oxydation von o-Xylol mit Sulfat erhalten worden war, wurde zusammen mit einer Lösung von wäßrigem Ammoniak und Kieselgur durch einen Mischstromauflöser mit einem Volumen von etwa 1650 ml geführt. Die Gesamtmenge der eingesetzten Reaktionsteilnehmer bestand aus 162,22 kg roher Phthalsäure, 36,6 kg Ammoniak und 3,54 kg Filterhilfsmittel. Ammoniak wurde in Form einer wäßrigen Lösung mit einer Ammoniakkonzentration von etwa 2 Gewichtsprozent angewandt. Die wäßrige Ammoniaklösung wurde mit Bezug auf die rohe Säure mit einer solchen Geschwindigkeit bzw. Menge eingebracht, daß ein 10%iger molarer Überschuß an Ammoniak in dem Reaktionsgemisch vorhanden war. Dies führte zu einer lO'/oigen wäßrigen Lösung von Diammoniumphthalat. Bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 0,454 kg je Stunde der rohen Phthalsäure betrug die mittlere Verweilzeit in dem Mischstromauflöser etwa 15 Minuten.Crude phthalic acid, obtained by the oxidation of o-xylene with sulfate, was put together with a solution of aqueous ammonia and kieselguhr through a mixed flow dissolver with a volume of about 1650 ml. The total amount of reactants used passed from 162.22 kg of crude phthalic acid, 36.6 kg of ammonia and 3.54 kg of filter aid. ammonia was in the form of an aqueous solution with an ammonia concentration of about 2 percent by weight applied. The aqueous ammonia solution became with respect to the crude acid at such a rate or amount introduced that a 10% molar excess of ammonia was present in the reaction mixture. This led to a 10% aqueous solution of diammonium phthalate. With a throughput speed of 0.454 kg per hour the For crude phthalic acid, the mean residence time in the mixed flow dissolver was about 15 minutes.
Die Ammoniumphthalatlösung wurde dadurch entfärbt, daß man sie durch einen Turm pumpte, der Aktivkohle enthielt. Die Aktivkohle hatte eine Teilchengröße von 0,297 bis 0,84 mm.The ammonium phthalate solution was decolorized by pumping it through a tower which Contained activated carbon. The activated carbon had a particle size of 0.297 to 0.84 mm.
Die zur Entfärbung verwendete Gewichtsmenge an Kohle betrug 2,4 kg, entsprechend 1,47%, bezogen auf das Gewicht der anfänglich eingesetzten rohenThe amount by weight of charcoal used for decolorization was 2.4 kg, corresponding to 1.47%, based on weight on the weight of the raw material used initially
ίο Phthalsäure.ίο phthalic acid.
Zur Regenerierung der Phthalsäure aus der entfärbten Diammoniumphthalatlösung wurden 101,6 kg Schwefelsäure in 2O°/oiger wäßriger Lösung angewandt. Die wäßrige Schwefelsäure und die Diammoniumphthalatlösung wurden unter Rühren derart miteinander vereinigt, daß der pH-Wert der Aufschlämmung zwischen 2 und 3 gehalten wurde.To regenerate the phthalic acid from the decolorized diammonium phthalate solution, 101.6 kg Sulfuric acid applied in 20% aqueous solution. The aqueous sulfuric acid and the diammonium phthalate solution were combined with stirring such that the pH of the slurry was held between 2 and 3.
Das die regenerierte Phthalsäure enthaltende Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich einer Zentrifuge zugeführt, um die Phthalsäure von dem gebildeten Ammoniumsulfat abzutrennen. Nach der Abtrennung wurde die Phthalsäure gewaschen und mit Wasser bei einer Temperatur von etwa 90° C aufgeschlämmt, um die nachfolgenden Filtrierstufen zu erleichtern.The reaction mixture containing the regenerated phthalic acid was continuously passed through a centrifuge fed to separate the phthalic acid from the ammonium sulfate formed. After the separation the phthalic acid was washed and slurried with water at a temperature of about 90 ° C, to facilitate the subsequent filtration stages.
Nach Filtrieren, Wiederaufschlämmen und erneutem Filtrieren wurde die nasse Phthalsäure einem Heißluftumlaufofen zur Trocknung zugeführt. Die Menge an wiedergewonnener getrockneter Phthalsäure betrug etwa 144 kg, was 89 °/o der ursprünglich eingebrachten Menge an roher Säure entsprach. Die für die Durchführung dieses Versuchs benötigte Gesamtzeit betrug 381 Stunden.After filtering, reslurrying, and filtering again, the wet phthalic acid was placed in a hot air circulation oven fed for drying. The amount of recovered dried phthalic acid was about 144 kg, which is 89 per cent of the originally brought in Amount of raw acid corresponded. The total time it took to complete this experiment was 381 hours.
Claims (2)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 025 875;
britische Patentschriften Nr. 695 170, 777 782;Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 025 875;
British Patent Nos. 695 170, 777 782;
Deutsches Patent Nr. 1117 100.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1117 100.
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