DE1257428B

DE1257428B - Process for the production of paraformaldehyde

Info

Publication number: DE1257428B
Application number: DE1963F0040317
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rolf Schumacher
Original assignee: KARL FISCHER APP U ROHRLEITUNG
Current assignee: KARL FISCHER APP U ROHRLEITUNG
Priority date: 1963-07-24
Filing date: 1963-07-24
Publication date: 1967-12-28

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

C08gC08g

Deutsche KL: 39 c-18German KL: 39 C-18

Nummer: 1257428Number: 1257428

Aktenzeichen: F 40317IV d/39 cFile number: F 40317IV d / 39 c

Anmeldetag: 24. Juli 1963 Filing date: July 24, 1963

Auslegetag: 28. Dezember 1967Open date: December 28, 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Paraformaldehyd durch kontinuierliche Rektifizierung wäßriger Formaldehydlösungen unter verringertem Druck.The invention relates to a process for the production of paraformaldehyde by continuous Rectification of aqueous formaldehyde solutions under reduced pressure.

Bekannt sind Verfahren, wonach diese Rektifizierung unter verringertem Druck in einer Kolonne erfolgt, in deren mittlerem Teil die Formaldehydlösung zufließt und an deren auch als Sumpf bezeichnetem unterem Ende das Trocknen des Konzentrats in einer dort befindlichen Trockenvorrichtung erfolgt.Processes are known, according to which this rectification takes place under reduced pressure in a column, the formaldehyde solution flows in the middle part and in the part also known as the sump The concentrate is dried at the bottom in a drying device located there.

Derartige Einrichtungen und Arbeitsweisen sind in mancher Hinsicht jedoch nicht befriedigend. Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß man die Natur und das Verhalten des Systems »Formaldehyd—Wasser« nicht ausreichend berücksichtigt bzw. daraus keine geeigneten verfahrensmäßigen Maßnahmen gefolgert hat.However, such facilities and modes of operation are unsatisfactory in some respects. This is essentially due to the fact that the nature and the behavior of the system "formaldehyde-water" not sufficiently taken into account or, as a result, no suitable procedural measures has concluded.

Das System »Formaldehyd—Wasser« hat unter normalem Druck einen azeotropischen Punkt. Unter verringertem Druck verschwindet derselbe, und es ist daher möglich, am Kopf der Kolonne ein um so formaldehydärmeres Kondensat zu erhalten, je tiefer der absolute Druck dort ist. Druck und Temperatur stehen bekanntlich in einem gleichsinnigen Verhältnis zueinander. Da im Sumpf der Kolonne der Druck nur wenig höher ist als im Kopf, ist also im Sumpf auch die Temperatur nur wenig höher.The »formaldehyde-water« system has under normal pressure an azeotropic point. Under reduced pressure it disappears, and it is It is therefore possible to obtain a condensate with a lower formaldehyde content at the top of the column, the deeper it is the absolute pressure is there. It is well known that pressure and temperature are in the same relationship to each other. Since the pressure in the bottom of the column is only slightly higher than in the top, it is in the bottom also the temperature only slightly higher.

Wenn man also bestrebt ist, am Kopf der Kolonne durch Einhaltung eines niedrigen Arbeitsdruckes ein möglichst formaldehydarmes Kondensat zu erhalten, dann führt das dazu, daß im Sumpf der Kolonne der Druck und die Temperatur ebenfalls ziemlich niedrig liegen.So if you strive to keep a low working pressure at the top of the column To obtain as low a formaldehyde condensate as possible, this leads to the fact that in the bottom of the column Pressure and temperature are also quite low.

Unter diesen Bedingungen besteht aber die Gefahr, daß das im Sumpf anfallende, aber noch nicht weit genug konzentrierte Produkt bei verhältnismäßig niedriger Temperatur bereits polymerisiert, also dick wird und die Apparatur, insbesondere die Heizvorrichtung, ζ. Β. einen Röhrenverdampfer verstopft. Es war also bisher schwer bzw. praktisch nicht möglich, ein Optimum zu erreichen, denn wenn man die Kolonne mit durchweg höherer Temperatur im Sumpf betreibt, dann erhält man zwar ein stärker konzentriertes, wärmeres und daher nicht zu vorzeitiger Polymerisierung neigendes Sumpfprodukt, aber an dem ebenfalls wärmeren Kopf erhält man ein Kondensat, das noch zu formaldehydreich und daher unwirtschaftlich ist.Under these conditions, however, there is a risk that what occurs in the swamp, but not yet far enough concentrated product already polymerized at a relatively low temperature, so thick and the apparatus, in particular the heating device, ζ. Β. clogged a tube evaporator. It So up to now it has been difficult or practically impossible to achieve an optimum, because if you have the Operates the column with a consistently higher temperature in the sump, then you get a more concentrated, warmer bottom product and therefore not prone to premature polymerisation, but on the head, which is also warmer, produces a condensate that is still too rich in formaldehyde and therefore uneconomical is.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Paraformaldehyd durch kontinuierliche Rektifizierung wäßriger Formaldehydlösungen so auszuführen, daß einerseits nur ganz geringe und Verfahren zur Herstellung von ParaformaldehydThe invention is therefore based on the object, the production of paraformaldehyde by continuous To carry out rectification of aqueous formaldehyde solutions so that on the one hand only very little and Process for the production of paraformaldehyde

Anmelder:Applicant:

Karl Fischer Apparate- u. Rohrleitungsbau,Karl Fischer apparatus and pipeline construction,

Berlin-Borsigwalde, Holzhauser Str. 161/165Berlin-Borsigwalde, Holzhauser Str. 161/165

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Rolf Schumacher, BerlinDipl.-Ing. Rolf Schumacher, Berlin

als unvermeidbar anzusehende Verluste an Formaldehyd durch Abgang mit dem Destillationswasserdampf entstehen und andererseits ein nicht vorzeitig polymerisiertes und daher noch beträchtlich wasserhaltiges, sondern ein stark konzentriertes Paraformaldehyd gewonnen wird, das nur noch einer verhältnismäßig leichten Nachtrocknung bedarf.Losses of formaldehyde due to removal with the distillation steam, which are to be regarded as unavoidable and on the other hand a not prematurely polymerized and therefore still considerably water-containing, but a highly concentrated paraformaldehyde is obtained, which is only one proportionately light post-drying is required.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Paraformaldehyd durch kontinuierliche Rektifizierung wäßriger Formaldehydlösungen unter verringertem Druck, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rektifizierung in zwei hintereinandergeschalteten Verfahrensabschnitten ausgeführt wird, indem in einer ersten, mit wäßriger Formaldehydlösung gespeisten Rektifizierkolonne 21 ein höherer Arbeitsdruck von 100 bis 150 mm Hg aufrechterhalten wird und das am Kopf dieser ersten Kolonne 21 entweichende Dampfgemisch dem unteren Ende einer zweiten Kolonne 28 zugeführt und in derselben ein wesentlich niedrigerer Arbeitsdruck von 20 bis 30 mm Hg aufrechterhalten wird.The invention relates to a process for the production of paraformaldehyde by continuous Rectification of aqueous formaldehyde solutions under reduced pressure, which is characterized is that the rectification is carried out in two successive process stages, in that in a first rectifying column 21 fed with aqueous formaldehyde solution, a higher one Working pressure of 100 to 150 mm Hg is maintained and that at the top of this first column 21 escaping vapor mixture fed to the lower end of a second column 28 and in the same much lower working pressure of 20 to 30 mm Hg is maintained.

Zur Veranschaulichung der Erfindung ist in der Figur eine Zweikolonnen-Rektifizieranlage schematisch dargestellt.To illustrate the invention, a two-column rectification plant is shown schematically in the figure shown.

Die erste Rektifizierkolonne 21 wird in etwa halber Höhe durch das Zulaufrohr 2 mit einer wäßrigen Formaldehydlösung von 30 bis 40 Gewichtsprozent HCHO gespeist. An das untere Ende der ersten Kolonne 21, den sogenannten Sumpf 23, ist ein bekannter Röhrenverdampfer 4 angeschlossen, der so einzustellen ist, daß im Sumpf ein Arbeitsdruck von 100 bis 150 mm Hg besteht. Ferner ist an den Sumpf ein ebenfalls bekannter Vakuum-Zweiwalzenapparat5 angeschlossen, welcher ein ihm durch die Rohrleitung 23' zugeführtes, 55 bis 85 Gewichtsprozent HCHO enthaltendes Konzentrat zu einem trockenen, schuppenförmigen Endprodukt mit 82 bis 98 Gewichts-The first rectifying column 21 is approximately half the height through the feed pipe 2 with an aqueous Formaldehyde solution fed from 30 to 40 percent by weight HCHO. At the bottom of the first Column 21, the so-called sump 23, is connected to a known tubular evaporator 4, which is so it is to be set that there is a working pressure of 100 to 150 mm Hg in the sump. Further is to the swamp a well-known vacuum two-roll apparatus5 is connected, which is connected to it through the pipeline 23 'supplied, 55 to 85 percent by weight HCHO-containing concentrate to a dry, flaky End product with 82 to 98 weight

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prozent HCHO verarbeitet, das durch umschaltbare Vakuumschleusen 6 entnommen werden kann.percent HCHO processed, which can be removed through switchable vacuum locks 6.

Die im Vakuum-Zweiwalzenapparat 5 entstehenden Dämpfe werden durch ein Rohr 7 in den Sumpf 3 geleitet, dienen also neben dem Röhrenverdampfer 4 als zusätzliches Heizmittel.The vapors produced in the vacuum two-roll apparatus 5 are passed through a pipe 7 into the sump 3 directed, so serve in addition to the tube evaporator 4 as an additional heating means.

Die am oberen Ende der ersten Kolonne 21 gebildeten Dämpfe werden durch die Rohrleitung 21' dem unteren Ende der zweiten Kolonne 22 zugeführt. Dieselbe wird mit einem wesentlich niedrigeren Arbeitsdruck betrieben, welcher so einzustellen ist, daß er am Kopf 28 nur noch 20 bis 30 mm Hg beträgt. Der beim Übergang von der ersten Kolonne 21 in die zweite Kolonne 22 auszuführende Drucksprung kann durch irgendeine in der einschlägigen Apparatetechnik bekannte Drosselvorrichtung erzielt werden. Lediglich als einfaches Beispiel hierfür enthält die Figur am unteren Ende der zweiten Kolonne 22 eine Blasenkolonne 32. Ein Teil des in der zweiten Kolonne 22 enthaltenden Flüssigkeits-Dampf-Gemisches wird vom unteren Ende derselben über eine Rohrleitung 32' wieder dem oberen Ende der ersten Kolonne 21 zugeführt mittels einer nur schematisch angedeuteten, den erwähnten Drucksprung überwindenden Pumpe.The vapors formed at the upper end of the first column 21 are through the pipe 21 'the the lower end of the second column 22 is fed. The same is done with a much lower working pressure operated, which is to be set so that it is only 20 to 30 mm Hg at the head 28. Of the at the transition from the first column 21 to the second column 22, the pressure jump to be carried out can can be achieved by any throttling device known in the relevant apparatus engineering. Merely as a simple example of this, the figure contains a at the lower end of the second column 22 Bubble column 32. Part of the liquid-vapor mixture contained in the second column 22 is from the lower end of the same via a pipe 32 'back to the upper end of the first Column 21 fed by means of a only schematically indicated, overcoming the mentioned pressure jump Pump.

Die am Kopf 28 der zweiten Kolonne 22 entweichenden Dämpfe gelangen durch ein Rohr 9 in den Kühler 10. Ein gewisser TeE des hier anfallenden, nur noch 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent HCHO enthaltenden Kondensats kann durch das Rohr 11 abgelassen, ein anderer Teil kann durch das Rohr 12 in den Kolonnenkopf 28 zurückgeführt werden.The vapors escaping at the top 28 of the second column 22 pass through a pipe 9 into the Cooler 10. A certain TeE of the accumulating here, only 0.1 to 0.5 percent by weight of HCHO Condensate can be drained through the pipe 11, another part can through the pipe 12 into the Column top 28 are returned.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of paraformaldehyde by continuous rectification of aqueous Formaldehyde solutions under reduced pressure, characterized in that the rectification is carried out in two series Process sections is carried out by in a first, with aqueous formaldehyde solution fed rectifying column (21) a higher working pressure of 100 to 150 mm Hg is maintained and the vapor mixture escaping at the top of this first column (21) fed to the lower end of a second column (28) and in the same a much lower one Working pressure of 20 to 30 mm Hg is maintained.

2. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the first Column both through a tubular evaporator (4) and through recycling of the concentration the bottom product takes place in a known vacuum two-roll apparatus (5) resulting vapors.

Considered publications:
German Patent No. 489,644;
U.S. Patent No. 3,077441.

1 sheet of drawings