DE1695247C3

DE1695247C3 - Verfahren zur Reinigung von Lactamen durch Schmelzkristallisation

Info

Publication number: DE1695247C3
Application number: DE1695247A
Authority: DE
Inventors: Clau Dr.-Ing. Chem. Chur Berther; Richard Domat-Ems Sailer
Original assignee: INVENTA AG fur FORSCHUNG und PATENTVERWERTUNG ZUERICH ZUERICH (SCHWEIZ)
Current assignee: INVENTA AG fur FORSCHUNG und PATENTVERWERTUNG ZUERICH ZUERICH (SCHWEIZ)
Priority date: 1965-06-15
Filing date: 1966-06-14
Publication date: 1975-05-28
Also published as: YU112566A; BE682555A; YU31791B; GB1078249A; US3476744A; DE1695247A1; DE1695247B2; NL142953B; NL6608223A; CH450433A

Description

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Bei der Polymerisation von Lactamen wird das Monomere in sehr reiner Form benötigt. Besonders - für die sogenannte Schnellpolymerisation werden an die Lactame hohe Reinheitsanforderungen gestellt, und zwar ist neben einer möglichst absoluten Reinheit ein immer gleich bleibender Reinheitsgrad des ?u polymerisierenden Stoffes erwünscht. In den Lactamen sind nun aber, je nach Herstellungsweise variierend, Verunreinigungen ?u finden, deren Anwesenheit sich selbst in den vorkommenden kleinen Mengen störend bemerkbar machen und beispielsweise die Schnellpolymerisation sogar verhindern kann.

Zur Reinigung von Lactamen, ζ. B. von e-Caprc lactam, sind bereits verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, so z. B. die Destillation ohne oder mit Zusatz von Chemikalien, wie z. B. Natronlauge (deutsche Patentschrift 861 383) oder Oleum (niederländische Patentschrift 70 839), Extraktion mit Lösungsmitteln (deutsche Auslegeschrift I 031 308, schweizerischen Patentschrift 326 952), Kristallisation aus Lösungsmitteln (britische Patentschrift 837 070), Behandlung mit Ionenaustauschern (deutsche Auslegeschrift I 150 986) und Behandlung mit Permanganat (deutsche Patentschrift 966 502). Die Endstufe ist dabei meist ein Destillationssystem von mehreren Dünnschichtverdampfern oder Fraktionierkolonne. Die genannten Verfahren haben verschiedene Nachteile. So wird für die Destillation des Lactams eine verhältnismäßig große Energiemenge für die Verdampfung benötigt; auch werden gewisse Verunreini- gungen dabei nur sehr unvollkommen abgetrennt. Bei der verhältnismäßig hohen thermischen Belastung können sich während der Destillation neue Verunreinigungen bilden. Bei der Extraktion oder Kristallisation aus Lösungsmitteln muß man mit großen Lösungsmittelmengen arbeiten. Die Rückführung der Lösungsmittel ist verlustreich und bedingt wiederum eine Destillation.

Es hat sich nun gezeigt, daß die unter bestimmten Bedingungen ausgeführte Kristallisation von Lactamen aus der Schmelze eine ausgezeichnete Reinigungsmethode darstellt, die keine fremden Chemikalien benötigt und sehr wirtschaftlich ist, weil im Verhältnis zur Destillation nur eine geringe Energiemenge für die Schmelzwärme aufgebracht werden muß. Der Reinigungseffekt resultiert dabei aus dem bei der Erstarrungstemperatur des Lactams sich einstellenden Schmclzgleichgewicht. Wird nämlich eine Lactamschmelze auf ihren Erstarrungspunkt abgekühlt, so werden die zuerst sich abscheidenden Kristalle reiner sein, als es die Ausgangssubstanz war, weil die meisten Verunreinigungen tiefer schmelzend sind bzw. mit Lactam tiefer schmelzende Eutcktika bilden und sich darum beim Erstarren in der Schmelze anreichern.

Die Energie, die in Form von Schmelzwärme aufgewendet w'.irde, wird wieder als Kristallisationswärme frei. Die frei werdende Kristallisationswärme ist also ein Maß für die Menge der entstandenen Kristalle. Sie muß solange abgeführt werden, bis ein gut trennbarer Kristallbrei erhalten wird. Dies kann z. B. in einem Kratzkühler erfolgen, was aber apparativ sehr aufwendig ist. Eine Vakuumkristallisation ist wegen des tiefen Schmelzpunkts und des hohen Siedepunkts der Lactame nicht möglich. Eine andere Möglichkeit ist die Abführung der Wärme durch Einleiten eines inerten Gases, wobei noch gleichzeitig ein günstiger Belüftungseffekt erzielt wird. In Folge der geringen spezifischen Wärme der Gase wird aber dafür ein verhältnismäßig großer Gaskreislauf oder aber eine sehr lange Zeitspanne benötigt. Es werden z. B. etwa 1,9 1 Stickstoff von 20" C benötigt, um I g Caprolactam bei der Erstarrungstemperatur zur Kristallisation zu bringen.

Es wurde nun gefunden, daß man die Kristallisationswärme sehr einfach abführen und dazu noch einen günstigen thermochemischen Effekt erzielen kann, wenn man nur einen Teil des zu reinigenden Lactams schmilzt und den Rest in fester Form der Schmelze zugibt. Dieser Schmelze wurde dadurch die Kristallisationswärme entzogen. Überraschenderweise zeigte sich, daß schon nach kurzer Durchmischung das zugefügte feste Lactam sich ebenfalls im Schmelzgleichgewicht befindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Lactamen durch Kristallisation besteht darin, daß man einer nach außen wärmeisolierten Schmelze von 50 bis 90 Gewichtsteilen Lactam 50 bis 10 Gewichtsteile festes Lactam zusetzt und nach Einstellung des Schmelzgewichts den Kristallbrei von der Schmelze trennt, wobei das Gewichtsverhältnis von Schmelze und zugesetztem festem Lactam so gewählt wird, daß das entstandene Gemisch 30 bis 70 Gewichtsprozent Kristalle enthält.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das crfinclungsgemäße Verfahren derart durchgeführt werden, daß man 70 bis 80 Gewichtsprozent einer zu reinigenden Lactammenge schmilzt, durch Zugabe der restlichen 20 bis 30 Gewichtsprozent Lactam, das sich auf Raumtemperatur befindet, einen Teil des Lactams kristallisieren läßt und den erhaltenen Kristallbrei in Schmelze und Kristalle trennt.

,!" ^{dCr υ}ΚΐηίοηηΓνΐ'Γ^{2 8}'? f "ί? ?■ ^Ver" ^Verwe^""ß von einfacheren Vorrichtungen als das

fahren zur Reinigung von Caprolactam beschrieben, bekannte Verfahren durchführen, da Mischgefäße und

_be, dessen Durchfuhrung eme Caprolactamschmelze, Vakuumverdampferanlagen entfallen. Darüberhinaus

die mindestens I g-Mol e ncs lactamloshchen Erstar- ist erfindungsgemäß keine Nachreinigung der erhal-

rungspun^depre or pro 1000 g Caprolactam enthält, ₅ tenen Lactamkristalle sowie kein Trocknen und

derartig abgekühlt wird, daß em Knstallbrei entsteht. Nachspülen erforderlich

dessen Schmelzanieil einen höchstens 30molaren Mit Vorteil wird der Schmelze eine berechnete

Überschuß an Depressor bstanz ,„ bezug auf das Menge festes Lactam zugesetzt, welche ausreicht, den

Caprolactam enthalt. Das knstalhne Lactam wird Wärmehaushalt des Gemische so zu gestalten, daß

dann von der Schmelze abgetrennt. Als Schmelzpunkt- ,. nach Einstellung des Schmelzglcichgswichts eine be-

depressoren werden beispielsweise Cyclohexanonoxim. stimmte Menge kristallisiertes Lactam entsteht. Bei

Wasser, Ammoniak, Tetrach orkohlenstoff, usw. _ver- einer Schmelz- bzw. Kristallisationswirme von 29 cal/g

wendet. Vorzugsweise wird Wasser als Depressions- Caprolactam, einer spezifischen Wärme von 0,55

mittel eingesetzt Die Art des zugegebenen Mittels. cal/g/³C. einem Erstarrungspunkt von 68,5°C, einer

dessen Anfangskonzcntration in der Caprolactam- 15 Temperatur der Caprolactamschmelze von 70⁰C und

schmelze sowie die Temperatur, auf welche die einer Temperatur des festen Caprolactams von 20" C,

Schmelze abgekühlt w.rd, müssen aufemander abge- ergeben, bei Vermeidung sonstiger Wärmeverluste,

stimmt se.» damit ein Kristal brei m.t der gewünsch- z. B. 27 Teile festes Caprolactam zugesetzt zu 73 Teilen

,en Kristallkonzentration erhalten wird. Am Ende des Schmelze nach Einstellung des Schmelzgleichgcwichts

Verfahrens werden die an den reinen Lactamkristallen ao 50 Teile Jmstallisiertes Caprolactam. Um z. B. 100 g

klebenden unreineren Lactamschmelzreste (mindestens Caprolactam in der geschilderten Weise zu reinigen,

5 Gewichtsprozent) abgespult, wozu etwa 30 Ge- werden 4120 cal zum Schmelzen benötigt. Auf die

wichtsprozent der erhaltenen Kr.stallmenge an Spül- übliche Art und Weise kristallisiert, würde man für

mittel erforderlich sind. _{diese Menge 565O ca}, _{zum Schmelzeill} aufbringen und

Von diesem Verfahren unterscheidet sich das erfin- as dann wieder 1532 cal Kristallisationswärme abführen

dungsgemäße Verfahren hauptsächlich dadurch, üaU müssen.

keine Depressoren verwendet werden. Außerdem wird Das feste Lactam kann in Form von Pulvern, gemäß deir USA.-Patentschrift vorzugsweise nicht Kristallen oder Schuppen zugesetzt werden, wobei unter Verwendung von Lactamschmelzen, sondern zwecks einer schnellen Einstellung des Schmelzgleichunter Einsatz konzentrierter wäßriger Lactamlösungen 30 gewichts für eine gute Durchmischung des Systems zu gearbeitet. Es wird auch nicht bei der Erstarrung*- sorgen ist. Dies geschieht entweder durch leichtes temperatur des Lactams, sondern bei der Sättigungs- Rühren oder Einleiten von vorgewärmten Stickstoff, temperatur der Lactamlösung auskristallisiert. Die wobei als Gas aber auch z. B. Luft, Wasserstoff oder Kristallisation erfolgt auf Grund einer indirekten ein Edelgas verwendet werden kann. Das Gleichgewicht äußeren Kühlung. Vorzugsweise kommt dabei eine 35 hat sich 5 bis 30 Minuten nach der Zugabe des festen Vakuumdestillation zur Anwendung, d. h. durch Lactams eingestellt. Das Kristallisationsgefäß muß vor Verdampfung von Lösungsmittel wird dem System Wärmeverlusten geschützt werden, damit die Wärme-Wärme enltzogcn, wobei der Sättigungsprodukt der bilanz eingehalten und das Ansetzen von Lactam· Lösung unterschritten wird. Demgegenüber beruht knisten an den Wänden verhindert wird. Dies geschieht, das erfindungsgemäße Verfahren darauf, daß man die *° indem man das Gefäß auf die übliche Art und Weise Kristallisation aus der Schmelze ausführt, indem Kris- gut isoliert oder es mittels einem eine Flüssigkeit, wie talle mittel» direkter Abkühlung, d. h. durch Zugabe z. B. Wasser enthaltenden Doppelimantel auf die von festem, aus einer anderen Kristallisationsstufe Erstarrungstemperatur thermostatisiert.
oder bei einer Verfestigung gewonnenem Lactam, er- Der entstandene Kristallbrei wird von der Schmelze zeugt werden, wobei das in fester Form zugegebene «5 abgetrennt. Dies geschieht z. B. mit Hilfe einer auf Lactam zum überwiegenden Teil seine feste Form Erstarrungstemperatur vorgewärmten Nutsche oder behält und genauso gereinigt wird, als ob es umkristal- mit einer entsprechend vorgewärmten Schubzentrifuge, lisiert worden wäre. Dieser Effekt war nicht zu erwar- Die abgetrennte Schmelze kann mehrmals zur Kristalten. Es war nämlich aus der Literatur bekannt, daß lisation verwendet werden, eine Verringerung der Rein-Diffusionsgeschwindigkeiten in der festen Phase außer- 5<> heit der erhaltenen Kristalle ist dabei nicht zu beobordentlich gering sind (vgl. beispielsweise G. Matz, achten.

Die Kristallisation in der Verfahrenstechnik, Springer Gewünschtenfalls kann das Rohlactam vor der Verlag, Berlin, 1954, S. 31/32). Es wäre also iu erwar- Reinigung einer Vorbehandlung mit Kaliumpermanten gewesen, daß die Entfernung der Verunreinigungen ganat unterworfen werden. Überraschenderweise führt aus den in festem Zustand zugegebenen Kristallen sehr 55 eine solche Vorbehandlung zu besonders reinen Endlangsam vor sich geht bzw. innerhalb einer annehm- produkten; andere Oxidationsmittel, wie z. B. H₂O₂ baren Zeitspanne überhaupt nicht Zustandekommen und NaOCl weisen keinen oder sogar einen negativen würde. Reinigungseffekt auf. Die Isoüerung des Rohlactams

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Vorbehandlung mit Kaliumpermanganat ge-

gegcnüber dem aus der genannten USA.-Patentschrift ^6o schieht z. B. so, daß das nach der Synthese anfallende

bekannten Verfahren bestehen darin, daß keine zu- Rohlactam (Lactamöl) mit einem organischen Lö-

säulichen Erstarrungspunktdepressoren, Reiniger oder sungsmittel, wie z. B. Benzol, extrahiert wird. Der

Lösungsmittel verwendet werden, da es sich bei dem Extrakt wird mit Wasser zurückextrahiert und das

erfindungsgemäßen Verfahren um eine echte Schmelz- ausextrahierte Lösungsmittel nach ganzer oder teil-

kristallisation handelt. Zur Reinigung muß nicht die *⁵ weiser destillativer Trennung von den angereicherten

gesamte Lactammenge aufgeschmolzen werden, so daß Verunreinigungen zur erneuten Extraktion von Lac-

erfindungsgemäß die Energiebilanz günstiger ist. Fer- tamöl benutzt. Das in der wäßrigen Lösung befind-

ner läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren unter liehe Lactam wird nun mit KMnO₁ behandelt. Vor-

zugsweise wird die wäßrige Lösung bei 30 bis 80 C mit 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent KMnO₁, bezogen auf anwesendes Lactam, behandelt, bis alles KMnO₄ zum Braunstein reduziert worden ist. Zweckmäßigerweise wird diese Behandlung mit einer teilweise dcstillativcn Entfernung des Wassers verbunden. Nach einer Filtration wird das restliche Wasser entfernt und das erhaltene Lactam der Kristallisation zugeführt.

Die Kristallisation kann chargenweise ausgeführt, aber auch kontinuierlich gestaltet werden. Um kontinuierlich zu kristallisieren, gibt man einem in einem Kristallisationsrohr im Schmelzgleichgewicht befindlichen Kristallbrei von oben, unter Rühren, ständig frische Schmelze und festes Lactam im bestimmten Verhältnis zu, während man unten im gleichen Maße Kristallbrei abnimmt und einer Schubzentrifuge zuführt. Die zu- bzw. abgeführte Lactam-Mcn^c im Verhältnis zur Gefäßgröße bestimmt die Zeit zur Hinstellung des Schmelzgleichgewichts und damit die Verweilzeit. Die abgetrennte Mutterlauge kann entweder zum größten Teil direkt wieder, eventuell nach einer Verschuppung, in die gleiche Kristallisation zurückgeführt werden, oder sie wird restlos in einer zweiten Stufe nochmals kristallisiert. Im letzteren Fall können die in zweiter Stufe anfallenden Kristalle zur Feststoffzugabe in der ersten Stufe dienen, hin Teil der Mutterlauge aus der letzten Stufe wird in eine Vorreinigungsstufe, z. B. in die Extraktion des Rohlactams mit einem organischen Lösungsmittel, zurückgeführt. Die in der Mutterlauge angereicherten Verunreinigungen verbleiben nach der Rückextraklion der organischen Phase mit H₈O zum größten Teil im Lösungsmittel. Der dann nach der Regenerierung des Lösungsmittels verbleibende Rückstand von konzentrierten Verunreinigungen wird aus dem Prozeß herausgenommen. Je nach Qualität des Rohlactams kann durch Variation der zur Gegenextraktion verwendeten Wassermenge oder durch Veränderung der Menge Lösungsmittel, die durch Destillation regeneriert wird, mehr oder weniger Verunreinigungskonzentrat aus dem Prozeß ausgeschieden werden. Da sonst ein geschlossener Kreislauf vorhanden ist, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine sehr hohe Ausbeute an Reinlactam erzielt.

Das auf diese Weise gereinigte Lactam eignet sich ausgezeichnet zur Schnellpolymerisation.

Das Kennzeichen für die Reinheit des Lactams ist der Schmelzpunkt, die Permanganatzahl PZ, die Flüchtig-Basen-Zahl FBZ und die sogenannte APHA-Zahl. Die PZ-ZdM ist die Zeit in Sekunden, die gebraucht wird, um 1 ml./100 KMnO«-Lösung, zugemischt zu 100 ml I %iger wäßriger Lactamlösung, auf den Farbton einer gleichen Menge Vergleichslösung zu entfärben. Die Vergleichslösung wird durch Lösen von 3 g CoCI₂ · 6 H₈O und 2 g CuSC₄ ■ 5 H₂O in 1 1 Wasser hergestellt. Die FBZ wird ermittelt, indem man aus einer Lösung von 20 g Lactam in 200 ml in NaOH, 100 ml Wasser in eine mit n/10 Säure beschickte Vorlage destilliert. Der durch Rücktitration ermittelte und den überdestillierten Basen äquivalente Verbrauch an n/10 Säure in Milliliter stellt die FB-Zahl dar.

Die APHA-ZaM wird durch Vergleich mit einer 40%igen wäßrigen Lactamlösung mit der Verdünnungsreihe einer Standardlösung bestimmt. Die Standardlösung enthält 1245 g Chlorplatinat K₄PtCl₆ und 1 g Cobaltchlorid in 1 1 Wasser und entspricht 500 APHA-Einheiten.

Die nachfolgenden Beispiele /eigen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Temperatur wird in C angegeben, als Teile werden Gewichtsteile verstanden.

Beispiel I

75 kg Caprolactam-Schmel/.e mit einer I'Z \on 450 und einer FBZ von 0.33 (Ff des Produkts 6,S.(. (.') werden in einem mit Mineralwolle gut isolierten

ίο 120 I-Bchälter aus V₁A eingefüllt, der unten ein heheizbares Ventil hat und mit einem Rührwerk \ersehen ist. Die Caprolaclam-Schmel/e hat eine Temperatur von 70,5 C. Nun werden in 15 Minuten 25 kg Caprolactam-Schuppcn von gleicher Qualität wie die

!5 Schmelze unter Rühren zugcsct/t. Während sieh die ersten Anteile der Schuppen in der Schmelze noch lösen, entsteht bei weiterem Zusatz bald ein Kristallbrei mit einer gleichbleibenden Temperatur von 68,5' C. Nach beendeter Zugabe des festen Caprolactams wird noch 15 Minuten langsam weiter gerührt. Dann wird der Kristallbrei über das beheizte Ventil einer vorgeheizten Schubzentrifuge zugeführl. Von dem abzentrifugierten Krislallbrei faßlen 46";, als Kristalle und 54";, als Schmelze an. Die erhaltenen

»5 Caprolactam-Kristalle (44 kg) haben nun eine PZ von 6800 und eine FBZ von 0,07 (FP 68,9 C).

Beispiel 2

In einem 150 1 fassenden Doppelmantelgefäß, das mit Rührer und einem beheizbaren Ablaßventil versehen ist, werden 90 kg Caprolactam-Schuppen eingefüllt. Dieses Caprolactam hat eine PZ von HKX), eine FBZ von 0,25 und einen Schmelzpunkt von 68,7 C Durch Beheizen des Doppelmantels mit Wasser von 80 bis 95"C wird das Caprolactam unter Rühren geschmolzen. oSbald dies geschehen ist und die Schmelze eine Temperatur von 69 bis 71°C erreicht hat, wird der Doppelmantel mit Wasser von 68.5 bis 69"C beschickt. Nun werden 30 kg Caprolactam-Schuppen von gleicher Qualität unter Rühren zugesetzt, wobei ein Kristallbrci mit einer Temperatur von 68,5^C C entsteht. Nach einer weiteren ¹I₄ Stunde Rühren wird der KristaUbrei abgelassen und mit einer vorgewärmten Schubzentrifuge in Kristalle und Schmelze getrennt. Die Caprolactam-Kristalle (55,4 kg), die rund 48% des Kristallbreis ausmachen, haben jetzt eine PZ von 8000 und eine FBZ von 0,04 (FP 68,9° C).

Beispiel 3

120 kg Caprolactam-Schuppen (FP = 68,5° C), die aus den abgetrennten Schmelzen von anderen Kristallisationen erhalten werden, werden wie in Beispiel 2 angegeben, kristallisiert. Das Caprolactam hatte vor der Kristallisation eine PZ von 340 und eine FBZ von 0,46. Die Caprolactam-Kristalle (53,7 kg), die nach der Kristallisation erhalten werden, haben eine PZ von 7100 und eine FBZ von 0,08 (FP = 68,9°C).

Beispiel 4

120 kg Laurinlactam mit einem Schmelzpunkt von 147°C (PZ = 750) werden wie in Beispiel 2 angegeben kristallisiert, indem man zu einer 90 kg-Schmelze von 149^CC 30 kg Laurinlactam von Raumtemperatur gibt. ⁶S Man erhält nach dem Abzentrifugieren mit einer entsprechend vorgeheizten Schubzentrifuge 58,7 kg Laurinlactam mit einem Schmelzpunkt von 152,5 C (PZ 6800).

abgetrennten Kristalle gehen über Leitung 19 zur

Beispiel 5 '■ Knslallisalionsstufc, während die Mutterlauge über

Leitung 27 zum feil mit der Kühlwalze 28 verschuppt

⁽^'· l'^lÜ^ur> wird und in die 2. Kristallisationsslufe zurückgeht.

Stündlich werden I 785'Ieile Laclamöl.das 1250 Teile 5 zum Teil zusammen mit dem Lactamöl in die Extrak-

Caprolaelam enthalt (//' 67.H C). zusammen mit tion 2 kommt.

246 Teilen Mutlerlaiigenlaetam aus der 2. Kristalli- Das bei 21 gewonnene Lactam hat eine Pcrman-

sationssiiife (22.2^) über Leitung I in den L\trakiions- ganatzahl von 14 500. eine Flüchligc-Bascn-Zahl von

teil 2 geleitet und mit Benzol extrahiert. Wahrend über 0.03, eine -WIIA-ZaM von 2 und einen Schmelzpunkt

Leitung .U'iiie walirige Ammonsulfathisung abgesehie- m von 6S,⁽; C. Die Ausbeute, bezogen auf eingesetztes

i\cn wird, gehl eine etwa I3"„ige benzoliselie Lösung Rohlactam, beträgt 96',',,.
von Lactam, deren Lactam eine I'/ von 200. eine

IH/. von 0.56 und eine /(/'///(-Zahl von 35 hat, Beispiel 6

über leitung 4 in den Extraktionstell 5 zur (iegen- ^p

extraktion mit Wasser. Das ausextrahierte Benzol 15 120 g eines farblosen Caprolactams mit einem wird über Leitung 6 der Destillation 7 zugeführt. Das Schmelzpunkt von 68,8 C werden geschmolzen und alxlestillierte Benzol geht über Leitung 8 in die in einem isolierten Becherglas auf einer Temperatur Extraktion 2 zurück, während über Leitung 9 stund- von 70 C gehalten. In diese Schmelze werden innerlich 45 Teile stark verunreinigtes Lactam entnommen halb einer halben Minute 80 g Caprolactam-Schuppen weiden. Die aus der Extraktion 5 kommende wäßrige 20 _mit einer Temperatur von 55'C, die 0,01 ','.,, Sudanrotl.actamlösung, die eine Konzentration von etwa 33",, Ill-Farbstoff enthalten und einen FP von 68,6 C hat. wird über Leitung 10 in die Voreindampfung II aufweisen, eingerührt. Der entstandene Brei wird eine geleitet. Gleichzeitig werden über Leitung 12 stündlich weitere Minute gerührt und dann mittels einer vorge-0.725 Teile Kaliumpermanganat, gelöst in Wasser und wärmten Vakuumnutsche in Kristalle und Schmelze 7 Teile Aktivkohle, angeschlämmt mit Wasser, in die 25 getrennt. Es werden 96 g Caprolactamkristalle mit Voreindampfung 11 gebracht. Die behandelte Lösung einem FP von 68,9"C und einem Farbstoffgehalt von wird zwecks Entfernung von Kohle und Braunstein nur noch 0,001 % erhalten.
über Leitung 13 durch die Filtrieranlage 14 geleitet

und kommt dann über Leitung 15 in die Endeindamp- Beisniel 7

fung 16. Über Leitung 17 kommen stündlich 1446 Teile 30 ■ >

Lactam, das höchstens noch 0,5% H₂O enthält, mit Ein 96,8%iges Caprolactam mit einer PZ von 200, 80 C in das Kristallisationsgefäß 18, das einen Inhalt einer FBZ von 0,71 und einem FP von 59,8"C wird zur von 1500 Volumteile hat. Gleichzeitig werden stündlich Reinigung eingesetzt. 6,5 kg dieses Lactams werden 954 Teile über Leitung 19 aus der 2. Kristallisations- aufgeschmolzen und in einem isolierten Gefäß auf stufe kommende Lactamkristalle von 31 C zugemischt. 35 einer Temperatur von 6I⁰C gehalten. Innerhalb von Der Kristallbrei wird über Leitung 20der Zentrifuge 21 2 Minuten werden 3,5 kg Caprolactamsehuppen der zugeführt. Von dort werden stündlich 1200 Teile reine gleichen Qualität, die sich auf einer Temperatur von Lactamkristalle abgenommen. Die Mutterlauge (1200 33°C befinden, in die Schmelze eingerührt. Der entTeile/h) wird über Leitung 22 mit 72°C in die 2. Kris- standene Brei wird während einer Zeitspanne von tallisationsstufe 23 geleitet und mit stündlich 708 Teilen 40 3 Minuten weitergerührt und dann mit einer beheizverschuppten Mutterlaugenlactams aus der 2. Kristal- baren Schubzentrifuge in Kristalle und Schmelzriüssiglisationsstufe gemischt. Letzteres wird mit 45°C über keit getrennt. Man erhält 5,1 kg Kristalle. Dieses Leitung 24 herangeführt. Der Kristallbrei wird über Caprolactam ist 99,S8%ig, hat eine PZ von 7000, eine Leitung 25 der Zentrifuge 26 zugeleitet. Die dort FBZ von 0,09 und einen FP von 68,6⁰C.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I 695

Patentansprüche:

I. Verfahren zur Reinigung von Lactamen durch Schmelzkristaliisation, dadurch gekennzeichnet, daß man einer nach außen wärmeisolierten Schmelze von 50 bis 90 Gewichtsteilen Lactam 50 bis 10 Gewichtsteile festes Lactam zusetzt und nach Einstellung des Schmelzgleichgewichts den Kristallbrei von der Schmelze trennt, wobei das Gewichtsverhältnis von Schmelze und zugesetztem festem Lactam so gewählt wird, daß das entstandene Gemisch 30 bis 70 Gewichtsprozent Kristalle enthält.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man 70 bis 80% einer zu reinigenden Lactammengp schmilzt, durch Zugabe der restlicher» 30 bis 20% Lactam, das sich auf Raumtemperatur befindet, einen Teil des Lactams kristallisieren läßt und den erhaltenen Kristallbrei _ao in Schmelze und Kristalle trennt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohlactam vor der Reinigung in wäßriger Lösung bei 30 bis 80" C mit 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent Kaliumpermanganat, _a5 bezogen auf das anwesende Lactam, behandelt worden ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lactame mit 7 bis 13 Ringgliedern gereinigt werden.