DE1927647C3 - Verfahren zur Gewinnung von hochreinem Natriumcarbonat aus bei der Herstellung von Adiponitril als Nebenprodukt anfallendem Natriumbicarbonat - Google Patents

Description

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Wenn die lösungshaltigen Natriumbicarbonat-Kri- nischen Lösungsmittel,das in derHydrodimerisierungs-

s'.alle erhitzt und getrocknet oder so wie sie sind calci- reaktion verwendet wird, zum Waschen benutzt wer-

niert werden, um sie in Natriumcarbonat zu überführen den.

und gleichzeitig die organischen Substanzen zu ver- Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung Natriumdampfen, abzutrennen und zu gewinnen, so besitzen 5 bicarbonat calciniert wird, um es in Natriumcarbonat nicht nur ADN und andere hochsiedende Substanzen zu überführen, so wird Kohlendioxyd in einem Mol zu so hohe Siedepunkte, daß es schwierig ist, sie tatsäch- Mol-Verhältnis mit Natriumcarbonat gebildet. Die lieh zurückzugewinnen, sondern auf Grund der An- bei der Calcinierung gebildete Gasmenge ist daher groß, Wesenheit einer großen Menge derartiger hochsieden- und die Gewinnung der organischen Substanzen (z. B. der Substanzen, wie des Oligomeren, führt dies zur m durch Abkühlen und Kondensieren) ist vergleichsweise Ablagerung von Natriumcarbonat und anderen Mate- einfach. Solche hochsiedenden Substanzen, wie ADN, rialien auf der Wand des Calcinierungsofens. können daher verdampft und bis zu einem gewissen

Ein Gegenstand dei vorliegenden Erfindung ist daher Grad zurückgewonnen werden. Die zum Waschen ver-

auch die effektive Gewinnung organischer Substanzen, wendete AN-Menge muß nicht immer groß sein, sie

die auf Natriumbicarbonat abgelagert sind, das aus 15 kann jedoch gut das etwa 1- bis etwa 7fache oder im

einer Reaktionslösung abgetrennt wurde, mit der allgemeinen das etwa 2- bis etwa 4fache des Gewichtes

Adiponitril erzeugt wurde. des Natriumbicarbonates sein.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung Eine Calcinierungstemperatur höher als etwa 70 C

ist die Erzeugung von Natriumcarbonat hoher Reinheit kann gut angewendet werden. Wenn die Calcinierungs-

aus Natriumbicarbonat, das aus einer Reaktionslö- 30 temperatur niedrig ist, so ist nicht nur die Umwand-

sung abgetrennt worden ist, in der Adiponitril erzeugt lungsgeschwindigkeit von Natriumbicarbonat in Na-

wurde. triumcarbonat gering, sondern es treten auch leichter

Als Ergebnis zahlreicher Untersuchungen wurde nun Polymerisations- und Hydrolysereaktionen bei den im

gefunden, daß, wenn Natriumbicarbonat, das aus einer Natriumbicarbonat enthaltenen organischen Substan-

Reaktionslösung abgetrennt wurde, in der Adiponitril 25 zcn auf, und die Gewinnung derartiger organischer

erzeugt worden war, mit AN gewaschen wird und Substanzen ist nicht zufriedenstellend. DieCalcinierung

dann bei einer Temperatur von 70 bis 300°C calciniert kann gut bei höheren Temperaturen durchgeführt

wird, das Natriumbicarbonat in Natriumcarbonat über- werden.

geführt werden kann und gleichzeitig die während der Da jedoch kein spezieller Vorteil mit derCalcinierung Herstellung von ADN auf dem obenerwähnten 30 bei höherer Temperatur verbunden ist, liegtdiegeeignete Natriumbicarbonat abgelagerten organischen Sub- Calcinierungstemperatur im Bereich von etwa 70 bis stanzen effektiv zurückgewonnen werden können. etwa 300C, vorzugsweise bei etwa 150 bis etwa 250⁰C Es wurde weiterhin gefunden, daß, wenn das so erhai- und am stärksten bevorzugt bei etwa 160 bis etwa tene Natriumcarbonat bei höherer Temperatur ge- 230¹C. Insbesondere, wenn die zum Waschen verbrannt wird (so wie es ist oder nachdem es zu einer 35 wendete AN-Menge gering ist oder etwa das 2fache schweren Soda gemacht worden ist), Natriumcarbonat (oder weniger) des Gewichtes von Natriumbicarbonat hoher Reinheit erhalten werden kann. beträgt, ist es vorteilhaft, oberhalb 170⁰C zu calcinie-

Wenn ein aus einer Reaktionslösung abgetrennter ren.

Natriumbicarbonatkuchen mit AN gewaschen wird, Die Calcinierungszeit ist eine Zeit, die genügt, um

so wird die auf dem Natriumbicarbonat abgelagerte 40 die organischen Substanzen zu gewinnen, und steht in

Reaktionslösung im wesentlichen durch AN ersetzt, Beziehung zur Calcinierungstemperatur. Üblicher-

und ADN und hochsiedende Substanzen werden in der weise werden etwa 20 Minuten bis etwa 2 Stunden im

Waschlösung gewonnen. Wenn das gewaschene Bi- obengenannten Temperaturbereich bevorzugt,

carbonat bei einer Temperatur von 70 bis 300⁰C cal- Anschließend kann Natriumcarbonat hoher Rein-

ciniert wird, so kann das niedrigsiedende AN leicht ge- 45 heit erzeugt werden, indem man das calunierte rohe

wonnen werden. Wenn das so erhaltene Natriumcarbo- Natriumcarbonat, so wie es ist, bei hoher Temperatur

nat bei höherer Temperatur gebrannt wird (so wie es brennt. Da jedoch das calcinierte rohe Natriumcarbo-

ist oder nachdem es in eine schwere Soda überführt nat den Nachteil hat, daß es eine leichte Soda darstellt,

worden ist), so werden die restlichen organischen Sub- und daher gerne als pulvriger Staub fliegt, ist es vorzu-

stanzen verbrannt und somit entfernt, und man erhält 50 ziehen, es in eine schwere Soda zu überführen,

ein hochreines Natriumcarbonat. Zur Herstellung einer schweren Soda kann die im

Zur Gewinnung der hochsiedenden organischen allgemeinen verwendete Operation für die Herstellung Substanzen aus dem Natriumbicarbonatkuchen kön- von schwerer Soda angewendet werden, wobei eine nen andere organische Lösungsmittel, wie die obener- leichte Soda mit etwa 16 bis etwa 18 % Wasser, bezogen wähnten Lösungsmittel, Methanol, Äthanol oder 55 auf das Gewicht der Soda, vermischt wird, oder sie Acetonitril, auf gleiche Weise verwendet werden. wird einmal im Wasser gelöst und kristallisiert. Das Wenn jedoch ein derartiges organisches Lösungsmittel Verfahren, bei dem die leichte Soda einmal in Wasser verwendet wird, ist die Abtrennung und Gewinnung gelöst und kristallisiert wird, ist eine allgemeine Reiniteuer und unökonomisch. AN, das als Waschlösung gungsmethode für anorganische und organische Verder vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein in 60 bindungen. Die Anwendung dieser Methode auf die der Umsetzung verwendetes Rohmaterial, das Verfah- Leichtsoda nach der Calcinierung ist in der vorliegenren kann daher vereinfacht und sehr ökonomisch ge- den Erfindung nicht immer wirksam. Um die Leichtmacht werden, indem man AN als Waschmedium ver- soda durch Lösen und Kristallisieren genügend zu reiwendet. Die Waschstufe der vorliegenden Erfindung nigen, ist eine große Menge an Aktivkohle erforderlich, schließt auch die Operation des Wiedervermischens 65 Da eine beachtliche Menge organischer Substanzen, die und Suspendierens von Natriumbicarbonat mit AN schwer an Aktivkohle zu adsorbieren sind, inderLeicht- und das anschließende Filtrieren ein. soda enthalten ist, liegert eine wirtschaftlich vcr-

Es kann auch ein Gemisch aus AN und einem orga- nünftige Menge an Aktivkohle keine adäquaten Ergeh-

nisse. Wenn das kristallisierte Natriumcarbonat mit einer großen Wassermenge gewaschen wird, so kann ein gewisser Anteil an gereinigtem Produkt erhalten werden, es ist jedoch schwierig, die Mutterlauge im Kreislauf zu verwenden, der Verlust an Natriumcarbonat ist groß, und das Verfahren ist nicht wirtschaftlich. Selbst wenn schwere Soda durch Auflösen von Leichtsoda in Wasser und Kristallisieren hergestellt wird, ist es daher erforderlich, die Brennstufe der vor^: liegenden Erfindung anzuwenden. Bei der Behandlung von Natriumbicarbonat, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von ADN anfällt, ist daher eine Brennstufe erforderlich. Das Verfahren, bei dem Leichtsoda in Wasser gelöst kristallisiert wird, um eine schwere Soda herzustellen, ist daher wirtschaftlich nicht sinnvoll, ausgenommen, es sei erforderlich, anorganische Substanzen zu entfernen, die schwer löslich oder löslich in Wasser sind, wie sie in der Leichtsoda enthalten sind.

Die geeignete Brenntemperatur für das rohe calcinierte Natriumcarbonat ist eine Temperatur oberhalb etwa 250'C. Bei hohen Temperaturen oberhalb etwa 85O¹¹C jedoch reagiert Natriumcarbonat mit Eisenoxyd unter Bildung von Natriumferrat, welches Verfärbungen verursacht und einen nachteiligen Einfluß auf die Qualität des erzeugten Natriumcarbonates hat. Wenn die Brenntemperatur niedriger ist, so ist die Verbrennung der organischen Substanzen unzureichend, und eine Reinigung des entstandenen Natriumcarbonates durch Umkristallisation od. dgl. ist erforderlich. Die Brenntemperatur muß daher etwa 250 bis etwa S50°C betragen, vorzugsweise etwa 350 b^::s etwa 800⁰C und besonders bevorzugt etwa 550 bis etwa 750⁰C. Die Biennzeit steht in Beziehung zur Temperatur, sie beträgt gewöhnlich etwa 15 Minuten bis etwa 2 Stunden.

Die zweistufige Hitzebehandlungsmethode, mit der Natriumbicarbonat-Nebenprodukt aus der Herstellung von ADN calciniert und dann wie oben beschrieben gebrannt wird, ist wirtschaftlich und liefert ein hochreines Natriumcarbonat.

Die Wärmequelle für das Brennen kann irgendeine gewöhnliche Vorrichtung sein. Man kann einen festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verwenden. Die verwendete Brennvorrichtung kann eine beliebige, dem Brennstoff angepaßte Vorrichtung sein. Die Heizvorrichtung kann irgendein Vorrichtungstyp sein, bei dem das Material liegt, befördert wird oder gerührt wird. Vorrichtungen vom Dreh-Belüftungstyp, Rillentyp oder von der Art eines Zylinders oder einer ebenen bewegten Platte sind bevorzugt. Als System zur Kontaktierung des Materials mit heißer Luft in jeder Vorrichtung kann man entweder direkte oder indirekte Erhitzung und entweder Gegenstronv oder Parallelstromausführungen verwenden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken; wenn nichts anderes angegeben ist, bedeuten Teile und Prozentsätze Gewichtsteile und Gewichtsprozentsätze, und die Temperaturen sind in °C angegeben.

60 Beispiel 1

Natriumbicarbonat, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von ADN durch Hydrodimerisierung von AN unter Verwendung von Dimethylformamid als Lösungsmittel angefallen war, wurde abzentrifugiert und dann mit dem 3fachen des Trockengewichtes des festen Natriumbicarbonates an AN gewaschen. Die Analysenwerte des gewaschenen Natriumbicarbonat-1 71,8 %

kuchens waren 71,8 % Natriumbicarbonat, 27,2% AN, 0,63 % Wasser, 0,14% ADN, 0,2% Dimethylformamid und eine geringe Menge anderer organischer Substanzen (das Oligomere machte im allgemeinen etwa 3 bis 8%, bezogen auf das Gewicht des ADN, aus). 1 kg dieses flüssigkeitshaltigen Natriumbicarbonatkuchens wurde 1 Stunde lang in einem dampfgeheizten Drehofen bei 210"C calciniert. Aus diesem Kuchen wurden 99,1% des AN, 97,4% des ADN und 98,0% des Dimethylformamids, die im Kuchen enthalten waren, mit Hilfe eines am Calcinator angebrachten Kühlers zurückgewonnen. Die so hergestellte Leichtsoda wurde gut mit 17% Wasser, bezogen auf das Gewicht der Leichtsoda, vermischt und dann bei 550^J C 30 Minuten lang in einer heißlufterhitzten rotierenden Heizvorrichtung gebrannt. Die Analyse des gereinigten Natriumcarbonates (gemäß Japanes Industrial Standard = JIS K 1201-1959) ergab ein spezifisches Gewicht von 1,14, der Reduktionsgrad durch Erhitzen betrug weniger als 0,01%, das Gesamtalkali (umgewandelt in Na₂CO₃) betrug 99,3%, Natriumchlorid war weniger als 0,003% vorhanden, und der wasserunlösliche Anteil betrug 0,14%. die Prozentsätze sind auf das Gesamtgewicht des gereinigten Natriumcarbonates bezogen. Darüber hinaus betrug die Absorption 99,5%, und es wurde praktisch keine Färbung beobachtet, wenn mit diesem gereinigten Natriumcarbonat eine lOgewichtsprozentige wäßrige Lösung bereitet und die Absorption bei 420 ΐημ gemessen wurde.

Beispiel 2

Das Gewinnungsverfahren des Beispieles 1 wurde wiederholt, indem man einmal nicht mit AN wusch und andererseits auch verschiedene AN-Mengen zum Waschen des Kuchens verwendete, die Analysen des nicht gewaschenen und gewaschenen Kuchens sind in Tabelle I angegeben. Das Gewinnungsverfahren des Beispieles 1 wurde mit Kuchen wiederholt, die durch Abzentrifugieren von Natriumbicarbonat erhalten wurden, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von ADN durch Hydrodimerisierung von AN unter Verwendung der entsprechenden, in der Tabelle Il aufgeführten Lösungsmittel angefallen war. Die Tabellen I und U zeigen die Analysen der calcinierten Kuchen. Tabelle 1 zeigt die Analysen des nicht mit AN gewaschenen Kuchens und des mit verschiedenen AN-Mengen gewaschenen Kuchens, vorgenommen an Natriumbicarbonat, das als Nebenprodukt bei der hydrierenden Dimerisierungsreaktion angefallen war und aus dieser Reaktionslösung durch Zentrifugieren abgetrennt worden war, wobei man als Lösungsmittel Dimethylformamid verwendete. Tabelle II zeigt die Analysen von Kuchen nach dem Waschen mit dreimal soviel AN, wie das Gewicht des Natriumbicarbonates ausmacht, das als Nebenprodukt bei Hyrodimerisierungsreaktionen unter Verwendung anderer Lösungsmittel an Stelle von Dimethylformamid angefallen und abzentrifugiert worden war. Die Mengen anOligomeren und anderen Reaktionsnebenprodukter. waren so gering, daß sie als bedeutungslos angesehen und ihre Analysenwerte weggelassen wurden. Tabelle III zeigt die Prozentsätze an AN, ADN und Lösungsmittel in den gewaschenen Kuchen, die durch Calcinieren gewonnen wurden. Tabelle IV zeigt die Analysen des Natriumcarbonates nach dem Calcinieren (analysiert nach JIS K 1201-1959) und die Absorptionsmessung bei 420 ιημ einer lOprozentigen wäßrigen' Natriumcarbonatlösung.

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I)C

I 927 647

Tabelle I

Analyse von Kuchen, die bei I lydrodimerisici ungsvcrfahren unter Verwendung von Dimethylformamid

als lösungsmittel erhalten wurden

	A N-Menge,	NalMum-
	die zum Waschen des	hicarhona
Probe Nr.	Kuchens verwendet wurde	73.4
	(Vielfaches des	7I.S
	kuchcngewichles)	70.2
I	0	71.5
2	3	70,9
3	.S ■	70,1
4	7
5	IO
6	15

Zusammensetzung des Kuchens

nach dem Waschen mit AN

(in Gewichtsprozent)

■\N ΛΟΝ I

3.54 27.20 29,17 28.02

28.82 29,71

7,90 0.14 0,08 0,06 0.04 0,03

„ ■	Dimethylform
	amid
3.16	1 2,(K)
0,63	0,23
0.40	0,15
0.31	0.11
0,18	0,06
0,12	0,04

Tabelle 11

Analyse von Kuchen, die bei Hydrodimcrisicriingsverfahrcn unter Verwendung verschiedener Lösungsmittel erhalten wurden (die /um Waschen verwendete AN-Mengc betrug das 3fache des Kiichengewichtes)

Probe Nr.

An des Lösungsmittels Zusammensetzung des Kuchens

nach dem Waschen mit AN

(in Gewichtsprozent)

Natriumhicarbonat

AN

Dinielhylsulfoxyd

Acetonitril

D ι met hy !acetamid

24.53

30,24 28.54

ADN

0,12 0.06 0.11

Wassci

Lösungsmittel

0,67 0,58 0.6!

Tabelle III Heim Calcinieren gewonnene organische Substanzen

	(in Cicvkiclitspiii/cnl der	Gewonnene Menge	im gewaschenen Kuchen)
•robe Ni.	AN	entsprechenden Mengen
	98,4	AHN
1	99,1	88,3
~)	99,0	97,4
3	99,2	97,7
4	99,1	44,5
5	98,9	42,5
6	98.4	42.4
7	96,8	96,6
8	98,2	45,8
9		46.4	1 ösungsmittc!
			46.7
			48,0
	46,2
	95,3
	97,6
	94.9
	97.8
	98,2
	98,1

Tabelle IV Natriumcarhonat-Analvse nach dem Cilciniercn

	Spezifisches	Durch Frhitzen
I It)Pc Nr.	Gewicht	reduzierte Menge
	(g/ccm)	(Gewichtsprozent!
1	0,83	0,48
τ	0,85	0.36
3	0,72	0,41
4	0,88	0,28
5	0,79	0,33
6	0,77	0,19
7	0,78	0,33
8	0,81	0,31
9	0,83	0,28

Menge des (iesamlalkalis	1 isenlllll o\\d	Wasserunlöslicher Teil
Gewichtsprozent
Na2C(VJ	(Gewichtsprozenit	(Gewkhtspiit/.enl)
98,8	0,0030	0,45
99,0	0.0029	0,36
99,7	0,0029	0,34
99,5	0,0030	0,25
99,4	0,0033	0,23
94,3	0,0032	0,22
49.3	0,0029	0,30
99,1	0,0028	0,24
99 2	0,0028	0.32

Absorption

28,4 34,1 38,2 41,6 44,4 45,9 34,2 50.0 38,6

Das calcinierte Natriumcarbonat wurde in jedem KaIIe mit 17 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gewicht des Natriumcarbonatcs, vermischt und bei 55O"C, 0,5 Stunden lang in einer Heißluft, erhitzten Drehvorrichtung, wie im Beispiel I beschrieben, ge-

10

bräunt. Die Ergebnisse der (JIS-)Analyse des entstandenen gereinigten Natriumcarbonates sind in Tabelle V wiedergegeben, die Gewichtsprozentsätze sind auf das Gesamtgewicht des gebrannten Natriumcarbonales bezogen.

Tabelle V
Analvsenwerle des gebrannten Natriumcarbonaics

Probe Nr.	Spc/.ilisches Gewicht	Durch liihit/en reduzierte Menge	Menge des Gesamlaikalis (G e wich I spivizent Na2CO.)	tiisendlU-oxyd	Wasserunlöslicher Teil	Absorption
	(g/ccni)	(Gewichtsprozent)	99,2	(Gewichtsprozent)	(Gewichtsprozent)	("/„)
1		weniger als 0,01	99,3	0,0029	0,13	99,5
2		weniger als 0,01	99.7	0,0030	0,14	99,5
3		weniger als 0,01	99,2	0,0029	0,12	99,5
4		weniger als 0,01	99,3	0,0031	0,16	99,5
5		weniger als 0,01	99,4	0,0030	0,12	99,6
6		weniger als 0,01	99,2	0,0032	0,11	99,6
7		weniger als 0,01	99,4	0.0028	0,12	99,5
8		weniger als 0,01	99,1	0.0030	0,11	99,5
9		weniger als 0.01	0,0030	0,10	99,6
,14
,14
,21
,17
,14
,11
,16
,14
,15

Beispiel 3

Das calcinierte Natriumcarbonat der Probe Nr. 2 des Beispieles 2 wurde mit 17 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf sein Gewicht, vermischt und dann gebrannt. Der Einfluß der Brenntemperatur auf das entstandene gereinigte Natriumcarbonat wird in Tabelle Vl gezeigt, die Gewichtsprozentsätze sind auf da? Gesamtgewicht des gebrannten Natriumcarbonates bezogen.

Tabelle Vl Analysenwerte des gebrannten Natriumcarbonates

Brenntempe
ratur
C

Spezifisches
Gewicht

(g/ccm)

Durch Erhitzen
reduzierte Menge

(Gewichtsprozent)

Menge des

Gesamtalkalis

(Gewichtsprozent

Na₂CO,) Eiscn(lll)-oxyi1
(Gewichtsprozent)

Wasserunlöslicher
Teil

(Gewichtsprozent)

Absorption

(¹Vn)

250
350
450
550
650
750
850

0,85
1,01
1,19
1,14
1,25
1,24
1,52

0,08

weniger als 0,01
weniger als 0,01
weniger als 0,01
weniger als 0,01
weniger als 0,01
weniger als 0,01

99,1 99,0 99,0 99,3 99,2 99,8 99.7 0.0021
0,0032
0,0024
0.0030
0,0031
0,0029
0,0027

0,16
0,12
0,13
0,14
0,09
0,11
0,08

83,7
96.4
99.2
99.5
99,5
99,6
89,2

Beispiel 4

Das calcinierte Natriumcarbonat oder die in Probe Nr. 2 des Beispiels 2 erzeugte Leichtsoda wurde auf drei verschiedene Weisen behandelt.

Im Fall Nr. 1 wurde die Leichtsoda, so wie sie war. wie im Beispiel 1 beschrieben (550 C₁ 0,5 Stunden) gc^ brannt. Im Fall Nr. 2 wurde die Leichtsoda in Wasser gelöst, die entstandene Lösung filtriert, Natriumcarbonat aus der Lösung kristallisiert (durch Verdampfen von Wasser) und die entstandenen Krislalle bei 280"C getrocknet. Im Fall Nr. 3 wurde die Leichtsoda, wie im Fall Nr. 2 beschrieben, behandelt, und die getrockneter Kristalle wurden wie im Beispiel I beschrieben (550 C 0,5 Slunden lang) gebrannt.

Die Analyse des in jedem Fall entstandenen Natri umcarbonates wird in Tabelle VlI gezeigt, wobei du Gewichtsprozentsätze auf das Gesamtgewicht de; entstandenen Natriumcarbonates bezogen sind.

In den Beispielen I und 2 wurde Acrylnitril zun Waschen verwendet, es kann jedoch auch ein Gemiscl aus Acrylnitril und einem organischen Lösungsmittel das in einer Hydrodimerisierungsreaktion verwende¹ wird, zum Waschen benutzt werden.

Titbelle VII

Analysenwerte von Natriumcarbonat, erhalten durch verschiedene Behandlung von Leichtsoda, die beim

Calcinieren erhalten wurde

Probe Nr.	Spezifisches Gewicht (g/ccm)	Durch tirhit/en reduzierte Menge (Gewichtsprozent)	Menge des Gesumlalkiilis (Gewichtsprozent Na,CO,)	bisen(III)-o\yd (Gewichtsprozent)	Unlöslicher Phosphoranteil (Gewichtsprozent)	Absorption CVn)
1 2 3	0,86 1,14 1,16	weniger als 0,01 0,08 weniger als 0,01	99,2 99,1 99,3	0,0031 0,0013 0.0010	0,14 0,08 0,08	99,5 84,3 99,6

1. Leichtsoda, gebrannt so wie sie war, ohne Modifizierung.

2. Leichtsoda, kristallisiert und getrocknet bei 28O"C.

3. Leichtsoda, kristallisiert, getrocknet und gebrannt.

Claims (1)

1. triumcarbonat zu bilden. Der Anteil des gebildeten

   Patentanspruch: Natriumbicarbonates und Natriumcarbonatesschv.ankt Verfahren zur Gewinnung von hochreinem Na- in Abhängigkeit von der Reaktionsgeschwindigkeit triumcarbonat aus Natriumbicarbonat, das als des Natriums im Amalgam und der nesenickungs-Nebenprodukt in einem Verfahren zur Herstellung 5 eeschwindigkeil der neutralisierenden Kohlensaureiovon Adiponitril durc.i Hydrodimerisierune von nen. Wenn die Menge an Natriumionen großer als die. Acrylnitril unter Zugabe von Natriumamalgam Menge an Kohlensäureionen ist so wird menr Ma- und Kohlendioxyd zu"einer wäßrigen Lösung von triumcarbonat gebildet. Wenn die Natriumionenmenge Acrylnitril in Anwesenheit eines Katalysators kleiner als die Menge an Kohlensäureionen isi. so und/oder Lösungsmittels eebildet wird,' d a- io wird mehr Natriumbicarbonat gebildet. iJa die Umdurch gekennzeichnet, daß das als setzunc gewöhnlich bei einem Kohlendioxid ι, oer-Nebenprodukt gebildete Natriumbicarbonat aus der schuß durchgeführt wird, um ein Ansteigen des pH-Reaktionslösung abgetrennt wird, mit Acrylnitril Wertes im Reaktionssyslem zu verhüten, ibt im ausgewaschen wird, das gewaschene Natriumbicarbo- meinen die gebildete Nat riumcarbonatmenge kleiner nat bei einer Temperatur von etwa 70 bis etwa 15 als die gebildete Natriumbicarbonatmenge. Daher soll 300"C calciniert wird,' um das Natriumbicarbonat die Mischung aus vorwiegend Natriumbicarbonat und in Natriumcarbonat zu überführen, wobei gleich- geringeren Mengen Natriumcarbonat im folgenden zeitig die auf dem gewaschenen Natriumbicarbonai nur als Natriumbicarbonat bezeichnet werden. Die abgelagerten organischen Substanzen gewonnen vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren werden und das calcinierte Natriumcarbonat bei 30 zur Behandlung eines derartigen Natriumbicarbonales, einer Temperatur von etwa 250 bis etwa 850- C ge- das geringe Mengen Natriumcarbonat enthält,
   brannt wird. Wenn Kohlendioxyd als Neutralisierungsmittel bei

   der Herstellung von ADN durch Hydrodimensiening

   von AN mit Natriumamalgam verwendet wird, so ent-

   Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur 25 hält die Lösung nach Beendigung der Reaktion nicht Gewinnung von hochreinem Natriumcarbonat aus nur Natriumbicarbonat, AN und das Reaktionspro-Natriumbicarbonat, das als Nebenprodukt in einem dukt ADN, sondern auch in den meisten Fällen Lö-Verfahren zur Herstellung von Adiponitril durch Hy- sungsmittel und Katalysator. So enthält das Reakdrodimerisierung von Acrylnitril unter Zugabe von tionssystem auch ein organisches Lösungsmittel, wie Natriumamalgam und Kohlendioxyd zu einer wäßrigen 30 Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Acetonitril, Lösung von Acrylnitril in Anwesenheit eines Kataly- Hexamethylphosphamid oder Dimethylsulfoxyd und sators und/oder Lösungsmittels gebildet wird, das da- Katalysator zur Inhibierung von Sekundärreaktionen, durch gekennzeichnet ist, daß das als Nebenprodukt ge- wie geringe Mengen Tetraalkylammoniumsalz, Tetrabildete Natriumbicarbonat aus der Reaktionslösung alkylphosphoniumsalz, Tetraalkylarsoniumsalz, Triabgetrennt wird, mit Acrylnitril gewaschen wird, das 35 alkylphosphin, Phosphin-Metallsalzverbindung, Nigewaschene Natriumbicarbonat bei einer Temperatur trilotriessigsäure oder metallisiertes Acetylaceton. Das von etwa 70 bis etwa 300° C calciniert wird, um das Reaktionssystem enthält auch Nebenprodukte, wie Natriumbicarbonat in Natriumcarbonat zu überführen," Propionitril, Äthylencyanohydrin, Succinonitril, Mewobei gleichzeitig die auf dem gewaschenen Natrium- thylglutalonitril, Bis-cyanäthyläther oder ein Oligomebicarbonat abgelagerten organischen Substanzen ge- 40 res von AN.

   wonnen werden und das calcinierte Natriumcarbonat . Die gebildete Natriumbicarbonatmenge beträgt etwa bei einer Temperatur von etwa 250 bis etwa 85O°C ge- das l,5fache des Gewichtes der gebildeten ADN-Menge. brannt wird, um ein hochreines Natriumcarbonat zu Um die bei der Gewinnungsoperation zu behandelnde ergeben. Menge an Reaktionslösung zu vermindern, kann die Im folgenden wird für Adiponitril die Abkürzung 45 Konzentration des gebildeten ADN in der Lösung ADN und für Acrylnitril die Abkürzung AN ver- nach Beendigung der Reaktion durch irgendeine gewendet, eignete Maßnahme erhöht werden, z. B. durch Ver-Im Verfahren zur Herstellung von ADN durch dampfen. Die Löslichkeit des Natriumbicarbonat-Hydrodimerisierung von AN in wäßriger Lösung mit Nebenproduktes in der Reaktionslösung ist jedoch so Natriumamalgam reagiert das Natrium im Amalgam 50 gering, daß der größere Teil des gebildeten Natriummit Wasser, um Natriumhydroxyd zu erzeugen, dabei bicarbonates kristallin in der Reaktionslösung vorwird das Reaktionssystem alaklisch. Das Reaktions- liegt und die Reaktionslösung nach Beendigung der system wurde daher gewöhnlich auf verschiedene Weise Reaktion zu einer Aufschlämmung wird,
   neutralisiert. Eine Methode zur Neutralisierung der- Die Natriumbicarbonat enthaltende Reaktionslöartiger Reaktionssysteme mit einer Säure wie Chlor- 55 sung wird (so wie sie ist oder nach dem Abtrennen des wasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phos- Quecksilbers mit einem Sedimentierabscheidei, der phorsäure oder Kohlensäure ist bereits bekannt. Um einen Rührer besitzt) in eine Natriumbicarbonatjedoch den pH-Wert des Reaktionssystems so konstant Kristallphase und eine Lösungsphase mit einer Filterwie möglich zu halten, ist es wünschenswert, eine vorrichtung oder einem Zentrifugalabscheider geSäure mit einer Pufferwirkung zu verwenden. Beson- 60 trennt. Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein ders bei der Verwendung von Kohlensäure als Neutra- Verfahren zur Behandlung von Natriumbicarbonat, lisierungsmittel ist es möglich und daher sehr vorteil- das auf diese Weise aus der Reaktionslösung abgehaft, sie in die Reaktionslösung in Form von gasförmi- trennt wurde.

   gern Kohlendioxyd einzublasen und dabei gleichzeitig Da die abgetrennten Natriumbicarbonat-Kristalle

   das System zu rühren. 6.5 im allgemeinen 10 bis 50% Reaktionslösung enthalten,

   Wenn Kohlendioxyd als Neutralisierungsmittel ver- ist es erforderlich, die in der Reaktionslösung enthalte-

   v.'endet wird, so reagieren Natriumhydroxyd und Koh- nen, obenerwähnten organischen Substanzen effektiv

   lensäure miteinander, um Natriumbicarbonat und Na- zurückzugewinnen.