DE19849922A1 - Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen LösungenInfo
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Abstract
Bei den herkömmlichen Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen wurde immer nur einer der beiden Bestandteile aus der Lösung entfernt. Zur Entfernung des zweiten Bestandteils der Lösung waren zusätzliche Verfahrensschritte notwendig, die den technischen wie finanziellen Aufwand erheblich vergrößerten. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen mittels eines elektrochemischen Verfahrens. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter anderem zur Reinigung von bei der Herstellung von Carbonylverbindungen anfallenden Reaktionswassern genutzt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Basen und or
ganische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung des Prozeßwassers
bei Aldolisierungsreaktionen.
Bei vielen basisch katalysierten Kondensationsreaktionen von organischen Verbin
dungen, insbesondere bei der Umsetzung von Aldehyden, entstehen als Nebenpro
dukt Carbonsäuren, die einen Teil des Katalysators neutralisieren. Ein Prozeß von
großer technischer Bedeutung ist beispielsweise die Kondensation von n-
Butyraldehyd zu 2-Ethylhex-2-enal und Wasser. Dabei wird das Reaktionsgemisch
üblicherweise wie folgt aufgearbeitet: Im ersten Schritt wird in einem Absitzbehälter
die das Produkt enthaltende organische Phase von der wäßrigen Phase
(Katalysatorlösung und Reaktionswasser) getrennt. Aufgrund der Polarität der in den
Nebenreaktionen entstehenden organischen Säuren sowie der als Katalysator einge
setzten Base finden sich diese beiden Komponenten hauptsächlich in der wäßrigen
Phase. Eine direkte Zuführung dieser wäßrigen Phase zur Kläranlage ist daher auf
Grund der hohen Belastung mit Basen und organischen Bestandteilen oft nicht wün
schenswert. Zudem muß, bedingt durch das Ausschleusen der Base mit der wäßrigen
Phase aus dem Prozeß, zur Gewährleistung einer konstanten Katalysatorenkonzen
tration ständig frische Base dem Prozeß zugeführt werden, was kostenintensiv ist
und dem eigentlichen Begriff Katalysator widerspricht.
Aus WO 92/07648 ist ein Verfahren zur Rückgewinnung von Natronlauge aus Pro
zeßwassern der oben genannten Art bekannt. Bei diesem Verfahren, welches die
Aufbereitung der bei der Aldolkondensation anfallenden wäßrigen Phase zur Aufgabe
hat, werden Kationenaustauschermembranen eingesetzt. Die wäßrige Phase enthält
bei diesem Verfahren die Natriumsalze der bei der Aldolisierung als Nebenprodukte
gebildeten organischen Säure bzw. des Alkohols. Diese Lösung wird in einer Zwei
kammermembranelektrolysezelle durch die Anodenkammer geführt. Bei angelegtem
elektrischen Feld wandern die Metallkationen in die Kathodenkammer und reagieren
mit den an der Kathode gebildeten Hydroxid-Ionen zum Natriumhydroxid. Bei die
sem Verfahren wird also nur die Natronlauge als Katalysator abgetrennt. Im An
odenkreislauf bleibt eine wäßrige Lösung zurück, die überwiegend nur die organische
Säure bzw. den Alkohol enthält. Die Entsorgung dieser Lösung ist aufwendig, da die
organischen Bestandteile nur in geringen Konzentrationen vorliegen und die Lösung
somit nicht direkt der thermischen Entsorgung zugeführt werden kann. Auch die
Rückgewinnung der in geringen Konzentrationen vorliegenden organischen Säuren
ist nicht lohnend.
Aus DE 196 04 903 ist ein Verfahren zur Abtrennung von Lauge aus dem bei der
Aldolkondensation anfallenden Produkt bekannt, welches nach dem Prinzip der Drei
kammerelektrolyse bzw. -elektrodialyse arbeitet. Bei diesem Verfahren wird die das
Produkt enthaltende Phase, nach Abtrennung der wäßrigen Phase, durch die mittlere
Kammer der Elektrolysezelle geführt, welche durch eine Anionenaustauscher
membran und eine Kationenaustauschermembran begrenzt wird. Im elektrischen Feld
wandern im Fall von Natronlauge die Na+-Ionen durch die Kationenaustau
schermembran und bilden in der Kathodenkammer mit dem an der Kathode entste
henden OH--Ionen Natronlauge. Durch die Anionenaustauschermembran wandern
die in der mittleren Kammer enthaltenen OH--Ionen in die Anodenkammer und rea
gieren mit den an der Anode entstehenden H+-Ionen zu Wasser. Bei diesem Verfah
ren zur Abtrennung von Natronlauge wird die Base aus dem Produkt entfernt, jedoch
werden die in der wäßrigen Phase enthaltene Base sowie die organischen Bestand
teile nicht aufgearbeitet.
Bei beiden oben genannten Verfahren verarmt die zu behandelnde Phase im Laufe
der Elektrolyse bzw. Elektrodialyse an gelöstem Metallhydroxid, und die Leitfähig
keit der Lösung nimmt mit Fortschreiten der Elektrolyse bzw. Elektrodialyse ab. Dies
hat zur Folge, daß zur Abtrennung von in der wäßrigen Lösung noch vorhandenen
Bestandteilen ein immer größer werdender Leistungseintrag notwendig wird.
Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Behandlung von organische Bestandteile ent
haltenden wäßrigen Lösungen ist das Ansäuern der Lösung, bis sich eine Phasentren
nung ergibt. Dabei werden jedoch nur die Hochsieder aus der Lösung entfernt, die
organischen Säuren verbleiben weiterhin in der wäßrigen Phase. Zudem erfolgt eine
weitere Aufsalzung des Stoffstroms der wäßrigen Lösung, die die Entsorgung
schwieriger gestaltet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Be
handlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen bereit
zustellen, daß die Basen und organischen Säuren aus der Lösung abgetrennt und zu
sammen mit der behandelten wäßrigen Lösung in einer zur Weiterverarbeitung oder
Wiederverwendung geeigneten Form zur Verfügung stellt.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Behandlung von Basen und
organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen durch eine gleichzeitige Abtren
nung von Basen und organischen Säuren mittels elektrochemischer Verfahren we
sentlich vereinfacht wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Behandlung von
Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen, das gekennzeichnet
ist durch eine gleichzeitige Abtrennung von Basen und organischen Säuren mittels
eines elektrochemischen Verfahrens.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können unabhängig von ihrer Herkunft
alle wäßrigen Lösungen von Basen und organischen Säuren behandelt werden, insbe
sondere jedoch solche, die bei Aldolisierungsreaktionen anfallen.
Bei diesen in bekannter Weise durchgeführten basenkatalysierten Aldolkondensatio
nen, wie z. B. der Herstellung von α,β-ungesättigten Carbonylverbindungen, entste
hen aufgrund des Reaktionsmechanismus je 2 mol eingesetzten Aldehyds bzw. Ke
tons 1 mol Wasser. Zusätzlich wird die Base als wäßrige Lösung zur Reaktion hinzu
gegeben. Nach der Reaktion liegen eine organische Phase und eine wäßrige Phase
vor. Zur Abtrennung des gewünschten Produkts bedient man sich in der Regel der
Phasentrennung mittels Phasenabscheider. Die organische Phase enthält in der
Hauptsache das gewünschte Produkt, während die wäßrige Phase den eingesetzten
Katalysator sowie organische Bestandteile, die bei Nebenreaktionen der Aldolkon
densation häufig anfallen, enthält. Zu nennen ist hier im besonderen die Dispropor
tionierungsreaktion der Aldehyde bzw. Ketone, die auch als Cannizarro-Reaktion
bekannt ist. Bei dieser Reaktion entstehen aus zwei Molekülen Aldehyd bzw. Keton
ein Molekül Carbonsäure und ein Molekül Alkohol, deren Kohlenstoffkettenlänge
von der des eingesetzten Aldehyds bzw. Ketons abhängig ist. Die organischen Säuren
sind bis zu einer Kettenlänge von 5 Kohlenstoffatomen gut wasserlöslich, so daß sie
bei der Phasentrennung hauptsächlich in der wäßrigen Phase verbleiben. Diese wäß
rige Lösung des basischen Katalysators und organischen Säuren muß vor einer Wei
ter- oder Abgabe gewöhnlich nachbehandelt werden. Erfindungsgemäß erfolgt diese
Behandlung durch ein elektrochemisches Verfahren zur Trennung der Basen und
organischen Säuren von der wäßrigen Lösung.
Die Trennung der Basen und organischen Säuren aus wäßrigen Lösungen wird durch
zwei Ausführungsarten des erfindungsgemäßen elektrochemischen Verfahrens, der
Elektrolyse und der Elektrodialyse, erreicht.
Bei der elektrolytischen Ausführungsart wird die Stofftrennung dadurch erreicht, daß
die zu behandelnde wäßrige Lösung in eine zwischen der Anoden- und der Katho
denkammer angeordnete Kammer eingebracht wird, wobei die Kammer von der An
odenkammer von zumindest einer Anionenaustauschermembran und von der Katho
denkammer von zumindest einer Kationenaustauschermembran getrennt ist. Es kön
nen handelsübliche Membranen verwendet werden. Als Anionenaustauschermembran
kann z. B. die Membran AHA-2 der Firma Tokuyama Soda Ltd. und als Kationen
austauschermembran z. B. die Membran C66 10 F der Firma Tokuyama Soda Ltd.
eingesetzt werden.
Die Kathodenkammer ist vorzugsweise in einen Vorlage-Kreislauf eingebunden, in
dem Base, vorzugsweise die in der zu behandelnden Lösung schon vorhandenen Ba
se, vorgelegt wird. Die Kathodenkammer wird im Gegenstrom oder im Gleichstrom,
vorzugsweise im Gleichstrom, zum Lösungsstrom durch die mittlere Kammer durch
strömt. Die Anodenkammer, in der organische Säure, vorzugsweise die in der zu
behandelnden wäßrigen Lösung schon vorhandene Säure, vorgelegt wird, ist vor
zugsweise ebenfalls in einen Vorlage-Kreislauf eingebunden. Die Anodenkammer
wird ebenfalls im Gegenstrom oder im Gleichstrom, vorzugsweise im Gleichstrom,
zum Lösungsstrom durch die mittlere Kammer durchströmt.
In der Anodenkammer und der Kathodenkammer befindet sich jeweils mindestens
eine Elektrode, nämlich eine Anode in der Anodenkammer bzw. eine Kathode in der
Kathodenkammer. Die Kathode besteht aus einem für Elektrolysen bekannterweise
verwendeten Material, vorzugsweise Stahl. Die Anode besteht erfindungsgemäß vor
zugsweise aus Stahl, Platinmohr, Platin, Graphit, Mischoxid, oder sie besteht aus
einer Kombination dieser Bestandteile, rein oder aufgetragen auf oder eingebracht in
ein Trägermaterial, vorzugsweise Titan.
Durch Anlegen einer elektrischen Spannung entsteht ein elektrisches Feld zwischen
den Elektroden. Erfindungsgemäß wandern unter dem Einfluß des Feldes die Katio
nen, im Fall z. B. der basenkatalysierten Octenalherstellung aus Butanal mit Natron
lauge als Base die Natrium-Ionen, durch die Kationenaustauschermembran in Rich
tung der Kathode und die Anionen, vorzugsweise organische Säurereste, durch die
Anionenaustauschermembran in Richtung der Anode. An der Kathode in der Katho
denkammer bilden die Natrium-Ionen mit den an der Elektrode gemäß der Formel
H2O + 1e → OH- + 1/2H2
entstehenden Hydroxidionen Natronlauge. An der Anode reagieren die in die An
odenkammer gewanderten negativ geladenen Säurereste mit den an der Elektrode
gemäß der Formel
H2O → 2H+ + 1/2O2 + 2e-
entstehenden H+-Ionen zur Säure. Durch die vorgenannten Prozesse werden von der
zu behandelnden Basen und organische Säuren enthaltenden Lösung in der mittleren
Kammer die Basen und organischen Säuren abgetrennt und diese in der Kathoden
kammer bzw. der Anodenkammer (bzw. gegebenenfalls in den entsprechenden
Kreisläufen) angereichert. Das Verfahren eignet sich also vorzüglich zur gleichzeiti
gen Behandlung von Basen und organischen Säuren enthaltenden wäßrigen Lösun
gen. Es ist - je nach Behandlungsdauer - eine fast vollständig von Basen und organi
schen Säuren befreite wäßrige Lösung erhältlich, welche ohne weitere Behandlung
im Prozeß weiterverwendet oder einer Kläranlage zugeführt werden kann.
Mit Fortschreiten der Elektrolyse verarmt die wäßrige Lösung in der mittleren Kam
mer an gelösten Ionen. Die Ionenkonzentration in der Kathodenkammer nimmt da
gegen mit Fortschreiten der Elektrolyse zu, da die im Falle von NaOH gebildete Base
sofort dissoziiert. In der Anodenkammer verändert sich die Ionenkonzentration im
Laufe der Elektrolyse nur unwesentlich, da die durch die Anionenaustauschermem
bran gewanderten Säurereste mit den an der Anode entstehenden Wasserstoff-Ionen
rekombinieren. Die Ionenkonzentration ist deshalb im wesentlichen von der Disso
ziationskonstante der in der Säurekammer enthaltenen Säure abhängig.
Aus den vorgenannten Gründen ist die Leitfähigkeit zu Beginn der Elektrolyse in der
wäßrigen Lösung groß, während sie in der Anoden- und Kathodenkammer gering ist
bzw. durch die Konzentration an Base und organischen Säuren der in den Vorlagen
vorgelegten Lösungen bestimmt ist. Mit Fortschreiten der Elektrolyse steigt die
Leitfähigkeit in der Kathodenkammer an und nähert sich dem bei konstanter Strom
stärke maximal möglichen Wert an, der sich aus dem Löslichkeitsprodukt der Base
errechnen läßt. Die Leitfähigkeit in der Anodenkammer bleibt im Verlauf der Elek
trolyse nahezu konstant und ist im Vergleich zur Leitfähigkeit in der Kathodenkam
mer gering. Erfindungsgemäß wird daher in einer bevorzugten Ausführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens zur Steigerung der Leitfähigkeit der Lösung in der An
odenkammer eine Säure, vorzugsweise eine starke Mineralsäure, wie z. B. Schwefel
säure oder eine Base, vorzugsweise die in der zu behandelnden Lösung schon vor
handene Base, zugesetzt. Dadurch wird gewährleistet, daß die Ionenkonzentration
und damit die Leitfähigkeit im Anodenkreislauf über die gesamte Behandlungsdauer
nahezu konstant bleibt und dadurch ein höherer Energieeintrag nicht notwendig wird.
Die Konzentration der Base in der Anodenlösung, vorzugsweise dieselbe Base, die in
der zu behandelnden wäßrigen Lösung vorliegt, liegt erfindungsgemäß bevorzugt
zwischen 0,01 mol/l und 1 mol/l, im besonderen aber zwischen 0,1 mol/l und 0,5
mol/l. Die Leitfähigkeit der zu behandelnden wäßrigen Lösung wird als Maß für das
Fortschreiten des Prozesses genutzt.
Durch Einstellen einer Stromdichte von größer 100 bis 200 A/m2 können zwei zu
sätzliche Behandlungseffekte erzielt werden. Zum einen kann die Kolbe-Reaktion an
der Anode ausgenutzt werden, um die organischen Säuren elektrochemisch gemäß
der Formeln
R-COO- → R. + 1 e- + CO2 und 2R. → R-R
(R steht für einen beliebigen organischen Rest) durch Abspaltung von CO2 in wasse
runlösliche Kohlenwasserstoffe aufzuspalten. Da die entstehenden Kohlenwasser
stoffe in der Hauptsache wasserunlöslich sind, können diese zum Beispiel in einem im
Anodenkreislauf angeordneten Phasenabscheider von der wäßrigen Phase abgetrennt
und einer Entsorgung oder Weiterverarbeitung zugeführt werden. Durch die Wahl
der angelegten Spannung besteht bei diesem Verfahren also die Möglichkeit, je nach
dem, welche organischen Säuren im Aldolisierungsprozeß entstehen, zu entscheiden,
ob in der Hauptsache die Säure oder ein Teil der Säure als gemäß oben angegebener
Formel zugänglicher Kohlenwasserstoff gewonnen werden sollen.
Der zweite Effekt, den sich das erfindungsgemäße Verfahren je nach Ausführung zu
Nutze machen kann, basiert wahrscheinlich auf einer induzierten Konvektionsströ
mung in den Membranen. Überraschenderweise werden aus der zu behandelnden
wäßrigen Lösung bei der Elektrolyse sogar neutrale organische Verbindungen abge
trennt. Diese Verbindungen treten oftmals als Nebenprodukte bei Aldolisierungsre
aktionen in der wäßrigen Phase neben Basen und organischen Säuren auf. Aufgrund
des Effekts wandern die neutralen organischen Verbindungen mit den Ionen bei an
gelegtem elektrischem Feld durch die Anionenaustauschermembran oder die Katio
nenaustauschermembran aus der mittleren Kammer, welche die zu behandelnde wäß
rige Lösung enthält, in die Anoden- bzw. Kathodenkammer, wo sie ebenfalls durch
Phasentrennung abgeschieden werden können. Die so erhaltenen neutralen organi
schen Verbindungen können wieder einer separaten Entsorgung oder Weiterverar
beitung zugeführt werden.
Die zweite Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Elektrodialyse,
die vorzugsweise eingesetzt wird, wenn größere Volumina an Lösungen behandelt
werden sollen oder die Behandlung der Basen und organische Säuren enthaltenden
Lösung in kürzerer Zeit erfolgen soll. Zu diesem Zweck wird die Anzahl der Kam
mern im Elektrolysemodul in der Weise erhöht, daß zwischen die äußeren Kammern,
welche die Elektroden, welche denen in der elektrolytischen Ausführungsart des er
findungsgemäßen Verfahrens entsprechen, aufnehmen, statt einer Kammer, die die zu
behandelnde Lösung enthält, eine der Formel X = 1 + 3 . n gehorchende Anzahl X an
Kammern eingefügt wird, wobei n eine Variable, die jede natürliche Zahl und 0 an
nehmen kann, darstellt. Diese Kammern werden so angeordnet, daß neben den Elek
trodenkammern mindestens eine Kammer, die die zu behandelnde Lösung enthält,
liegt. Für n = 0 nimmt X den Wert 1 an, was gleich bedeutend mit der elektrolyti
schen Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens ist. Für n = 1 nimmt X den
Wert 4 an, das bedeutet, daß auf die Anodenkammer erst eine die zu behandelnde
wäßrige Lösung enthaltende Kammer, dann eine Base aufnehmende Kammer, dann
eine Säure aufnehmende Kammer und schließlich wieder eine Kammer mit der zu
behandelnden wäßrigen Lösung folgt. Den Abschluß dieses Moduls bildet die Katho
denkammer. Für n größer 1 wird das Elektrodialysemodul entsprechend um n Ein
heiten bestehend aus einer Basenkammer, einer Säurekammer und einer die zu behan
delnde Lösung enthaltenden Kammer erweitert. Fig. 2 zeigt ein Elektrodialysemo
dul, bei dem n den Wert 3 annimmt.
Ebenso wie bei der elektrolytischen Ausführungsart sind auch bei der elektrodialyti
schen Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens die Kathodenkammer und
die Basenkammern, die die Base aufnehmen sollen, gemeinsam oder getrennt, vor
zugsweise gemeinsam, bevorzugt in einen Vorlage-Kreislauf eingebunden, in dem
Base, vorzugsweise die Base, die in der zu behandelnden Lösung schon vorhanden
ist, vorgelegt wird. Die Kathodenkammer wird im Gegenstrom oder im Gleichstrom,
vorzugsweise im Gleichstrom, zum Strom in den die zu behandelnde Lösung führen
den Kammern durchströmt. Die Basekammern werden ebenfalls im Gegenstrom oder
im Gleichstrom, vorzugsweise im Gleichstrom, zum Strom in den die zu behandelnde
Lösung führenden Kammern durchströmt. Die Anodenkammer und die die Säure
aufnehmenden Kammern werden bevorzugt gemeinsam oder getrennt, vorzugsweise
gemeinsam, in einen Vorlage-Kreislauf eingebunden, in dem Säure, vorzugsweise die
Säure, die in den zu behandelnden wäßrigen Lösung schon vorhanden ist, vorgelegt
wird. Die Anodenkammer wird im Gegenstrom oder im Gleichstrom, vorzugsweise
im Gleichstrom, zum Strom in der die zu behandelnde Lösung führenden Kammern
durchströmt. Die Säurekammern werden ebenfalls im Gegenstrom oder im Gleich
strom, vorzugsweise im Gleichstrom, zum Strom in den die zu behandelnde Lösung
führenden Kammern durchströmt.
Während die Anodenkammer durch vorzugsweise eine Anionenaustauschermembran
und die Kathodenkammer durch vorzugsweise eine Kationenaustauschermembran
von den die zu behandelnde Lösung enthaltende Kammer getrennt sind, werden zur
Trennung direkt nebeneinander angeordneter Base bzw. Säure aufnehmender Kam
mern, erfindungsgemäß bipolare Membranen eingesetzt. Diese produzieren im elek
trischen Feld H+- und Hydroxid-Ionen und geben diese in die benachbarten Säure-
bzw. Basenkreislaufkammern ab. Die Trennung der Basekammern von den die zu be
handelnde wäßrige Lösung führenden Kammern geschieht durch Kationenaustau
schermembranen, die Trennung der Säurekammern von den die zu behandelnde wäß
rige Lösung führenden Kammern geschieht durch Anionenaustauschermembranen.
Es können handelsübliche Membranen verwendet werden. Als Anionenaustau
schermembran kann z. B. die Membran AHA-2 der Firma Tokuyama Soda Ltd., als
Kationenaustauschermembran z. B. die Membran C66 10F der Firma Tokuyama So
da Ltd. und als bipolare Membran können Membrane der Firmen Aqualytics oder
Tokuyama Soda Ltd. eingesetzt werden.
Durch Anlegen einer elektrischen Spannung entsteht ein elektrisches Feld zwischen
den Elektroden. Erfindungsgemäß wandern unter dem Einfluß des Feldes die Katio
nen, im Fall z. B. der basenkatalysierten Octenalherstellung aus Butanal mit Natron
lauge als Base die Natrium-Ionen, durch die Kationenaustauschermembran in Rich
tung der Kathode zur Kathode bzw. zu einer bipolaren Membran und die Anionen,
vorzugsweise organische Säurereste, durch die Anionenaustauschermembran in
Richtung der Anode zur Anode bzw. zu einer bipolaren Membran. An der Kathode in
der Kathodenkammer und an den bipolaren Membranen auf der Basenkreisseite bil
den die Natrium-Ionen mit den an der Kathode gemäß der Formel
H2O + 1e- → OH- + 1/2H2
bzw. an den bipolaren Membranen durch Aufspaltung von Wasser in OH- und H+-
Ionen entstehenden Hydroxidionen Natronlauge. An der Anode bzw. den bipolaren
Membranen reagieren die in die Anodenkammer bzw. die Säurekammer gewanderten
negativ geladenen Säurereste mit den an der Anode gemäß der Formel
H2O → 2H+ + 1/2O2 + 2e-
bzw. den bipolaren Membranen durch Aufspaltung von Wasser in OH-- und H+-
Ionen entstehenden H+-Ionen zur Säure. Durch die vorgenannten Prozesse werden
von der zu behandelnden, Basen und organische Säuren enthaltenden Lösung die
Basen und organischen Säuren abgetrennt und die Basen in der Kathodenkammer
und in den Basekammern bzw. die organischen Säuren in der Anodenkammer und
den Säurekammern angereichert. Das Verfahren eignet sich also vorzüglich zur
gleichzeitigen Behandlung von größeren Volumina von Basen und organischen Säu
ren enthaltenden, wäßrigen Lösungen. Es entsteht je nach Behandlungsdauer und -
intensität eine fast vollständig von Basen und organischen Säuren befreite wäßrige
Lösung, welche ohne weitere Behandlung weiterverarbeitet oder einer Kläranlage
zugeführt werden kann.
Mit Fortschreiten der Elektrodialyse verarmt die wäßrige Lösung in den die zu be
handelnde Lösung führenden Kammern an gelösten Ionen. Die Ionenkonzentration in
der Kathodenkammer und in den Basekammern nimmt dagegen in der Regel mit
Fortschreiten der Elektrodialyse zu, da die gebildete Base gewöhnlich sofort dissozi
iert. In der Anodenkammer und in den Säurekammern verändert sich die Ionenkon
zentration im Laufe der Elektrodialyse nur unwesentlich, da die durch die Anionen
austauschermembran gewanderten Säurereste mit den an der Anode bzw. den bipola
ren Membranen entstehenden Wasserstoff-Ionen rekombinieren. Die Ionenkonzen
tration ist deshalb im wesentlichen von der Dissoziationskonstante der in den Säure
kammern enthaltenen Säure abhängig.
Aus den vorgenannten Gründen ist die Leitfähigkeit zu Beginn der Elektrolyse in der
wäßrigen Lösung groß, während sie in der Anoden- und Kathodenkammer bzw. in
den Säure- und Basekammern gering ist bzw. durch die Konzentration an Basen und
organischen Säuren der in den Vorlagen vorgelegten Lösungen bestimmt ist. Mit
Fortschreiten der Elektrolyse steigt die Leitfähigkeit in der Kathodenkammer und in
den Basekammern an und nähert sich dem bei konstanter Stromstärke maximal mög
lichen Wert an. Die Leitfähigkeit in der Anodenkammer und in den Säurekammern
bleibt im Verlauf der Elektrolyse in der Regel nahezu konstant und ist im Vergleich
zur Leitfähigkeit in der Kathodenkammer und in den Basekammern gering. Erfin
dungsgemäß wird daher in einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Steigerung der Leitfähigkeit der Lösung in der Anodenkammer und in
den Säurekammern wie bei der Elektrolyse eine Base zugesetzt. Durch die Zugabe
von Basen in die Anodenkammer und in die Säurekammern wird also gewährleistet,
daß die Ionenkonzentration und damit die Leitfähigkeit im Anodenkreislauf über die
gesamte Behandlungsdauer nahezu konstant bleibt und dadurch ein höherer Energie
eintrag nicht notwendig wird. Die Konzentration der Basen in der Anodenlösung
bzw. im Säurekreislauf, vorzugsweise derselben Base, die in der zu behandelnden
wäßrigen Lösung vorliegt, liegt erfindungsgemäß bevorzugt zwischen 0,01 mol/l und
1 mol/l, im besonderen aber zwischen 0,1 mol/l und 0,5 mol/l. Die Leitfähigkeit der
zu behandelnden wäßrigen Lösung wird als Maß für das Fortschreiten des Prozesses
genutzt.
Durch Einstellen einer erfindungsgemäß über 100 bis 1000 A/m2 liegenden Strom
dichte können zwei zusätzliche Behandlungseffekte erzielt werden. Zum einen kann
die Kolbe-Reaktion an der Anode ausgenutzt werden, um die organischen Säuren
elektrochemisch gemäß der Formeln
R-COO- → R. + 1e- + CO2 und 2R. → R-R
(R steht für einen beliebigen organischen Rest) durch Abspaltung von CO2 in wasse
runlösliche Kohlenwasserstoffe aufzuspalten. Da die entstehenden Kohlenwasser
stoffe in der Hauptsache wasserunlöslich sind, können diese zum Beispiel in einem im
Anodenkreislauf angeordneten Phasenabscheider von der wäßrigen Phase abgetrennt
und einer Entsorgung oder Weiterverarbeitung zugeführt werden. Durch die Wahl
der angelegten Spannung besteht bei diesem Verfahren also die Möglichkeit, je nach
dem, welche organischen Säuren im Aldolisierungsprozeß entstehen, zu entscheiden,
ob die Säure oder ein Teil der Säure als gemäß oben angegebener Formel zugängli
cher Kohlenwasserstoff gewonnen werden sollen. Da die Kolbe-Reaktion nur direkt
an der Anode stattfindet, kann bei der elektrodialytischen Ausführungsart des erfin
dungsgemäßen Verfahrens nur ein kleiner Teil der Säure in einen Kohlenwasserstoff
umgewandelt werden.
Der zweite Effekt, den sich das erfindungsgemäße Verfahren je nach Ausführung zu
Nutze machen kann, basiert wahrscheinlich auf einer induzierten Konvektionsströ
mung in den Membranen. Überraschenderweise werden aus der zu behandelnden
wäßrigen Lösung bei der Elektrolyse sogar neutrale organische Verbindungen abge
trennt. Diese Verbindungen treten oftmals als Nebenprodukte bei Aldolisierungsre
aktionen in der wäßrigen Phase neben Basen und organischen Säuren auf. Durch den
oben genannten Effekt wandern die neutralen organischen Verbindungen mit den
Ionen durch die Anionenaustauschermembran bzw. die Kationenaustauschermembran
aus der Kammer, welche die zu behandelnde wäßrige Lösung enthält, in die Anoden-
und Kathodenkammern bzw. die Base- und Säurekammern, wo sie ebenfalls durch
Phasentrennung abgeschieden werden können. Die so erhaltenen neutralen organi
schen Verbindungen können wieder einer Entsorgung oder Weiterverarbeitung zu
geführt werden.
Vorzugsweise werden die Basen nach Abtrennung aus der zu behandelnden wäßrigen
Lösung außerhalb der Zelle durch dort vorgelegte reine Basen aufgenommen und auf
diese Weise aufkonzentriert und wiedergewonnen. Die so aufgearbeiteten Basen
werden vorzugsweise dem Aldolisierungsprozeß wieder als Katalysator zugeführt.
Die aus der zu behandelnden wäßrigen Lösung abgetrennten organischen Bestand
teile im Säurekreislauf werden aufkonzentriert und entweder direkt der thermischen
Entsorgung zugeführt oder weiterverarbeitet, z. B. mittels eines Phasenabscheiders in
wasserlösliche und wasserunlösliche Verbindungen getrennt und einzeln entsorgt
oder weiterverarbeitet. Die erfindungsgemäß behandelte wäßrige Lösung kann einer
Kläranlage, einer Verbrennung oder einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei Umgebungsdruck und be
vorzugt bei Temperaturen zwischen 20°C und 90°C, besonders bevorzugt bei 30°C
bis 60°C, durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich auf
elektrolytischem oder elektrodialytischem Weg ausgeführt werden. Die Stärke des
angelegten elektrischen Feldes ist unter anderem von den apparativen Bedingungen
und den Stoffpaarungen abhängig und ist so zu bemessen, daß der erfindungsgemäße
Effekt erzielt wird. Vorzugsweise wird eine Stromdichte von 100 bis 1000 A/m2
verwendet.
In den Fig. 1 und 2 sind beispielhaft zwei Ausführungsarten des erfindungsgemä
ßen Verfahrens dargestellt, ohne daß das Verfahren auf diese beschränkt ist.
Fig. 1 stellt eine elektrolytische Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens
dar. Das Elektrolysemodul wird durch eine Anionenaustauschermembran A und eine
Kationenaustauschermembran K in die drei Kammern 1, 2 und 3 aufgeteilt. Die
mittlere Kammer 2 wird von der zu behandelnden wäßrigen Lösung, in diesem Bei
spiel von einem Abwasserstrom, der NaOH und das Natriumsalz der Buttersäure
NaBs enthält, durchströmt. Die Anodenkammer 1, in welcher die mit + gekennzeich
nete Anode angeordnet ist, ist in einen Vorlage-Kreislauf eingebunden und wird von
einer die organische Säure HBs enthaltenden Lösung, welche aus der Vorlage V1
vorgelegt wird, durchströmt. Die Kathodenkammer 3, in welcher die mit - gekenn
zeichnete Kathode angeordnet ist, ist in einen Vorlage-Kreislauf eingebunden und
wird von einer NaOH enthaltenden Lösung, welche aus der Vorlage V3 vorgelegt
wird, durchströmt. Im elektrischen Feld wandern die Na+-Ionen durch die Kationen
austauschermembran K in die Kathodenkammer 3 und bilden dort mit den an der
Kathode (-) gebildeten OH--Ionen Natronlauge. Die an der Anode (+) entstehenden
H+-Ionen reagieren mit den durch die Anionenaustauschermembran A gewanderten
Anionen OH- und Bs- zu organischer Säure und Wasser
Eine elektrodialytische Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in
Fig. 2 dargestellt. Das Elektrolysemodul wird durch vier Anionenaustauschermem
branen A, vier Kationenaustauschermembranen K und drei bipolare Membranen BM
in eine Kathodenkammer 1, eine Anodenkammer 3, vier die zu behandelnde Lösung
führende Kammern 2, drei Basenkammern 4 und drei Säurekammern 5 aufgeteilt. Die
Kammern 2 werden von der zu behandelnden wäßrigen Lösung, in diesem Beispiel
von einem Abwasserstrom, der NaOH und das Natriumsalz der Buttersäure NaBs
enthält, durchströmt. Die Anodenkammer 1, in welcher die mit (+) gekennzeichnete
Anode angeordnet ist, und die Säurekammern 5 werden von einer die organische
Säure HBs enthaltenden Lösung, welche aus der Vorlage V1 vorgelegt wird, im
Gleichstrom durchströmt. Die aus den Säurekammern 5, die im Gleichstrom zu den
Kammern 2 durchströmt werden, austretenden Lösungen vereinigen sich nach dem
Durchströmen der Kammern mit der Lösung aus der Anodenkammer und werden
wieder in einer Vorlage V1 gesammelt. Aus dieser Vorlage wird die Lösung den
Kammern zugeführt, wobei die Lösung auf die Kammern 1 und 5 aufgeteilt wird. Die
Kathodenkammer 3, in welcher die mit (-) gekennzeichnete Kathode angeordnet ist,
wird von einer NaOH enthaltenden Lösung, welche aus der Vorlage V3 vorgelegt
wird, im Gleichstrom beschickt. Die Basenkammern 4 werden ebenfalls mit der in der
Vorlage V3 vorgelegten Lösung im Gleichstrom beschickt. Die Lösungen der Ka
thodenkammer und der Basenkammern vereinigen sich nach Durchfließen des Elek
trodialysemoduls und werden wieder in der Vorlage V3 gesammelt. Im elektrischen
Feld wandern die Na+-Ionen aus den Kammern 2 durch die Kationenaustau
schermembran K in die Kathodenkammer 3 bzw. in die Basekammern 4 und bilden
dort mit den an der Kathode (-) bzw. den bipolaren Membranen BM gebildeten OH--
Ionen Natronlauge. Die an der Anode (+) bzw. an den bipolaren Membranen BM
entstehenden H+-Ionen reagieren mit den durch die Anionenaustauschermembran A
aus den Kammern 2 in die Kammer 1 bzw. die Kammern 5 gewanderten Anionen
OH- und Bs- zu organischer Säure und Wasser.
Die erfindungsgemäßen Verfahren werden durch die folgenden Beispiele näher er
läutert, ohne darauf beschränkt zu sein. In den Beispielen wird das Verfahren anhand
der Elektrolyse veranschaulicht, da diese auch die Grundlage der Ausführung als
Elektrodialyse und weiterer Varianten darstellt.
In einem Dreikammerelektrolysemodul nach Fig. 1, dessen Kammern durch eine
Anionenaustauschermembran vom Typ AHA-2 und eine Kationenaustauschermem
bran vom Typ C66 10F der Firma Tokuyama Soda Ltd., welche jeweils eine Mem
branfläche von 100 cm2 aufwiesen, getrennt sind, wurde mit einer Anode aus Titan,
beschichtet mit Mischoxid, mit einer Oberfläche von 100 cm2 sowie einer Kathode
aus Edelstahl Streckmetall mit einer Oberfläche von 100 cm2 bei einer Stromdichte
von 350 A/m2 eine Elektrolyse bei einer Temperatur von 40 bis 50°C durchgeführt.
In dem Anodenkreislauf wurde eine 1%ige wäßrige Natronlaugelösung vorgelegt,
im Kathodenkreislauf wurde eine 5%ige wäßrige Buttersäurelösung vorgelegt. In
der mittleren Kammer wurde Octenalabwasser, welches unter anderem Buttersäure
und verschiedene Aldehyde enthielt, im Kreis geführt. Die Leitfähigkeiten der Lösun
gen in allen drei Kammern wurden während des gesamten Elektrodialysevorgangs
permanent mit Hilfe einer Meßvorrichtung der Firma WTW bestimmt.
Im Laufe der Elektrodialyse nahm die Leitfähigkeit im Octenalkreislauf bis auf sehr
kleine Werte (0,1 mS/cm) ab. Im Anodenkreislauf blieb die Leitfähigkeit nahezu kon
stant, während im Kathodenkreislauf die Leitfähigkeit mit fortschreitender Dauer der
Elektrodialyse bis auf einen maximalen Wert von < 180 mS/cm ansteigt. Die Fig.
3 bis 5 geben den zeitlichen Verlauf der Leitfähigkeiten in den drei Kammern wieder.
Fig. 3 zeigt den Leitfähigkeitsverlauf in der Anodenkammer, Fig. 4 zeigt den
Leitfähigkeitsverlauf in der die zu behandelnde Lösung enthaltenden Kammer und
Fig. 5 stellt den Leitfähigkeitsverlauf in der Kathodenkammer dar.
Zu Beginn und zum Ende der Elektrolyse wurden Proben aus der mittleren Kammer
gezogen und der Gesamtkohlenstoffgehalt sowie der Natriumgehalt der Lösung be
stimmt. Die Meßwerte sind in der untenstehenden Tabelle abzulesen.
Besonders auffallend ist die deutliche Abnahme des Gesamtkohlenstoffgehalts in der
mittleren Kammer. So sank im Verlauf der Elektrolyse der Gehalt an Kohlenstoff von
0,93% auf 0,098%. Dies ist um so bedeutender, da eigentlich nur 0,6% als organi
sche Säure vorgelegt wurden und somit der Restkohlenstoffgehalt 0,33%, verur
sacht durch neutrale organische Verbindungen, betragen hat. Da dieser Wert deutlich
unterschritten wurde, bedeutet dies, daß auch neutrale organische Verbindungen,
durch die Membranen aus der mittleren Kammer wandern.
In einem wie in Fig. 2 dargestellten Elektrodialysemodul, wurde mit den gleichen
Versuchsparametern eine Elektrodialyse durchgeführt. Zusätzlich wurde in diesem
Beispiel zur Buttersäure im Anoden bzw. Säurekreislauf solange Natronlauge zuge
fügt, bis der pH-Wert bei ca. 6,0 lag. Die Messung der Leitfähigkeit im Anoden-
bzw. Säurekreislauf ergab eine wesentlich höhere Leitfähigkeit gegenüber der in Bei
spiel 1 bestimmten. Die Meßwerte der Leitfähigkeiten in den drei Kreisläufen werden
graphisch in den Fig. 6 bis 8 aufgetragen gegen die Versuchszeit wiedergegeben.
Fig. 6 zeigt den Leitfähigkeitsverlauf in der Anodenkammer bzw. den Säurekam
mern, Fig. 7 den Leitfähigkeitsverlauf in den die zu behandelnde Lösung enthalten
den Kammern und Fig. 8 den Leitfähigkeitsverlauf in der Kathodenkammer bzw.
dem Basenkreislauf. Die Zugabe von Natronlauge zum Säurekreislauf bedingt also
eine wesentlich höhere und fast gleichbleibende Leitfähigkeit in der Anodenkammer.
Daraus resultierend wird der benötigte Gesamtenergieeintrag zur Behandlung der
wäßrigen Lösung halbiert.
Claims (14)
1. Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäß
rigen Lösungen, gekennzeichnet durch eine gleichzeitige Abtrennung von Basen
und organischen Säuren mittels eines elektrochemischen Verfahrens.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gleichzeitige Abtrennung
von Basen und organischen Säuren mittels Elektrolyse.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gleichzeitige Abtrennung
von Basen und organischen Säuren mittels Elektrodialyse.
4. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zu behandelnde Lösung in eine zwischen der Anoden- und Kathoden
kammer 1 und 3 angeordnete Kammer 2 eingebracht wird, wobei die Kammer 2
von der Anodenkammer 1 durch zumindest eine Anionenaustauschermembran A
und von der Kathodenkammer 3 durch zumindest eine Kationenaustauscher
membran K getrennt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Elektrodialyse als Vorlage zur Aufnahme von Kationen bzw. Anio
nen aus der zu behandelnden Lösung dienende Kammern 4 und 5 zwischen den
Kammern 2, die mit der zu behandelnden Lösung beschickt werden, durch bipo
lare Membranen BM getrennt werden.
6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Kammern, die zur Aufnahme der Anionen dienen, Säure vorgelegt
wird, der Base zugesetzt ist.
7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich neutrale organische Verbindungen aus der zu behandelnden Lö
sung abgetrennt werden.
8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß Elektroden aus Stahl, Platinmohr, Graphit, Mischoxid, reinem Platin oder
aus einer Kombination dieser Bestandteile in reiner Form oder aufgetragen auf
oder eingebracht in ein Trägermaterial verwendet werden.
9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren bei 20 bis 90°C durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trennverfahren bei 30 bis 60°C durchgeführt wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird.
12. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren diskontinuierlich durchgeführt wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß organische Verbindungen an der Anode elektrochemisch gespalten werden.
14. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Abtrennung des
basischen Katalysators und organischer Säuren aus wäßrigen Lösungen, die bei
Aldolisierungsreaktionen anfallen.
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---|---|---|---|
DE19849922A DE19849922A1 (de) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen |
EP99118248A EP0998971A3 (de) | 1998-10-29 | 1999-09-14 | Verfahren zur Behandlung von Basen und organischen Säuren enthaltenden wässrigen Lösungen |
SG9905357A SG82649A1 (en) | 1998-10-29 | 1999-10-27 | Process for treating aqueous solutions comprising bases and organic acids |
TW088118682A TW561133B (en) | 1998-10-29 | 1999-10-28 | Process for treating aqueous solutions comprising bases and organic acids |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009001594A1 (de) | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Evonik Oxeno Gmbh | Verfahren zur Herstellung von alpha, beta-ungesättigten C10-Aldehyden |
DE102009045139A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Evonik Oxeno Gmbh | Herstellung von alpha,beta-ungesättigten Aldehyden mittels einer Reaktionsmischpumpe |
CN108585132A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-09-28 | 河北工业大学 | 一种含苯酚废水的处理方法 |
EP3492445A1 (de) | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur gewinnung von alkoholen aus aldehyden |
EP3492446A1 (de) | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur gewinnung von alkoholen aus aldehyden |
EP3492447A1 (de) | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur gewinnung von alkoholen aus aldehyden |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7905931B2 (en) | 2007-02-09 | 2011-03-15 | Primafuel, Inc. | Biodiesel production method and apparatus |
ITMI20080080A1 (it) * | 2008-01-18 | 2009-07-19 | Eni Spa | Processo per il trattamento della corrente acquosa proveniente dalla reazione fischer-tropsch |
US8137527B1 (en) | 2008-07-28 | 2012-03-20 | Primafuel, Inc. | Carbon dioxide isolation and generation |
ITPD20120332A1 (it) | 2012-11-07 | 2014-05-08 | Enologica Vason S P A | Procedimento ed impianto per l'estrazione di composti acidi indesiderati da un liquido alimentare ed in particolare da un vino |
CN104532286B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-12-19 | 中山大学 | 一种回收葡萄糖酸盐废水中葡萄糖酸的生物电化学方法 |
CA3137326C (en) | 2015-12-03 | 2024-01-23 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc. | Use of vegf inhibitor to treat macular degeneration in a patient population |
US11519020B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-12-06 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc. | Methods of associating genetic variants with a clinical outcome in patients suffering from age-related macular degeneration treated with anti-VEGF |
CN115974204A (zh) * | 2021-10-13 | 2023-04-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 醇醛缩合反应废碱液的处理方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2967806A (en) * | 1953-04-02 | 1961-01-10 | Hooker Chemical Corp | Electrolytic decomposition with permselective diaphragms |
US2829095A (en) * | 1955-09-03 | 1958-04-01 | Noguchi Kenkyu Jo | Process for the production of acidic and alkaline solution from salt solution by multi-compartment electrolysis |
DE3434918A1 (de) * | 1984-09-22 | 1986-04-03 | Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur gewinnung von l-aepfelsaeure |
SE8601772L (sv) * | 1986-04-18 | 1987-10-19 | Perstorp Ab | Sett vid tillverkning av en polyalkohol |
DE3926634A1 (de) * | 1988-08-11 | 1990-02-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zur gewinnung einer saeure aus ihrem salz |
US5290404A (en) | 1990-10-31 | 1994-03-01 | Reilly Industries, Inc. | Electro-synthesis of alcohols and carboxylic acids from corresponding metal salts |
DE4219758A1 (de) * | 1992-06-17 | 1993-12-23 | Basf Ag | Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von Dicarbonsäuren |
FR2729305A1 (fr) * | 1995-01-18 | 1996-07-19 | Atochem Elf Sa | Regeneration d'acides organiques forts par des membranes bipolaires |
DK0779286T3 (da) * | 1995-12-14 | 2002-07-08 | Hoffmann La Roche | Fremstilling af ascorbinsyre |
DE19604903A1 (de) | 1996-02-10 | 1997-08-14 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur Abtrennung von Lauge aus Kondensationsharzen |
EP0838435A1 (de) * | 1996-10-25 | 1998-04-29 | Kvaerner Process Technology Limited | Prozess und Anlage zur Behandlung eines Alkalimetallcarboxylate enthaltende Abwasserstromes |
-
1998
- 1998-10-29 DE DE19849922A patent/DE19849922A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-09-14 EP EP99118248A patent/EP0998971A3/de not_active Withdrawn
- 1999-10-27 SG SG9905357A patent/SG82649A1/en unknown
- 1999-10-28 TW TW088118682A patent/TW561133B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-10-28 ZA ZA9906779A patent/ZA996779B/xx unknown
- 1999-10-29 US US09/429,955 patent/US6284116B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-29 PL PL99336340A patent/PL336340A1/xx unknown
- 1999-10-29 AR ARP990105485A patent/AR021031A1/es unknown
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009001594A1 (de) | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Evonik Oxeno Gmbh | Verfahren zur Herstellung von alpha, beta-ungesättigten C10-Aldehyden |
DE102009045139A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Evonik Oxeno Gmbh | Herstellung von alpha,beta-ungesättigten Aldehyden mittels einer Reaktionsmischpumpe |
WO2011038957A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Evonik Oxeno Gmbh | HERSTELLUNG VON α,β-UNGESÄTTIGTEN ALDEHYDEN MITTELS EINER REAKTIONSMISCHPUMPE |
EP3492445A1 (de) | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur gewinnung von alkoholen aus aldehyden |
EP3492446A1 (de) | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur gewinnung von alkoholen aus aldehyden |
EP3492447A1 (de) | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur gewinnung von alkoholen aus aldehyden |
US10501392B2 (en) | 2017-12-01 | 2019-12-10 | Evonik Degussa Gmbh | Method for obtaining alcohols from aldehydes II |
US10562833B2 (en) | 2017-12-01 | 2020-02-18 | Evonik Degussa Gmbh | Method for obtaining alcohols from aldehydes III |
US10577297B2 (en) | 2017-12-01 | 2020-03-03 | Evonik Operations Gmbh | Method for obtaining alcohols from aldehydes |
CN108585132A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-09-28 | 河北工业大学 | 一种含苯酚废水的处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AR021031A1 (es) | 2002-06-12 |
SG82649A1 (en) | 2001-08-21 |
EP0998971A2 (de) | 2000-05-10 |
PL336340A1 (en) | 2000-05-08 |
EP0998971A3 (de) | 2000-11-22 |
TW561133B (en) | 2003-11-11 |
ZA996779B (en) | 2000-05-17 |
US6284116B1 (en) | 2001-09-04 |
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