DE2259750A1 - Verfahren zur handhabung von waessrigen acrylamidloesungen - Google Patents
Verfahren zur handhabung von waessrigen acrylamidloesungenInfo
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Description
Dr. F. Zumetfesin sen, - Dr. E. Assmann
Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln [un.
BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER
A-80 '
12/10/ka
Mitsui Toatsu Chemicals, incorporated, Tokyo / Japan
Verfahren zur Handhabung von wäßrigen Acrylamidlösungen
Es sind einige neue Verfahren zur industriellen Herstellung von
Acrylamid "bekannt, wobei wäßrige Acrylamidlösungen direkt durch
die katalytasche Hydratisierungsreaktion von Acrylnitril erhalten
werden. Solche Verfahren schließen beispielsweise ein, ein Verfahren der US-Patentschrift *3 381 034 unter Verwendung von
Kupfer-T-Ionen, ein Verfahren der US-Patentschrift 3 631 104- unter
Verwendung von Kupferoxid, Kupfer-Chromoxid, Kupfer-Molybdänoxid oder eines Kupferkatalysators, der durch Reduktion dieser Oxide
erhalten wurde und ein Verfahren der US-Patentschrift 3 674 Q4-Q
unter Verwendung eines Kupfersalses, eines sauren kationischen Harzes
u.s.w. Zusätzlich zu diesen Verfahren gibt es ein weiteres, unter Verwendung solcher Katalysatoren, wie Raney-Kupfer, Ullmanii-Kupfer,
reduziertes Kupfer, Kupfer mit einem Träger u.s.w. (deutsche Patentschrift . ... ..., Patentanmeldung £ 20 36 126.-").
Wenn die durch solche Verfahren hergestellten wäßrigen Acrylamidlösungen
weiteren Raffinat! ons verfaL-^n, unterzogen werden, so er-
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hält man wäßrige Acrylamid-Monomerlösungen, die genügend rein - -.
eind, um ohne weitere Maßnahmen ihre Verwendung für die Papierherstellung
oder zu Agglomerationszwecken zu gestatten. Obwohl für handelsübliche Produkte die Form wäßriger Lösungen gewisse
Vorteile mit sich "bringt, bestehen bei der Handhabung von wäßrigen
Acrylamidlösungen gewisse Probleme, wie die Verhinderung ihrer Qualitätsverminderung beim Transport oder bei der Lagerung.
Dies ist ein neues Problem für das bei dem üblichen Schwefelsäureverfahren
zur industriellen Herstellung von Acrylamid, wobei Acrylamid beim Entfernen des Nebenprodukts Ammoniumsulfat in
kristalliner Form erhalten wird, keine Erfahrungen bestehen. Dieses
Problem ist noch nicht gelöst.
Dieses Problem, das sich bei der Handhabung der wäßrigen Acrylamidlösungen
ergibt, die durch katalytisch^ Hydratisierungsverfahren erhalten wurden, ergibt sich aus der Polymerisation von
Acrylamid, welches leicht polymerisiert wird, wobei die Produkte bei dem Transport oder bei der Lagerung während eines langen Zeitraums
verschlechtert werden. Als allgemein anwendbare Methode wird häufig bei der Handhabung von leicht polymerisierenden Materialien
der Lösung solcher Materialien eine geeignete Menge eines geeigneten Polymerisations-Inhibitors zugesetzt. Jedoch verhindert in den
Fallen, wo eine wäßrige Acrylamidlösung zur direkten Anwendung als Acrylamid-Prepolymer-Lösung polymerisiert wird, ein solcher gleichzeitig
vorhandener Polymerisations-Inhibitor die normale Polymerisationsreaktion, wodurch die stabile Verstärkung von Papier oder
stabile Agglomeration in einer Strömungsbehandlung, nicht wie gewünscht
> erreicht v/erden kann.
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Methode zur sicheren Handhabung von wäßrigen Acrylanidlösungen, unter Verhinderung
der Polymerisation von Acrylamid, welches dazu neigt, beim Transport oder während der Lagerung über einen längeren Zeitraum
zu polymerisieren, ohne Verwendung des üblicherweise zur Verhinderung
der Polymerisation von Acrylamid verwendeten Inhibitors.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaf-
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fung einer wäßrigen Acrylamidlösung von hoher Reinheit, die im
Farbton und im pH-¥ert unverändert bleibt und bei dem !Transport oder bei der Lagerung über einen längeren Zeitraum nicht trübe
wird.
Erfindungsgemäß wird die wäßrige Acrylamidlösung, die durch ein
katalytisches Hydratisierungsverfahren von Acrylnitril erhalten wird, unter Anwendung von Geräten bzw. Gefäßen gehandbabt, die hergestellt
sind aus Kunststoffen bzw. Harzen, wie Phenolharz, Polyäthylen,
Polypropylen, Fluor enthaltenden Kunststoffen bzw. Harzen und Polysilylchlorid-Harz, oder aus Glas, oder unter Verwendung
von Geräten bzw. Gefäßen, die mit Auskleidungen versehen sind, die aus solchen Materialien hergestellt sind. Dadurch kann
beispielsweise die Polymerisation von Acrylamid, die häufig während
des Transports oder einer lagerung über einen langen Zeitraum stattfindet, verhindert werden, so daß das Acrylamid sicher
gehandhabt werden kann, ohne Verunreinigungen durch den Zusatz einen Polymerisations-Inhibitors zu verursachen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich, eine wäßrige
Acrylamidlösung von hoher Reinheit zu verwenden, die sich im Farbton und im pH-Wert nicht ändert und bei dem Transport oder
während der lagerung über einen längeren Zeitraum nicht trübe wird. '
Materialien für die Gegenstände bzw. Gefäße, beispielsweise lagerungsbehälter,
die zur Handhabung der wäßrigen Acrylamidlösungen verwendet werden können, die durch katalytisch^ Hydratisierungsverfahren
erhalten wurden, müssen die folgenden Voraussetzungen
erfüllen: „
1) Das Material wird selbst nie sohlechter, noch verringert es
sich in seinen Abmessungen.
2) Das Material färbt nie die wäßrige lösung und verursacht keine Trübung.
3) Zusätzlich zu diesen Voraussetzungen dürfen solche Materialien
keine Polymerisation der wäßrigen lösung verursachen.
Obwohl beispielsweise rostfreier Stahl (SUS-27) die vorstehende
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Bedingung 2) völlig erfüllt, erfüllt er nicht die Bedingung % wenn
er als Behälter während einer langen Lagerungszeit verwendet wird.
Es 1st schwierig, den Mechanismus der Polymerisation der wäßrigen Lösung zu verstellen. Dementsprechend ist es auch sehr schwierig,
ein Material zu wählen, das niemals eine derartige Polymerisation verursacht.
Ein weiteres Erfordernis hinsichtlich "beispielsweise der Temperatur beim Transport von wäßrigen Acrylamidlösungen besteht darin,
daß solche Materialien in einem Temperaturbereich von -10 bis 600C
verwendbar sein müssen, wobei beim Transport ungewöhnliche Bedingungen
in Betracht gezogen werden müssen, wie Temperaturen im kalten Klima, oder Temperaturen einer Wärmevorrichtung, wenn ein
Behälter mit einer solchen ausgerüstet ist, um die Kristallisation einer konzentrierten Lösung zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Methode zur Handhabung von wäßrigen Acrylamidlösungen
genügt nicht nur den vorstehenden Erfordernissen, sondern beschleunigt auch niemals die Polymerisation von Acrylamid. Die vorliegende Erfindung kann ohne Schwierigkeit praktiziert
werden, lediglich durch Verwendung von Geräten bzw. Gefäßen die aus solchen Kunststoffen bzw. Harzen, wie Phenolharz, Polyäthylen,
Polypropylen, Fluor enthaltenden Harzen bzw. Kunststoffen, Po(lyvinylchlorid-Harz u.s.w. oder aus Glas hergestellt wurden
oder durch Verwendung von Geräten bzw. Gefäßen, die mit Auskleidungen
versehen sind, die aus solchen Materialien bestehen. Die Formen solcher Gefäße schließen Behälter zur Lagerung von Produkten
und Behälter zur Verwendung beim Transport ein. Die Formen solcher Geräte bzw. Gefäße können auch Rohrleitungen und Behälter
für Herstellungsverfahren oder andere Gegenstände einschließen, die beim Verfahren zur Handhabung von wäßrigen Acrylamidlösuncen,
wie einen Acrylamid-Kriste.llisationsverfahren, erforderlich sind.
Die Beispiele für geeignete Geräte bzw. Gefäße, die aus solchen
Kunststoffen oder Glas hergestellt sind, umfassen Behälter mit Phenolharz-Auskleidungeii, Geräte oder Behälter, die mit Auskleidungen
eines Polyäthylens mit niedriger oder hoher Dichte verse-Hen
sind oder daraus hergestellt sind; Geräte oder Behälter, die mit Auskleidungen aus Polypropylen versehen sind oder daraus her-
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gestellt sind, "beispielsweise Behälter oder Geräte, die aus Fluor
enthaltenden Kunststoffen "bzw. Harzen, wie Polytetrafluoräthylen und Polytrifluorchloräthylen etc. hergestellt sind oder damit
ausgekleidet sind; Geräte oder Behälter, die mit Auskleidungen aus steifem Polyvinylchlorid-Harz oder weichem Polyvinylchlorid-Harz
mit einem relativ geringen Weichmachergehalt "versehen sind, oder daraus hergestellt sind; und Geräte oder Behälter, die mit
Glasauskleidungen.versehen sind. Zusätzlich können auch Säcke oder andere Formen von Geräten, die aus Polyäthylen hergestellt
sind, wie ein Behälter, der in einer Trommel "bzw. einem Zylinder angebracht ist, verwendet werden.
Wie vorstehend erwähnt, ist die erfindungsgemäße Methode zur Handhabung
der wäßrigen Acrylamidlösungen auf wäßrige Acrylamidlösun- gen anwendbar, die durch ein Hydratisierungsverfahren von Acrylnitril,
das unter Verwendung der vorstehend aufgeführten Kupferkatalysatoren durchgeführt wurde, hergestellt wurden. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann auch wirksam auf allgemeine wäßrige Acrylnitrillösungen angewendet
werden, die nach anderen Verfahren hergestellt wurden, die beispielsweise die wäßrige Acrylamidlösung einschließen, die
nach dem Verfahren der US-Patentschrift 3 673 250 erhalten wurde, welches homogene Katalysatoren verwendet, die organische Phosphine
und Übergangsmetallverbindungen enthalten.
Im allgemeinen liegt die Konzentration der wäßrigen Acrylamidlösungen,
die hauptsächlich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gehandhabt werden, normalerweise im Bereich von 20 bis 70 Gew.-^.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch auf einen Fall wie"
die vorübergehende Lagerung einer Lösung mit hoher Konzentration, die 70 Gew.-^ übersteigt, anwendbar.
Raney-Kupfer, das nach einer normalen Methode entwickelt -wurde,
wird in ein 1 Liter Reaktionsgefäß, ausgerüstet mit einem Rührer und einer Trennvorrichtung.für Katalysatoren, eingebracht. Anschließend
werden die Materialien, aus denen der größte Teil des
309823/1057
gelösten Sauerstoffs vorher durch eine Vorrichtung zur Entfernung
von Sauerstoff entfernt worden war, nämlich Acrylnitril und Wasser, kontinuierlich in den Reaktor eingebracht, so daB eine 10-tägige
Umsetzung erfolgen konnte. Darüberhinaus wurden 40 ppm Methylchinon vorher als Stabilisator dem Acrylnitril zugesetzt, während
ein 14 ppm entsprechender Anteil von Kupfernitrat dem Wasser zugesetzt wurde. Die geschätzte Zusammensetzung der durch dieses
Verfahren erhaltenen Lösung beträgt 15 5^ Acrylnitril, 20 $ Acrylamid
und 65 i> Wasser. Diese Lösung wird durch eine Vakuumdestillationskolonne
destilliert. Acrylnitril und Wasser wurden als Destillate erhalten, während eine rohe wäßrige Acrylamidlösung als
Bodensatz erhalten wurde. Die so erhaltene rohe wäßrige Acrylamidlösung wird durch eine Säule mit einem Aktivkohle-Granulat geleitet
und wird weiter durch eine Säule mit einem Kationenaustauscher-Harz
geleitet. Eine durch diese Maßnahmen erhaltene wäßrige Acrylamidlösung besitzt einen pH-Wert von 3,6 , der dann durch Zusatz
von In-NaOH auf 5,5 eingestellt wird. Die folgende Tabelle zeigt die Analysenergebnisse der wie vorstehend beschrieben erhaltenen
wäßrigen Acrylamidlösung:
Analysenwert e
Acrylamid-Konzeritration 33,0 "/>
restliches Acrylnitril 0,02 fo
restliche Kupferionen 0,9 ppm
restliches Methylchinon nicht festgestellt
■xin Methanol unlösliche Anteile" nicht festgestellt
Farbton (APHA) 5
pH 5,5
* "In Methanol unlösliche Anteile" bedeutet eine Verbindung, die
sich abscheidet, wenn 100 ml Methanol nu 10 g der wäßrigen lösung
gefügt v/erden. Liegt ein Acrylainid-Polymeres vor, so wird dies
normalerweise dadurch festgestellt.
Unter Verwendung dieser wäßrigen Acrylamidlösung als Testlösung, wurden die in der folgenden Tabelle aufgeführten Materialien untersucht.
Die Untersuchungen wurden durch Einbringen von 200 ml
3 0 9 8 2 3/1057 BAD ORIGINAL
Testlösung in eine Flasche von 300 ml Fassungsvermögen, ausge—
rüstet mit einem wassergekühlten Kühler, durchgeführt. Ansehliessend wird jedes Teststück, das 60 mm lang, 20 mm "breit und 3 nun dick ist, in die Testlösung eingetaucht. Darauf wird die Flasche in ein Wasserbad mit der konstanten Temperatur von 5O0G eingetaucht. Each 6—tägigem bis 1-monatigem Eintauchen werden die Änderungen der wäßrigen Acrylamidlösung und des Teststüeks mit dem bloßen Auge untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt;
rüstet mit einem wassergekühlten Kühler, durchgeführt. Ansehliessend wird jedes Teststück, das 60 mm lang, 20 mm "breit und 3 nun dick ist, in die Testlösung eingetaucht. Darauf wird die Flasche in ein Wasserbad mit der konstanten Temperatur von 5O0G eingetaucht. Each 6—tägigem bis 1-monatigem Eintauchen werden die Änderungen der wäßrigen Acrylamidlösung und des Teststüeks mit dem bloßen Auge untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt;
309823/10 5 7
Materialien (Hersteller) | Eintauch | Veränderung | Veränderung der | Bemerkungen | |
periode | der Teststücke | wäßrigen Lösung | |||
Phenolharz-Überzug | 32 Tage | keine | keine | gut | |
(Λ Co. + C Co.) | |||||
Furcnharz FRP (A Go.) | 6 | keine | gefärbt | schlecht | |
Epoi:yhar^-iJberzii2 (A Co.) | 6 | keine | polymerisiert | schlecht | |
co CD |
Polvesterharz PRP, Bisphenol (Λ Co.) |
32 | keine | etwas Färbung | schlecht |
CC OO |
lieopren-Platte (3 Co.) | 26 | keine | etwas Färbung | schlecht |
CO | natür 11 ehe Kaut s chiik- | 32 | keine | keine | gut |
Platte-1 (B Co.) | |||||
CD | np.trrliche Kautseliuk- | 32 | keine | etwas Färbung | schlecht |
cn | Platte-2 (B Co.) | ||||
Polyäthylen mit nie5ri/rer | 36 | keine | keine | gut | |
Dichte | |||||
Polylitlvplen mit holier Ittchte | 36 | keine | keine | gut | |
Polyprops'len | 36 | keine | keine | gut | |
hartes Polyviiylxiilixicl-Harz | 30 | keine | keine | gut | |
"ßronseplatte | 8 | etwas | dunkelblau | schlecht | |
verfärfct | &upf eraus tr 11 ■$ | ||||
Kupferplatte | 8 | etwas | gelblich grün | schlecht | |
verfärbt | (jEupferaustritt) | ||||
SUS-27 (rostfreier Stahl) | 26 | keine | keine | gut | |
5'luor enthaltendes Harz | 36 | keine | keine | cut | |
(Tetrafluoräthylen) | |||||
Blindprote (ohne Test- -itiieke) |
36 | keine | keine | gut |
Es wurden Behälter verwendet, mit einem Fassungsvermögen von 1 bis 20 Litern und hergestellt aus Materialien, die in Beispiel 1
mit der Bemerkung "gut" versehen wurden. Jeder dieser Behälter wurde mit der gleichen Testlösung, wie sie in Beispiel 1 verwendet
wurde, gefüllt» Die Behälter wurden dicht versiegelt, wobei ein Luftraum entsprechend etwa 20 $ des Fassungsvermögens des Behälters belassen wurde. Unter diesen Bedingungen wurde der Behälter
während 1 bis 6 Monaten im freien an einem Platz aufgestellt, der der direkten Sonnenbestrahlung ausgesetzt war. Darauf wurden
die Veränderungen des inneren Materials und der wäßrigen Acrylamidlösungen
durch Beobachtung mit dem bloßen Auge und durch Analyse untersucht. Die Untersuchungsergebnisse sind in der folgenden
Tabelle aufgeführt.
Die AuBkleidungs- oder Beschichtungsarbeiten mit Harzen bzw»
Kunststoffen an den aus Eisen hergestellten Behältern wurden von Spezialisten für solche Materialien durchgeführt*
30 9823/1Q67
Körper
Auskleidung oder überzug
vermögen, !»lter
ÜJest- <3auer,
Monate
Aussehen des Behälters
lestergebnisse der lestlösung
Pär-
EIg
Metha
nol-
!Test*
Trti-
bung
Eisen
Polyäthylen,
(siedarige Dichte)
(siedarige Dichte)
Polypropylen
hartes Polyvinylchlorid
Phenolhara (Δ Co.)
Epoxyharz (A Co.)
wie vorstehend
Polyester l)^
wie vorstehend
chloriertes ^ (B Co.)
wie vorstehend
nattoSioher Kfeitiaftuk (β CJo.)
keine
keine
keine
keine
1 1 1 1
1 1 1 1 1 20
1 1
5 1 1 1
1 lag . 5
5 5
normal normal normal
verfärbt, teDwedse abgeblättert
rial eaeächt
wie vorstehend
normal
verfärbt, schwarz
normal
normal normal
5,65
6,3
5,75
5,95
6,0
5,65
Ge!bildung
Gelbildung
5,65
6,0
5,65
Ge!bildung
Gelbildung
5,65
5,65
5,60
5,60
nein
nein
G-e !bildung
nein nein nein
nein nein
Fortsetzung der Tabelle
Behält ermat erial
Körper
Auskle idring oder Überzug
Fassungsvermögen,
Liter
Testdauer, Monate
Aussehen des Behälters
Testergebnisse der Testlösung Farbung
Metha-
nol-
Test*
Trübung
CD CO NJ CO
Glas SUS-27
PKP
(Ice ine) (ice ine)
(keine)
Polyester (Bispehnol) (D Go.)
Polyester (Isophthalsäure ) (D Co.)
Polyester (Isophthalsäure) ID Co.)
10
7
7
7 1 2
1 2 3
3.
normal normal
It
normal
normal
normal
11
normal
5,5 · nein
5,85 nein
5,55 nein
5,80 'nein
Gelbildung —
5,7 nein
5,65 nein
Gelbildung
5,7 nein
Gelbildung
Das Zeichen Ct) zeigt an, daß beim Methänoltest eine weiße Trübung (oder Ausfällung) erzeugt
wird, wenn 100 ml Methanol zu 10 g der Testlösung gefügt werden.
Das Zeichen Q zeigt an, daß die Lösung transparent bleibt und keine Ausfällung erzeugt
w-"i rd.
Darüberhinaus bedeutet das Zeichen (j) , daß in der Testlösung Acrylamidpolymere erzeugt
werden.
Die Materialien, die in Beispiel 2 gute Ergebnisse lieferten, werden
in diesem Beispiel verwendet. Als Testlösung wird die gleiche wäßrige Acrylamidlösung wie in Beispiel 1 verwendet. In der gleichen
Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, v/erden Eintauchtests
bei einer Temperatur von 5O0C während 3 Monaten durchgeführt.
Die Untersuchungen werden in der gleichen V/eise wie im Beispiel 2 durchgeführt und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgezeigt.
Die Tabelle zeigt an, daß alle tliese Materialien verwendbar
sind.
Materialien (Hersteller) |
Aussehen der Teststücke |
Testergebnisse der | Metha nol- Test |
pH | Tesiäßsung |
Phenolharz-Aus kleidung (A Co.) |
keine Ver- .änderungen |
Fär bung (JiElA) |
- | 5,8 | Trübung |
Polyäthylen mit hoher Dichte |
It | 5 | — | 5,95 | keine |
Polypropylen | Il | 5 | - | keine | |
hartes Polyvi nylchlorid |
Il | 5 | — | 5,59 | keine |
Blindprobe (ohne Teststück) |
It | 5 | 6,05 | keine | |
Kontrolle, SÜS-27 | It | 5 | Gelbildung (7 Tage) |
keine | |
Mit den gleichen Umsetzungs- und Destillationsvorrichtungen wie
in Beispiel 1 wird ein Kondensator, hergestellt aus Glas, verbunden. Darauf wird ein Stahlrohr mit einer Auskleidung aus einen
Phenolharsüberzug von 3 cm innerem Durchmesser und 80 cm Länge
-x
mit 500 cm eines Kationenaustauscherharzes vom Sulfonsäuretyp,
regeneriert mit Chlorwasserst off säure, gefüllt und ebenfalls zv.x
Entfernung einer geringen Menge von Metallionen in der hersustel-
30 9823/1057
BAD
!enden rohen wäßrigen lösung, verbunden. Die rohe wäßrige Acrylamidlösung,
die nach der gleichen Umsetzung und dem gleichen Destillationsverfahren wie in Beispiel 1 erhalten wurde, wird in
diese Vorrichtung-eingebracht. Die Temperatur der Lösung beträgt
etwa 3O0C, wenn sie aus dem Kondensator kommt. Der pH-Wert der
Lösung beträgt etwa 3,5 , nachdem sie aus der Ionenaustauscher-Harz-Säule
kommt und bleibt während 6 Tagen unverändert.
Zuerst wird ein Rohr aus rostfreiem Stahl (SUS-27) mit einem inneren
Durchmesser von 4 mm, mit dem Auslaßteil der Säule des "Ionenaustauscherharzes
verbunden, um die Lösung in einen- Behälter zu leiten. Das Rohr wird jedoch häufig mit einem schwammartigen· Polymeren
aus Acrylamid, das im Inneren des Rohres gebildet wurde, verstopft. Angesichts dieser häufigen Störung wird das Rohr durch
ein Rohr aus weichem Polyvinylchlorid, durch ein Poly äthylenr ohr,-ein
Polypropylenrohr und ein Rohr mit einer G-lasauskleidung
am 2., 3. und 4. Tag ersetzt. Mit jedem dieser ausgetauschen Rohre wurde bei einer Verwendung von etwa 24 Stunden kein Polymeres
gebildet.
Es werden Test ausgeführt an wäßrigen Aerylamidlösungen, die nach verschiedenen katalytisehen Hydratisierungsverfahren erhalten wurden.
Die durch die Verfahren hergestellte Lösung-wird getestet,
nachdem, wenn dies notwendig ist, nichtumgesetztes Acrylnitril in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 entfernt wurde. Anschließend
wird jede Lösung durch eine Säule mit einem Granulat von Aktivkohle und eine Kationenaustauschersäule vor dem Test gereinigt.
Die katalytisch^ Hydratisierungsreaktion wird mit jedem Katalysator
folgendernaßeii durchgeführt:
Probe 1: Ein Reaktionsrohr aus ,rostfreiem Stahl SUS-27 mit einem
inneren Durchmesser von 30 mm und von 300 mm Länge wird mit 390 g (220 ml Schüttvoliunen) Kupfer-II-Oxid-Tabletten (hergestellt von
Hikki Kagaku KK) gefüllt. Darauf wird die Reduktion bei 200 bis
2700C durch eine V/asserstoffgas- und Stickst of fgasströmung mit
Geschwindigkeiten von 200 bzw. 400 ml/Hin, durchgeführt. Auf diese
V/eise wird ein reduzierter Kupferkatalysator mit einer Reduk-
BAD ORIGINAL 309 8.23/1057
tion von 98 $, was durch den Grad der lengenabnahme bestimmt wurde,
hergestellt. Darauf werden Acrylnitril und Wasser kontinuierlich in das Reaktionsrohr mit Geschwindigkeiten von 140 bzw.
690 g/Stunden eingeleitet, um die Reaktion bei 12O0C durchzuführen. Gleichzeitig wird die Reaktionslösimg in einer Geschwindigkeit
von 40 l/Stunden zirkuliert, lau erhält durch diese Umsetzung
eine wäßrige Acrylamidlösung, worin der Umsatz von Acrylnitril zu
Acrylamid 70 $ beträgt.
Probe 2; Auf die gleiche Weise wie in Probe 1 wird ein reduzierter
Kupfer-Chrom-Katalysator hergestellt, wobei jedoch 670 g Kupfer-Chrom-Katalysatortabletten (1201, iiergerteilt von Nikki
Kagaku KK) verwendet werden. Unter Verwendung dieses Katalysators
wird die Hydratisierung fast auf die gleiche Weise wie in Probe 1
durchgeführt, wobei.eine'Wäßrige Acrylamlöl&aung erhalten wird,
die fast das gleiche Umsetzungeverhältnis aufweist.
Probe 3i In ein Reaktionsgefäß, (hergestellt aus rostfreiem Stahl
SUS-27) mit 1 Liter Fassungsvermögen, ausgerüstet mit einem Rührer
und einer Katalysatortrennvorrichtung, werden 250 g Kupferpulver eingebracht. Anschließend werden Acrylnitril und .Wasser, in dem
10 g Kupfer-II-Ionen gelöst sind, kontinuierlich in den Reaktor
mit Geschwindigkeiten von 140 g/Stunde bzw. 690 g/Std. eingeleitet,
um die Umsetzung bei 1200C durchzuführen. Die Umsetzung von Acrylnitril
zu Acrylamid beträgt 14 $>.
Probe 4: Ein handelsübliches Ionenaustausch-Harz vom Natrium-Typ
(Amberlite IRC-50) wird mit einer Kupfer-I-Oxld-Suspension in v/?i?-
riger Lösung behandelt, ue einen Kupfer-I-Kate.lysator au erhalten.
Anschließend werden unter Verwendung des ReaktionsgefäiBes τον. Probe
3 200 ε Acrylnitril, 300 g Wasser und 100 g des vorstehend aufgeführten
Kupfer-I-Karz-Katalysatoxs in. das Reri.ktions^f&O eingebracht,
un die Reaktion 4 Stunden bei 12O°C in Anwesenheit einer
geringen Menge eines Antioxidans durchzuführen. Der Umsatz von Acrylnitril zu Acrylamid beträgt 11 =i„
Unter den gleichen Bedingungen wie In den Beispielen 2 und 3 "beschrieben,
werden die wäßrigen Acrylamid ,lösungen, die nach den
BAD ORIGINAL 309823/1057
vorstehend aufgeführten Yerfahren erhalten wurden, Ies1s unterzogen,
wobei sie in einem Behälter mit Phenolharzüberzügen, einem
Polyäthylenbehälter, einem Bolypropylenbehälter, einem Behälter
aus hartem Polyvinylchlorid-Kunstharz, einem Eisenbehälter mit
einer Polytrifluorchlorätlaylen-Auskleidung und in einem Eisenbehälter mit einer GlasauslrleieLung gelagert werden. Die Testergebnisse sind fast die gleichen, wie die von Beispiel 1, wo Tests
mit wäßrigen Acrylamidlosungen durchgeführt wurden, die unter
Verwendung von Raney-Kupfer hergestellt wurden.
einer Polytrifluorchlorätlaylen-Auskleidung und in einem Eisenbehälter mit einer GlasauslrleieLung gelagert werden. Die Testergebnisse sind fast die gleichen, wie die von Beispiel 1, wo Tests
mit wäßrigen Acrylamidlosungen durchgeführt wurden, die unter
Verwendung von Raney-Kupfer hergestellt wurden.
BAD OBIGEM."
309823/1057
Claims (9)
- - 16 Patentanspruch(I.) Verfahren zur Handhabung von wäßrigen Acrylamidlösungen, die durch lcatalytische Hydratisierungsverfahren hergestellt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß Geräte "bzw. Gefäße verwendet v/erden, die aus Harzen, bzw. Kunststoffen oder Glas hergestellt sind, oder daß Geräte verwendet werden, die mit Auskleidungen aus solchen Materialien versehen sind.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die katalytischen Hydratisierungsverfahren Kupferkatalysatoren verwendet v/erden.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz Phenolharz verwendet wird.
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz Polyäthylen verwendet wird.
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz Polypropylen verwendet wird.
- 6. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz Polyvinylchlorid-Harz verwendet wird.
- 7. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz ein Fluor enthaltendes Harz verwendet v/ird.
- 8. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daßdie verwendeter. Geräte aus Glas hergestellt sind oder mit Glasauskleidungen versehen aind und die Form von Behältern oder Rohren besitzen.
- 9. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alsKupferkatalysator Raney-Kupfer, reduziertes Kupfer, reduzierte Kupfer-Chron-Katalysatoren, Kupfer-Ionen- oder Kupfer-I-Ho.rzka.tft-lysatoren verwendet werden.BAD ORlGiNAL309823/ 1057
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |