DE2335687B2 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von waessrigen dialkalisalzloesungen aromatischer dihydroxyverbindungen - Google Patents

Description

propan-2,2,

4,4'-Dihvdroxy-3,3',5,5'-tßtrabromdiphenyl-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- p'ropan-2,2.

richtung zur kontinuierlichen Herstellung von wäß- . , ,

rigen Dialkalisalzlösungen aromatischer Dihydroxy- 4° Als wäßrige Alkal.hydroxidlosung wird bevorzugt ver-

verbindungen, deren Schmelzen mindestens 1 Minute dünnte Natronlauge verwendet,

stabil und deren Alkalisalze wasserlöslich sind. Gemäß einer Modifikation des erfindung gemäßen

Wäßrige Dialkalisalzlösungen aromatischer Dihy- Verfahrens erzeugt man den Flussigkeitsfilm durch droxyverbindungen stellt man im allgemeinen diskon- tangentiales Einfördern der wäßrigen Alkalihydroxidtinuierlich her, indem man die abgewogene Menge der 45 lösung in die Reaktionszone. Dadurch wird em gleichentsprechenden Dihydroxyverbindung, die vorher mäßiger Flüssigkeitsfilm der wäßrigen Alkahhydrox.dzweckmäßig durch Entgasen oder Spülen mit Stickstoff lösung erzeugt, auf den die geschmolzene D.nydroxyvon Sauerstoffspuren befreit wird, in eine verdünnte verbindung in feinen Teilchen aufgesprüht w.rd_
wäßrige Alkalihydroxidlösung einträgt. Nach einer weiteren Modifizierung des erfindungs-

Dieser Löseprozeß wird normalerweise in Rühr- 50 gemäßen Verfahrens fuhrt man außer der waßiigen kesseln durchgeführt. Der hierfür erforderliche Zeit- Alkalihydroxidlösung einen Teilstrom der Reaktionsaufwand richtet sich nach der Ansatzgröße und be- lösung, welcher das 0,5- bis 20fache der wäßrigen trägt im allgemeinen 60 bis 180 Minuten für Ansätze Alkalihydroxidlösung beträgt, ein. Der Vorteil dieser zwischen 0,5 und 2 t Dihydroxyverbindung. Modifikation besteht insbesondere dann daß der

Diese Herstellungsart erlaubt es, Dialkalisalzlösun- 55 Umsatz bei der Reaktion gesteuert werden kann und

«en mit einem reproduzierbaren engen Toleranz- unerwünschte Temperaturbereiche vermieden werden,

bereich bezüglich der Feststoffkonzentration zu er- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur kont.nuier-

stellen. Schwierigkeiten bereitet die Entfernung der liehen Herstellung von wäßrigen Dialkalisalzlösungen

Sauerstoffspuren. Sauerstoff ist bei diesen Lösungen aromatischer Dihydroxyverbindungen besteht aus

nicht erwünscht, da er zu Verfärbungen der Lösungen 60 einem Reaktor, einer Zuleitung fur die schmelze der

führt. Verfärbungen durch Sauerstoffeinfluß sind oft Dihydroxyverbindung, die in einen im Kopt des Keak-

Ursache für eine mangelnde Farbqualität der aus tors angeordneten Düsenkörper mundet, einer Zu-

diesen Lösungen hergestellten Polycarbonate. leitung für die wäßrige Alkalihydroxidlosung welche

Für eine größere Produktion an Polycarbonaten ist über einen Stutzen in den Reaktor fuhrt und einer das Verfahren der diskontinuierlichen Herstellung von 65 Rück/auf leitung für einen Teilstrom der Reaktions-Dialkalisalzlösungen nicht mehr geeignet. Es ist nur lösung, von der mindestens zwei Einsteckrohre über unter sehr großem Aufwand möglich, in einer Rühr- Stutzen in den Reaktor führen und mit der Reaktorkesselkaskade kontinuierlich Dialkalisalzlösungen her- innenwand einen Winkel kleiner als 45 bilden.

Der Vorteil dieser Konstruktion liegt in der Erzielung eines gleichmäßigen Flüssigkeitsfilms auf der Reaktorinnenwandung.

In einer Zeichnung ist die erfindujigsgemäße Vorrichtung rein schematisch dargestellt und nachstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert:

Die aromatische Dihydroxyverbindung wird in einer entsprechenden Vorrichtung 1 aufgeschmolzen und mit der Pumpe 2 als Dosieraggregat über die beheizte Rohrleitung 3 in den Reaktor 4 gefördert. Mit dem Förderorgan 5 wird die wäßrige Alkalilösung, der gegebenenfalls noch spezielle Zuschlagstoffe beigemischt sein können, über die Rohrleitung 6 in den Reaktor gepumpt. Die Durchflußmengen der eingespeisten Produktströme werden über die Durchflußrnesser 7 und 8 kontrolliert und registriert.

Der Reaktor 4 besteht aus einer., zylindrischen Schuß 9 und den Deckein IO und 11. Der Deckel 11 ist beheizbar. Im unteren Teil des zylindrischen Schusses 9 ist eine Rohrschlange 12 installiert, über die Lösungs- und Reaktionswärme abgeführt wird.

Im oberen Teil des Reaktors sind, wie in Fig. 2 als Schnitt längs der Linie AB in F ig. 1 dargestellt, mindestens zwei, vorteilhafterweise jedoch mehrere, tangentiale Stutzen 13 angebracht, durch die Reaktionslösung eingespeist wird, so daß der Flüssigkeitsfilm 14 entsteht.

Die Schmelze der aromatischen Dihydroxyverbindung aus Vorrichtung 1 wird durch das beheizte Rohr 15 in die ebenfalls beheizte Verteilerkammer 16 geführt und über die Düsen 17, die auf den Umfang der Verteilerkammer 16 verteilt angeordnet sind, auf den Flüssigkeitsfilm 14 gesprüht. Hier entsteht spontan die Dialkalisalzlösung.

Die gewünschte Ausbildung des Flüssigkeitsfi]ms 14 wird durch das Einströmen der wäßrigen Alkalihydroxidlösung über die Rohrleitung 6 und durch einen Teilstrom der Reaktionslösung aus Reaktor 4, der im allgemeinen das 0,5- bis 20fache des Mengen-Btroms aus der Rohrleitung 6 beträgt, über die Pumpe 18 und die Rohrleitung 19 erreicht. Die Ringleitung 20 verteilt den Flüssigkeitsstrom aus der Rohrleitung 19 auf die einzelnen Einsteckrohre 21, die durch die Stutzen 13 in den Reaktor eingeführt sind. Der Querschnitt der Einsteckrohre 21 ist so bemessen, daß die ausströmende Flüssigkeit den Flüssigkeitsfilm 14 erzeugt. Aus dem von der Pumpe 18 geförderten Flüssigkeitsstrom wird die Dialkalisalzlösung mit Hilfe der Regelorgane 22 und 23 und des Durchfiußmessers25 in die Rohrleitung 24 zur weiteren Verwendung ausgeschleust.

Nach diesem geschilderten Verfahren ist es möglich, auf einfache und schonende Weise bei kurzen Reaktionszeiten aus den Schmelzen aromatischer Dihydroxyverbindungen die entsprechenden wäßrigen Dialkalisalzlösungen kontinuierlich und mit reproduzierbarer Feststoffkonzentration herzustellen.

Beispiel

in der beschriebenen Vorrichtung, die ein Füllvolumen von 16 Litern und eine Umpumpleistung von 900 Litern pro Stunde hat, werden kontinuierlich durch Eintragen der Bisphenolschmelze und der Lösung von Natronlauge in Wasser die Dinatriumbisphenolatlösungen 1 bis 7 hergestellt. Die Versuchsparameter sind in der folgenden Tabelle angeführt. Zum Vergleich werden die entsprechenden Dinatriumbisphenolaüösungen in einem 800-Liter-K.essel diskontinuierlich hergestellt. Hierfür wird folgendes Verfahren angewendet:

Durch Einfördern von Wasser und 45%iger Natronlauge in einen Rührkessel wird eine verdünnte Natronlauge hergestellt. In diese Lösung trägt man innerhalb von 20 Minuten in zwei Portionen die Dihydroxyverbindungen 1, 5, 6, 7 in fester Form (Schuppen) unter starkem Rühren ein. Nach einer Gesamtreaktionszeit von 90 bis 130 Minuten erhält man die gewünschten Bisphenolatlösungen.

Die Farbzahlen dieser Ansätze und die erforderlichen Lösezeiten sind aus der Tabelle zu entnehmen. Zum Vergleich werden auch die Raumzeitausbeuten nach beiden Verfahren angegeben.

Dihydroxyverbindung	Tem	Durch-Vt:r-	weil-	1,9	Natronlauge	Durch	Raum-	1 Blatt	ι-·)	Bisphenolat-	r	Farb	Diskontinuierliche	Reak	Raum-
	pe	satz	zeit		Kon	satz	Zeit-			lösung	zahl	Ansätze	tions	Zeit-
	ratur			3,6	zen		Ausbeute		Fest		Farb	zeit	Ausbeute
					tration				stoff	(Hazen)	zahl	(Min.)	(kg/1 · h)
			(kg/h) (Min.	5,0		(kg/h)				5		90	0,067
	(0C)	50		)(Gew%)	450	(kg/1 ■ h)		(%)		(Hazen)
1) 4,4'-Dihydroxy-	165		6,4	3,90		3,13	1	10	Obis 5	15
diphenylpropan-2,2		40			226,7
2) 4,4'-Dihydroxy-	165		1,1	6,1?		2,50	2	15	5
diphenylpropan-2,2		25			166,7
3) 4,4'-Dihydroxy-	165			8,69	**)	1,56	2	15	5		100	0,12
diphenylpropan-2,2		30			120
4) 4,4'-Dihydroxy-	165		2,4	8,77		1,87	8	20	10	25	130	0,092
diphenylpropan-2,2		25			100
5) 3,3',5,5'-Tetra-	175			7,04		1,56	2	20		35
methyl-4,4'-di-
hydroxy-diphenyl-			2,4						5 bis 10		90	0,067
propan-2,2		40			360
6) 3,3',5,5'-Tetra-	140			2,43		2,5	2	10		40
chlor-4,4'-di-			Menge
hydroxy-diphenyl-			*♦) Verwendung von Kalilauge an Stelle von						5 bis 10		120	0,05
propan-2,2		40			360
7) 4,4'-Dihydroxy-	195			3,32		2,5	2	10		45
diphenyl-cyclo-
hexan-1,1		*) r = Verhältnis der umgepumplen
(1) zur eingespeisten Menge (1)
Natronlauge
Hierzu	Zeichnungen

Claims (1)

1. ι ²

   Patentansprüche: ^*' f^,^^^^ 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung kontinuierlichen Dosieungen ^
   von wäßrigen Dialkalisalzlösungen aromatischer und ^{die hnt}£^su * _{die Au}f_gabe zugrunde, ein ein-Dihydroxyverbindungen, deren Schmelzen mm- uer tninuu e, & _{Verfahreil zur} kontinuierlichen destens 1 Minute stabil und deren Alkalisalze was- 5 fach« und sicnei _{n Dia}lkalisalzlösungen aroserlöslich sind, dadurch gekennze.ch- ^He?*i^l"ⁿfX_droxyverbindungen zu entwickeln.
   net, daß man die Dihydroxyverbindungen als mausetf^^ _CTÜndu^_mäü dadurch geSchmelze auf einen turbulenten Flussigkeitsfilm ...^Dl** £X£_D7_hydroxyverbindungen als Schmelze einer wäßrigen Alkalihydroxidlösung aufsprüht ¹^'^α^^

   "I. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekenn- " ϊ^^^νο^ bezeichnet, daß man den Flüssigkeitsfilm durch Die mit dleser trhnau.ng _l

   tangentiales Einfördern der wäßrigen Alkali- ^s^7»^^™^bindungen benötigten Re-

   hydroxidlösung in die Reakfionszone erzeugt. aromatischen ^Dl^^droxyv" , > _{sind s}f_{e lieaen}

   ".I. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch t₅ ^tionszeUen außerordent^ h genng ^-^Jg"

   gekennzeichnet, daß man außer der wäßrigen ^{unterhalb 1},^Ml"^Ute-„Lmffeflüssi₂ dosiert werden

   Alkalihydroxidlösung einen Teilstrom der Reak- Verfahren alle ^&^™*^^™*^.^

   tionslösing, welcher das 0,5- b» 20fache der wäß- ^}.^^^^^^^^^

   rigen Alkalihydroxidlösung beträgt, einführt. Alka.ikonzentrat.on in einem vo _vorherseh

   \ Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung >o engen Toeranzber^^^^Z^Ia

   von wäßrigen Dialkalisaizlösungen aromatischer barer Vorteil des ^ftn^dungsg^em

   Dihydroxyverbindungen, deren Schmelzen min- die sehr gute ^F«bqu?l'tat ^d« ^

   destens 1 Minute stabil und deren Alkalisalze und der daraus herstellbaren P?¹^^"^^·^

   wasserlöslich sind, bestehend aus einem Reak- gute Farbquahtät ist überraschen^ da aromatische

   tor (4), einer Zuleitung (15) für die Schmelze der *₅ Dihydroxyverbindungen bei hohen Tempera uren,

   Dihydroxyverbindung, die in einen im Kopf (H) besonders in Gegenwart von Alkali, zu Spaltreak-

   des Reaktors (4) angeordneten Düsenkörper (16) tionen neigen. verfahren zur Herstellung von

   mündet, einer Zuleitung (6) für die wäßrige Alkali- Bevorzugt wird ^das/^erfa^h.^r™ ^."%_laK Γ

   hydroxidlösung, welche über einen Stutzen (13) Dialkalisalzlösungen der Dihydroxydiarylalkane an-

   in den Reaktor (4) führt, und einer Rücklauf- 30 gewendet, wie

   leitung (19) für einen Teilstrom der Reaktions- 4_i4'-Dihydroxydiphenylpropan-2,2,

   lösung, von der mindestens zwei Einsteckrohre (21) 4|4'.Dihydroxydiphenylcyclohexan-l.l,

   über Stutzen (13) in den Reaktor (4) führen und 4|4'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetramethyldiphenyl-

   mit der Reaktorinnenwand einen Winkel kleiner p'ropan-2,2,

   als 45° bilden. 35 4_i4'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetrachlordiphenyl-