DE287799C

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Publication number: DE287799C
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Description

KAISERLICHES

³ATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 287799 KLASSE 12 o. GRUPPE

Dr. KONRAD KUBIERSCHKY in EISENACH.

die nicht in Wasser löslich sind.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. März 1914 ab.

Das Nitrieren flüssiger oder leicht schmelzbarer organischer Verbindungen, die nicht in Wasser löslich sind, erfolgte bisher allgemein derart, daß in die betreffende Verbindung ein Gemisch von Salpetersäure und Schwefelsäure eingetragen und die Reaktion unter Umrühren und nötigenfalls unter Kühlung des Reaktionsgemisches zu Ende geführt wurde.

Für den Erfindungsgegenstand scheiden von

ίο vornherein Nitrierungen aus, die sich auf die Behandlung wasserlöslicher Körper, wie z. B. Glyzerin, beziehen (vergl. Patentschrift 6208). Ebenso kommt die Nitrierung fester Körper, wie Zellulose z. B., nach Patentschrift 239163 hier nicht in Betracht.

Typisch¹ für die Darstellung der Nitrokörper ist im übrigen das Nitrobenzol. Wird in Benzol eine Mischung von Salpetersäure und Schwefel· säure eingetragen, dann treten Benzol und Salpetersäure in Reaktion nach der Gleichung

C₆H₆-I-HNO₃=C₆H₅NO₂-I-H₂O. ,

Das entstehende Wasser wird durch die beigemischte konzentrierte Schwefelsäure gebun- den; die erhebliche, mit der Reaktion verknüpfte Wärmeentwicklung wird durch Kühlung mit Wasser, welches in eingebauten Schlangen zirkuliert, paralysiert, um einerseits der Verdampfung des Benzols vorzubeugen, andererseits Gefahren zu vermeiden. Die kürzlich in Rummelsburg bei der Darstellung von Nitrobenzol erfolgte Katastrophe hat gelehrt, daß selbst bei den besten bisher bekannten technischen Einrichtungen große Gefahren nicht ausgeschlossen sind.

Dazu kommt, daß nach allgemeinen physikalisch chemischen Gesetzen der durch die obige Formel'' gekennzeichnete Vorgang nicht glatt bis zu Ende verläuft, daß vielmehr sowohl ein Teil der Salpetersäure als auch ein Teil des in die Reaktion eintretenden Benzols unzersetzt bleibt.

Die Bemühungen, den Nitrierungsvorgang kontinuierlich zu gestalten, sind an sich nicht neu; z. B. sieht Patentschrift 201623 vor, daß zueinander passende Mengen von Mischsäuren und Kohlenwasserstoffe nacheinander eine Reihe von Rührwerkskesseln durchlaufen, die nach Bedürfnis geheizt oder gekühlt werden. Aus dem letzten der 'Kessel tritt das fertige Reaktionsgemisch kontinuierlich über in ein Dekantiergefäß, in dem die Scheidung des gebildeten Nitrokörpers von der mehr oder weniger erschöpften Mischsäure erfolgt. Eine weitgehende Erschöpfung der°Mischsäüre wird hierbei nicht erreicht, da das Verfahren unter reinem Gleichstrom arbeitet; andererseits ist die Gefahr der sonst üblichen Darstellung nicht ausgeschaltet, weil in dem ersten Rührkessel die sehr reaktionsfähigen frischen Körper unmittelbar aufeinander wirken.

Die vorliegende Erfindung ist geeignet, sowohl die vorerwähnten Gefahren auszuschließen als auch die Reaktion mit dem denkbar größten Nutzeffekt durchzuführen.

Nach dem neuen Verfahren werden die in Reaktion tretenden Massen, d. h. das Salpetersäuregemisch einerseits und der zu nitrierende Körper andererseits, nicht chargenweise zusammengebracht, sondern kontinuierlich im

Gegenstrom aneinander vorbeigeführt, d. h. es wird also, um beim Beispiel des Nitrobenzols zu bleiben, eine Kolonne mit geeignetem inneren Ausbau mit Salpetersäure-Schwefelsäuregemisch angefüllt, während von unten in die Kolonne Benzol in möglichster Verteilung eintritt und durch das Salpetersäurcgemisch hindurchtritt, um am Kopf der Kolonne als fertiges Nitrobenzol zu entweichen. In demselben Maße als das Salpetersäuregemisch erschöpft wird, strömt dauernd von oben neues Salpetersäuregemisch in die Kolonne, während das erschöpfte Gemisch nach unten abfließt.

Ganz im gleichen Sinne kann die Kolonne auch mit Benzol angefüllt gehalten werden, während von oben in feiner Verteilung Salpetersäuregemisch eintritt und durch den Kolonneninhalt nach unten rieselt, um am Fuß der Kolonne erschöpft auszutreten. Gleichzeitig tritt

ao hier ständig frisches Benzol unten in die Kolonne ein, um im gleichen Maße oben, umgewandelt in Nitrobenzol, zu entweichen.

Die entstehende Reaktionswärme ist selbstverständlich auch bei dem angegebenen Ver,-fahren durch geeignete, eingebaute Kühlkörper abzuführen, da aber im übrigen zum mindesten der eine der Reaktionsstoffe in nur geringer Menge unterwegs ist, so sind Gefahren bis auf ein Minimum reduziert.

Da ferner das nahezu erschöpfte Salpetersäuregemisch stets frisches Benzol vor seinem Austritt aus dem Reaktionsraum antrifft, muß die Erschöpfung selbst denkbar weit vorschreiten, andererseits begegnet das fast vollständig nitrierte Gemisch dem zufließenden frischen Salpetersäuregemisch, so daß sich nur ein geringer Anteil des Rohgutes der Nitrierung entzieht.

Selbstverständlich können die Kolonnen jedwede im übrigen geeignete Form haben, wenn nur das Prinzip des Gegenstroms gesichert ist, und z. B. wäre ein Vorgang dem vorbeschriebenen gleich zu achten, nach dem die Reaktion in Schlangen stattfindet, die ev. gekühlt werden können, und in denen Benzol aufsteigt und SaI-petersäuregemisch niederrieselt.

Das gleiche Verfahren, wie vorstehend für Nitrobenzol beschrieben, kann in ganz gleicher Weise zur Nitrierung vieler anderer organischer Verbindungen, wie Toluol, Xylol, Naphtalin, aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe usw., angewendet werden, sofern nur der betreffende zu nitrierende Körper sowohl wie das Nitroprodukt selbst nicht nur bei der in Betracht kommenden Reaktionswärme flüssig, sondern auch spezifisch leichter oder schwerer als die Mischsäure sind.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zum Nitrieren. flüssiger oder leicht schmelzbarer organischer Verbindungen, die nicht in Wasser löslich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zu nitrierenden Körper im Gegenstrom mit Nitrierflüssigkeit behandelt werden, derart, daß am einen Ende des Reaktionsraumes die frische Nitrierflüssigkeit zutritt und der fertige Nitrokörper den Raum verläßt, während am anderen Ende des Reaktionsraumes das zu nitrierende Rohgut eintritt und die erschöpfte Nitrierflüssigkeit den Reaktionsraum verläßt.