DE341074C - Verfahren zur Darstellung von Benzolmonosulfosaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung von Benzolmonosulfosäure.

  Benzollnonosulfosäure wirrl gewöhnlich dar-

  gestellt, indem man Benzol in der Wärme finit

  iiberschüssi-er konzentrierter @ch«-efelsäure

  behandelt:

  CO 1-16 + IL S O, - C,H H, S 03 H -,' H_ O.

  Das bei dieser Reaktion entstehende Was-

  ser vermindert sehr schnell iie Stärke der .`

  noch nicht gebundenen Schwefelsäure, und

  der Versuch zeigt. rlaß die Säure aufhört zu

  wirken, sobald ihre Verdünnung ungefähr rler

  Zusammensetzung des Hydrates

  H_ S O¢ H= 0

  entspricht.

  Hieraus folgt:

  i. daß inan, tiiti die Säure attis bete aa#-

  zunutzen, möglichst konzentrierte Säure ali-

  wenden muß;

  _,. daß selbst unter den günstir@ten ßelül-

  gunnen, rl. h. hei hundertprozenti"er @mirf-,

  die Ausnutzung noch sehr niäl.ü@r ist lind kaum

  55 1'rozelit der an#,e@vellrleten Sä ureinen,--e

  erreicht;

  3. dall die erhaltene Stilfos:iiire immer niit

  einer geltisseli @Icn@`e @erdü;:nre@r @cll@tefcl-

  sänre vr#rutireiniht ist, deren @ailfernun;,@ ver-

  wickelte tinrl kostspioli@c: Flaild-riffe er-

  fordert.

  Das Verfahren, da,-- den (Junenstand der

  vorliegenden Erfindung bildet, ist von diesen

  Nachteilen frei:

  1. es 11estattet, eine Schwefelsäure belie-

  t)i@rer Z_#tärl<e anzuwenden;

  a. e: 11tttzt rlie Säure Vollkonnnen aus;

  ;. es erzetl<.-t. eine Sulfos:ittre, ciie so gilt

  wie rein und frei von @cliwefel":;äure ist.

  Das Verfahren beruht auf folgender Beob-

  acht ung : Wenn inan einen Strom von Benzol-

  eLampf durch eine Schwefelsäure von belie-

  biger Stärke, die auf eire über 8o° C (dein

  Siedepunkt des Benzols unter Atmosphären-

  (lrtich) liegende Temperatur erhitzt ist, strei-

  chrii iätät, so wird (las von (ler Säure ein,-e-

  sch:@@: @;ne oder (las sich bei der Sulftirierung

  bildende Wasser von dem Denzoldampfstroin

  in Forin von Wasser,lanipf mitgenommen.

  Da dieses Wasser, @le_>en Gegenwart die

  Reaktion ])ei dem l;la@sischcn Sulfurierungs-

  verfahren berirelrzie, auf diese Weise in dein

  ll@lt@e, wie es entsteht, entfernt wird. so Ver-

  l;ittft die Stilfuriertiii#, bis zur `änzlichen Vni-

  wan.111111- (lorch<<:ofelsäure intilfc@üure.

  Weil riie @lrrnnitnlgr <los von der Sällre eilt-

  ias@enr#n @@"a:er@lalni,fs finit der Teinperatlir

  <ler Südre 1@-;iclist, :@@ i:; es klar, eIall der Vor-

  an@ 4lostü Matter vrrlatifen wird, 'e hültor

  die Temperatur i#t, llci der in .in arbeitet.

  Inini.@rliiir ia r- wichti@I, clali inan nicht

  über I3o' l hlllatl.#C@L, wenn nlail ein an-

  nähernd reines Erzeugnis herstellen will, denn es hat sich gezeigt, daß das Benzol bei höherer Temperatur auf die in der ersten Phase gebildete Benzolstilfosätire einwirkt und Diplienylstilfon oder Sulfobenzid bildet t:

  H+C,; H,-H,O

  -I- Cr Hzi S O_ ' C,: H.-.

  Man kann jedoch diese Nebenreaktion einigermaßen zum Verschwinden bringen, und zwar bis zu einer Temperatur von annähernd 2oo° C, indem man den Vorgang unterbricht, wenn noch eine gewisse Menge Schwefelsäure anverwandelt übrig ist.
• Es empfiehlt sich, nicht bei Temperaturen über 2oo° C zu arbeiten, denn bei so hohen Temperaturen stoßen Schwefelsäure und Benzolsulfosäure bereits Dämpfe in nennenswerter Menge aus, die von dem Benzoldarnpf mitgenommen werden und die Kühlschlangen heftig angreifen; auch sind dann besondere Vorrichtungen nötig, um die mitgenommenen Säuren zurückzugewinnen. Man weiß übrigens aus den Untersuchungen von E g 1 i (Bor. d. Deutschen Chern. Gesellschaft, Band 8, S. 817) und B e 1i r e n (1 und 1I e r -t e 1 s m a n n (Annalen cl. Chemie und Pharniazie, Band 378, S.35.1), claß Sich Disulfosäuren nur bilden, wenn man oberhalb 23-J" C arbeitet.
• Innerhalb der so definierten Temperaturgrenzen beobachtet man in keinem Fall die Bildung von Disulfosäuren, wenn man (lafü r sorgt, daß mit einer -enü""en(1 verdünnten Schwefelsäure gearbeitet wird, z. B. mit der in den Bleikammern erhaltenen Säure vor dem Einengen. Außerdem sind diese Säuren weniger kostbar als konzentrierte Säure, und daß man sie verwenden kann, ist einer der Vorteile des Verfahrens.
• Man kann indessen jegliche Bildung voti Disulfosäuren, selbst ],ei Anwendung der konzentrierten Schwefelsäure des Handels von 66° 13e vermeiden, wenn man das Verfahren in der Vorrichtung zum ununterbrochenen Sulfurieren ausführt, die weiter unten beschrieben ist. Aus der Wirkungsweise dieser Vorrichtung folgt nämlich, daßl die zum Speisen gebrauchte Schwefelsäure sofort durch eine verhältnismäßig beträchtliche Masse Schwefelsäure verdünnt wird, deren Zusammensetzung nahezu der Formel

  H= S 0_, -E- 1,5 f-1_ O

  entspricht. Unter diesen Umstünden bleibt die mittlere Stärke der re@igieren,len S;iure inuner unterhalb derjenigen, die zier Bildtin von Disulfosäuren führen könnte, selbst @.vc#rin die Vorrichtung mit konzentrierter @chwc#felsäure gespeist wird.
• Es hat sich t'--t, daß bei einer gcnclrcncn Temperatur die Dauer einer Schicht vor allein von der Geschwindigkeit abhängt, mit der das Wasser durch den Benzoldanilifstroni aus dein Reaktionsgemisch entführt wird, und infolg-e-(lessen auch von der mit welcher der Benzoldampf durch die Säure geht, ,lenn der Benzoldarnpf nimmt hei rierselben Temperatur immer dieselbe Menge Wasser mit, sofern die Durchgangsgeschwindigkcit klein genug ist, um eine gehörige Berührung zwischen dein Dampf und der Säure ztt gestatten. Iss ist also geraten. den Benzolrla.nipf mit einer Geschwindigkeit durchstreichen zu lassen, die dieser Grenzgeschwin-,digkeit möglichst nahe kommt. Diese Geschwindigkeit hängt im wesentlichen von der Iäorin ab, die man der Vorrichtung gegeben hat, in der der Dampf durch die Säure streicht.
• iXan kann für diesen Vorgang des Austreihens des Wasserdampfes durch den Benzoldampf zur Herstellung von Benzolnionos-ulfosäure verschiedene mit Unterbrechun@ oder ununterbrochen arbeitende Vorrichtungen ersinnen.
• In der beiliegenden Zeichnung ist Fig. t eine reit Unterbrechung und Fig. 2 eine ohne Unterbrechung arbeitende V orrichtung, ,lie beide zur Ausführung des @"erfahrens `einäß der 1?rfindtnig geeignet sind.
• Mit Unterbrechung arbeitende Yorriclitunr. (Fig. t.)

  Der in rletn Kessel .1 entt\ic'.<elte l:e@izc.@-

  dampf wird bis auf den Idolen eines I:eiiäl-

  ters 13 geleitet, der die Schwefelsäure enthält

  und als Stilfurier"ef-.iß dient, Die Tempera-

  tur des Inhalts wird durch ein beliebiges

  Heizmittel auf 8o bis Zoo - C gehalten.

  Der l)erizoldanipf, der aus dein Gefäß ent-

  weicht und den von der Säure entlassenen

  Wasserrlanipf mitnimmt, wird in dein Küh-

  ler D verdichtet. In dein Scheider E trennt

  Sich (las Benzol von dein größeren Teile ries

  mitgenommenen und verdichteten Wassers.

  Dieses fließt in ununterbrochenem Strahl

  durch clen Schwanenhals F alt. Atis clern

  Scheirler kehrt (las Benzol in den lies:el --1

  zurück, um denselben Drei< von netwin zu

  durchlaufen. Das finit 'leg Säure verl);,ti#lene

  Benzol wird durch frisclic: ei-:etzt, #ia# .h:rclt

  den Trichter (i zu@c`ehen wird. l.@tr; vc.n .lehr

  @@"aScre.chic@lcne @@@itz,@I elltli-ilt ininier eine

  laeitu @le-!ige \1":1#@ir `e:@@a: 111a11 kamt es.

  wenn n4in will. vc:r dar i,iicl<kelir in ,len fJv-

  @tillier@cc@#ri v@@lti@ trocl@tien, indem ntan es

  einen Tllrni Il dtirch(lici;en lättt, (leg mit

  cincrn gecignetc#tr 1# nt@@ ä:a-rungsmittel, Ale

  rbramitcin Kalk, t "hlcrrcalcium,>. r11., -efüllt

  "hrfblhnlni", [irr ein

  @titcs .lrbeite;i !er Vorrielitung, ;licht ^rfl=1"-

  (Icrlich.

  Es ist otie;111ar. 11;11.i tnan (las Wa:<er

  (fein lIctizoi auch auf andere Weise

  kaliri :;I> rlalll:rrh. li;i!@ 111a11 aus iler@ge;r-

  schait iler ilei#lc':i Ivlü.>i@[;citcn \utze:t zic#::i.

  Ich nullt 7t1 iri:sclieri. Z. 13. k()mlte Inan

  t @itni:eil (Icr I ci#ien ;);impfe fü)er ein

  anr@r@u#ii@lc: Mittel. wie l@ebrannten @;;:. ,

  #citickc'n 1)n#1 -len :@) getrockiicteli

  dattipi wie(ic#r #hircli die S;itire @treicl:,@;l

  1- iiunterlirliclien arbeitende

  1@1(rricntuiig.

  ( Fit. 2.)

  Die untuiterbroclien arbeitenrie h-

  tun unter:cl;eiliet sich von der 1#11c#11

  llerten nur durch die

  Rolirivittingen: einem Rohrl, durch #i<1: ,i._

  Srh\\"efei:ä tirr in ununterbrochenen] @tr:llil

  einflieilt. u11.1 einem U-Rolir 1l. durch lia. die-

  in iler 1-((rriciltung erzeugte @ulfo:ä urc in

  minnterl)rnrhcn em Strahl abfließt.

  1 "in je(le I@i111#@n@ von Disulio_ätiren z:;

  nrc i:len, cilipnehlt es :ich, ciie @-@)rr:c:;;;in@

  bei]» Ingan@;ruen Init @ih\\"efcl@ä l:re \-l:n

  etwa (1o' 11@ ;:t1 füllen. 'Man hrin.-t #I:!r:a:f

  den 11111alt 11e: Suffuriergefäßes alii eine Te111-

  peratur zwi:;lien So 111u1 Zoo' C tu: 1 "#itet

  den Strom von IBci1zoidanli)f ein, incleln inan

  fliese Temperatur atifreclitirliält. Nach

  zwei- bis drei#tüniligeni Durchleiten >t#ei:t

  man die Vorrichtung finit 1)

  e-liebiger@ih\\-efel@ä;:re e-

  liebiger Stärke. Die#erhaltene @ulfil@ü;ire. llie

  durch (las U-Rohr 11 abfließt. ist zuerst z irlil-

  lich schwach, der Gehalt steigt aber :;11111I

  und stellt ;ich Bann auf eine \-ölliz g1,#icli-

  hleihende Höhe ein, wenn die @-orricht;a< in

  gleichmäßigem Betriebe erhalten wir.].

  l-eflend hierfür ist die Art)eitsteninern:;;r. 111e

  Geschwindigkeit. mit der der Benzc.l(t:ni:vr

  durch-eleitet wird. die Geschwindigkeit, finit

  der die Schwefelsäure ztiflielit, tuid cii(2 Stärke

  dieser S:iure.

  Beispiel1.

  Stilftiricrtin- niit T-nter-

  1)rccl@tin" @"0rriciitiin@ nach

  rin I.

  1)1c #,tilfiiriervorriciitiing viril mit 1 kg

  Schwefelsäure finit ; 8 1'rozelit H, S O, be-

  schickt, also einer Sziure. die na,-li :lein üb-

  lichen Suliurier\"crfahrrn gar !licht imstande

  wäre. auf Denzol zu \virken. Man bringt die

  "hempcratur der Säure auf 1;()-- C und läßt

  einen kräftigen Stn0n \-(»1 l:enz(il#lampf

  durcli`elien. in lIc#ni die>eliic Temperatur

  . ." - @ litc#rlnilt. I l:m T@srt@ihrcitcn der Sui

  inan, indem man Probe

  nimmt und darin die iiicli

  f)cairnllit. \ac

  111:::-11ü1 li;,c:n Gange kann nian den Vorgan,

  da (fas llti-tcr 111;r t'lilorbaritir

  c'illefl @:Ii\\"a@@@ll tiC)lersehla- glbl

  (21-I1,iit :o liei fa,,t theoretischer Aus

  lic';;le ri1t0 I"li.iai"kcit, die belt11 :11)kf111le.li z

  !-;r-@l:icii erstarrt und frllgen ( lc Zusammen

  -t'izting aufweist:

  I@(rt-r.@linu»i(.@ulfosä Lire ..... 93,1 Prozent

  Si:h;\-cfel:;iure ............ .1.8 -

  11"a#@er. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,9 -

  I leuzoi; gelöst . . . . . . . . . . . . 0,1 -

  i )illilcn@l.@ulfon . . . . . . . . . . . 0,1 -

  Bcisl)icl2.

  1'ntintcrhroc11e11e Sulftiricrttng

  1-orriclitung nach 1,7 i g. 2.

  1)1e Sulfuriervorrichtung, die zweckmäßi;

  ;o 1 faßt, wird mit Schwefelsäure von ;8 Pre

  ..eilt IL- 5 O, beschickt, his die Sätire durc

  d.s U-IZohr 3l abfließt. Man erhitzt di

  Saure auf 1<o' C tind leitet, indem nian (lieg

  "1'eiiipcratur aufrechterhält, einen Strom vo

  Ilciizolci:ittil)f reit einer Gescli\\-indigkeit Vo

  etwa 35 kg in der 'Stunde ein. ;Nach ein

  stündigein Gange beschickt tnan die Vor

  richteng durch (las Rolir I mit Schwefelsä tir

  Voll 9..l Prozent FL, S O.( mit einer Gcschwir,

  (ligkeit von stündlich 1 5 kg. Der Gehalt de

  a l )'flici.Jen(len Sätire an 2#lonosulfosätire is

  zuerst gering, steigt aber schnell an un,

  stelit sich auf eine umveränderliche Höhe eir

  Die so erhaltene Sulfosäure enthält kein

  Disulfosä tuen und zeigt folgende Z.isammen

  Setzling

  FenzolnionosuIfosäure ..... 8o,2o Prozent

  'Schwefelsäure ........... 1.1,30 -

  Wasser ................. :1,33 -

  Benzol, gelöst ........... 0,03 -

  Diplienvlsulfon .......... 1,10 -

Claims (1)

1. P_1Tt:NT-AxSPRUCEI: l\-erfahren zur Herstellung von Denzol nionostilfosättrc, 1)e1 dem ein Stroln va ßenzolilainpf durch Schwefelsäure belle biger @t;irhe geleitet wird, die auf eine Temperatur zwischen 2o und =oo° ge Balten 1\ irc1, dadurch gekelinzeiclinet, da1 (las von (ler Säure eingeschlossene olle ini Laufe der hcaktion gebildete Wasse (lauernd iltirch (Ieri.Benzol(Iaml)futrcym ent ferst \vird.