Verfahren zur Ausführung fraktionierter Kristallisationen und zur
Zerlegung isomerer Körper.Process for performing fractional crystallizations and for
Decomposition of isomeric bodies.
Es ist bekannt, isomere Gemische dadurch zu trennen, daß man das
abgekühlte, erstarrte Gemisch allmählich wieder derart erwärmt, daß die niedrig
schmelzenden Körper zuerst herausschmelzen und dann entweder heraustropfen oder
herausgepreßt werden können, oder daß man das isomere Gemisch bis unter den Erstarrungspunkt
des am höchsten schmelzenden Körpers abkühlt und dann von der Mutterlauge abschleudert,
abpreßt oder abtropfen läßt. Zu beiden \ vorgängen bedarf es eines doppelten Arbeitsganges.
Es wurde nun gefunden, daß man dieselbe Wirkung erreichen kann, wenn man das flüssige
Gemisch nach einem der bekannten Zerstäubungsverfahren in Tropfenform auflöst und
die Abkühlung nun so leitet, daß nur der eine Teil des isomeren Gemisches auskristallisiert,
während der andere Teil noch flüssig bleibt. Diese Tropfen werden dann einer Zentrifuge
oder einer Nutsche an Stelle der üblichen Absackungsvorrichtung zwecks Trennung
der festen von den flüssigen Anteilen zugeführt. Dasselbe Verfahren läßt sich auch
anwenden zur Ausführung fraktionierter Kristallisationen, wobei man in gleicher
Weise die heiße Lösung zerstäubt und die Abkühlung derart regelt, daß nur ein Teil
der Lösung auskristaliisiert, während der Rest der Lösung noch in den Tropfen erhalten
bleibt. Es wird so eine fraktionierte Kristallisation in erheblich kürzerer Zeit
und mit besserer Ausbeute erreicht, als wenn man die Lösung ohne Zerstäubung abkühlt.
Weiter bewährt sich das Verfahren besonders dort, wo empfindliche Körper unter dem
Sauerstoff der Luft leiden würden, denn es kann in einer indifferenten Gasatmosphäre
ausgeführt werden. Ferner läßt sich das Verfahren auch dort mit Vorteil anwenden,
wo es aus hygienischen Gründen erwünscht ist, daß die Arbeiter mit den Körpern nicht
in Berührung kommen sollen, weil der ganze Vorgang sich in einer geschlossenen Anlage
abspielt. It is known that isomeric mixtures can be separated by the
cooled, solidified mixture gradually reheated so that the low
melt out the melting body first and then either drip out or
can be pressed out, or that the isomeric mixture to below the freezing point
of the body with the highest melting point cools down and then spun off by the mother liquor,
squeezes or drains. A double operation is required for both processes.
It has now been found that the same effect can be achieved by using the liquid
Mixture dissolves and drops in the form of drops by one of the known atomization processes
the cooling is now conducted in such a way that only one part of the isomeric mixture crystallizes out,
while the other part still remains fluid. These drops are then put into a centrifuge
or a suction filter instead of the usual bagging device for the purpose of separation
the solid from the liquid components supplied. The same procedure can also be used
apply to the execution of fractional crystallizations, whereby one in the same
Way, the hot solution is atomized and the cooling is regulated in such a way that only a part
the solution crystallizes out, while the rest of the solution is still preserved in the drop
remain. It becomes a fractional crystallization in a considerably shorter time
and achieved in better yield than if the solution was cooled without atomization.
The method is also particularly effective where there are sensitive bodies under the
Oxygen in the air would suffer because it can be in an inert gas atmosphere
are executed. Furthermore, the method can also be used to advantage there,
where for hygienic reasons it is desirable that the workers do not carry the bodies
should come into contact because the whole process takes place in a closed facility
plays.
Zur Erläuterung der Nnwendungsmöglichkeiten des neuen Verfahrens
mögen folgende Beispiele angeführt werden: Para-Nitrotoluol hat einen Erstarrungspunkt
von + 51 , Ortho-Nitrotoluol einen Erstarrungspunkt von - 9. Bei der Trennung dieser
Nitrotoluole durch Destillation in der Industrie entfallen nun, da Ortho-Nitrotoluol
zuerst überdestilliert, für die Gewinnung von Para-N'itrotoluol geeignete Fraktionen
mit einem Erstarrungspunkt von 30 bis 45 Diese Fraktionen wurden bisher entweder
unter Rühren abgekühlt, oder man ließ sie in der Ruhe auskristallisieren. Die Abkühlung
unter Riihren konnte natürlich nur bis zu einem gewissen Grade, in der Regel bis
2j-, getrieben werden, um den Kristallbrei auf der Zentrifuge weiterverarbeiten
zu können. Die Abkühlung in der Ruhe kann selbstverständlich bis zu einer beliebigen
Temperatur ausgedehnt werden. Aus Zweckmäßigkeftsgründen ging man hierbei nur bis
zur Temperatur der Umgebung. Hiernach
wurden die angesetzten Kristalle
losgestoßen und von der Mutterlauge durch Abschleudern getrennt. Die Mutterlauge
wird dann erneut destilliert. Da Ortho-Nitrotoluol erst bei 9- erstarrt, kann man
das Gemisch von Para- und Ortho-Nitrotoluol erheblich unter -95 abkiihlen, ehe das
Ortho-Nitrotoluol auskristallisiert. Je tiefer man also das Gemisch abkühlen kann,
desto mehr Para-Nitrotoluol wird sich bei der Abkühlung ausscheiden. To explain the possible uses of the new process
the following examples may be given: Para-nitrotoluene has a freezing point
of + 51, ortho-nitrotoluene has a freezing point of - 9. When separating these
Nitrotoluenes by distillation in the industry are now omitted because ortho-nitrotoluene
first distilled over, suitable fractions for the recovery of para-nitrotoluene
with a freezing point of 30 to 45 these fractions were previously either
cooled with stirring, or allowed to crystallize out at rest. The cooling off
with stirring it could of course only up to a certain degree, as a rule up to
2j-, in order to further process the crystal slurry on the centrifuge
to be able to. The cooling at rest can of course be up to any
Temperature can be extended. For reasons of expediency, one only went up to
the temperature of the environment. After that
became the attached crystals
knocked off and separated from the mother liquor by centrifuging. The mother liquor
is then distilled again. Since ortho-nitrotoluene only solidifies at 9-, one can
cool the mixture of para and orthonitrotoluene considerably below -95 before that
Ortho-nitrotoluene crystallized out. So the deeper you can cool the mixture,
the more para-nitrotoluene will be excreted on cooling.
Durch das neue Verfahren kann man in erheblich kürzerer Zeit die Abkühlung
auf jede gewünschte Temperatur bringen. Irgendeine Schwierigkeit bei der Weiterverarbeitung,
wie Steckenbleiben des Rührers oder Zerkleinern der Kristallkuchen, kann naturgemäß
bei den kleinen Tropfen nicht auftreten. Die wirkung ist also die, dalJ aus dem
Gemisch mehr auskristallisiert, der ganze Vorgang in erheblich kürzerer Zeit verläuft
und die Bedienung der Einrichtung sich vereinfacht. Es wird somit in diesem Falle
Heizmaterial gespart, da weniger Mutterlauge erneut zu destillieren ist. Die Arbeitslöhne
werden herabgesetzt, da die Bedienung sich vereinfacht.With the new process, the cooling can be achieved in a considerably shorter time
Bring to any desired temperature. Any difficulty in processing,
such as getting the stirrer stuck or crushing the crystal cake, can of course
do not occur with the small drops. The effect is therefore that from the
The mixture crystallizes out more, the whole process takes place in a considerably shorter time
and the operation of the device is simplified. It will thus in this case
Savings on heating material as less mother liquor has to be distilled again. The wages
are reduced because the operation is simplified.
Ein anderes Beispiel sei die Trennung der Chiornitrobenzole, die
auch durch Destillation und Kristallisation erfolgt. Para-Chlornitrobenzol hat einen
Erstarrungspunkt von 81°, Ortho-Chlornitrobenzol einen solchen von 3I Der eutektische
Punkt des Gemisches liegt bei I ()-, d. b. beim Abkühlen eines Gemisches beider
Isomeren scheidet sich, wenn Para-Chlornitrobenzol überwiegt, bis 1(1 nur dieses
aus, bein weiteren Abkühlen jedoch ein Gemisch von Para- und Ortho-Chlornitrobenzol.
wenn Ortho-Chlornitrobenzol dagegen überwiegt, scheidet sich bis 16 nur solches
aus, beim weiteren Abkühlen jedoch ein Gemisch von Ortho- und Para-Chlornitrobenzol.
Im Groß betrieb geht bei der Destillation zuerst Para-Chlornitrobenzol über. Die
parareichen Fraktionen wurden nun bisher unter Rühren bis auf 25 abgekühlt. Ein
weiteres Abkühlen war nicht zulässig, da dann der Rührer stecken blieb und das Gemisch
nicht aus dem Rührtrog herausgebracht werden konnte. Ein Kristallisieren in der
Rube war nicht angängig, weil die Gefahr bestand, daß infolge zu weitgehender Abkühlung
unter 16 ein Gemisch von Para-und ()rtho-Chlornitrobenzol mit auskristallirictrt
und weil wegen der Giftigkeit des (?hlornitrobenzols ein Herausschaufeln der Kristalle
nicht angängig war. Durch die Abkühlung auf nur 25 wird naturgemäß nicht alles Para-Chlornitrobenzol
herausgehlot, Bei dem neuen Verfahren können nun die Tropfen leicht bis 16 abgekühlt
werden, um danach bei dieser Temperatur getrennt zu werden. Es wird also auf diesem
Wege mehr Para-Chlornitrobenzol bei der Kristallisation gewonnen als bisher. Weiter
verläuft idas ganze Verfahren in einer geschlossenen Anlage. Die Arbeiter sind also
keiner Vergiftungsgefahr omehr ausgesetzt. In ganz entsprechender Weise spielt sich
der Vorgang mit den orthoreichen späteren Fraktionen ab. Another example is the separation of the Chiornitrobenzenes, the
also takes place by distillation and crystallization. Para-chloronitrobenzene has one
Freezing point of 81 °, orthochloronitrobenzene one of 3I The eutectic
The point of the mixture is at I () -, i.e. b. when cooling a mixture of both
Isomers are separated when para-chloronitrobenzene predominates, up to 1 (1 only this
off, but on further cooling a mixture of para- and orthochloronitrobenzene.
if orthochloronitrobenzene predominates, on the other hand, only such is separated up to 16
off, but with further cooling a mixture of ortho- and para-chloronitrobenzene.
In large-scale operations, para-chloronitrobenzene is first transferred during the distillation. the
Para-rich fractions have now been cooled down to 25 while stirring. A
Further cooling was not permitted, since the stirrer would then get stuck and the mixture
could not be brought out of the stirring trough. A crystallization in the
Rube was not accessible because there was a risk that it would cool down too much as a result
under 16 a mixture of para-and () rtho-chloronitrobenzene with crystallized out
and because of the toxicity of the (? chloronitrobenzene) the crystals are shoveled out
was not accessible. By cooling down to only 25, not all of the para-chloronitrobenzene is of course made
With the new process, the drops can now be easily cooled down to 16
to be separated afterwards at this temperature. So it will be on this one
Ways more para-chloronitrobenzene recovered from crystallization than before. Further
The whole process takes place in a closed system. So the workers are
no longer exposed to the risk of poisoning. It is played in a very corresponding way
the process with the orthoric later fractions from.
Da durch diese neue Kristallisationsart weniger Mutterlauge erhalten
wird, die ja erneut wieder abdestilliert werden muß, so bedeutet auch hier die Endwirkung
Ersparnis an Heizmaterial und an Löhnen.Because less mother liquor is obtained through this new type of crystallization
which has to be distilled off again, this also means the end effect here
Savings on heating material and wages.