DE445644C - Verfahren zur Herstellung von Ameisensaeure - Google Patents

Description

• Verfahren -,zur Herstellung von Ameisensäure. Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Ameisensäure aus Formraten und Mineralsäure. Bei der üblichen Herstellung von Ameisensäure durch Zersetzung von Formraten mit- Schwefelsäure und Abdestillieren der Ameisensäure aus dem Reaktionsgemisch treten infolge der leichten Spaltbarkeit der Ameisensäure in Kohlenoxyd und Nasser durch Einwirkung der konzentrierten Schwefelsäure beträchtliche Verluste auf. Schon die geringe Temperaturerhöhung, die durch die Einwirkung der Schwefelsäure auf das an sich alkalisch reagierende Salz und insbesondere durch die Neutralisation der im technischen Formrat immer enthaltenen Soda und Feuchtigkeit entsteht, ruft nicht unerhebliche Verluste an Ameisensäure hervor.
• Diese Erfahrung hat zu einer Reihe von Vorschlägen geführt, die alle darauf hinzielen, die gefährlichen lokalen Überhitzungen zu vermeiden und die entstehende Wärme abzuführen.
• So wird beispielsweise nach dem Patent 169;3o die gefährliche Einwirkung der konzentrierten Schwefelsäure auf Ameisensäure dadurch vermieden, daß das zu zersetzende Formrat zunächst in konzentrierter Ameisensäure aufgelöst wird. wodurch die Schwefelsäure bedeutend verdünnt wird.
• Eine weitere Schwierigkeit entsteht bei der Trennung der flüssigen Ameisensäure von dem Natriumsulfat: sie erfolgt fast durchweg in Destillierblasen mit kräftigem, vertikal eingebautem Rührwerk, in die das Reaktionsgemisch abgelassen wird. Während dieses anfangs dünntlüssig und infolgedessen die @Iöglichkeit der Durchmischung und 'Wärmeübertragung eine gute ist-, und die Abtreibung der Säure daher anfangs auch recht lebhaft vonstatten geht. wird die Masse allmählich aber dicker und zäher und bildet kittartige Klumpen, die von dem Rührwerk unnütz herumgeschleppt werden und an demselben häiigenbleiben. Die Wärmeübertragung hört allmählich ganz auf und dementsprechend auch die Destillation. Die Austreibung des letzten Drittels der in einer Beschickung enthaltenen Ameisensäure erfordert ungefähr zwei Drittel der für die volle Charge nötigen Destillationsdauer.
• Zur Beseitigung der geschilderten übelstände hat man die verschiedenartigsten Vorschläge gemacht. So hat man beispielsweise nach dem Patent 288 266 versucht:, den Strom eines gegen das Reaktionsgemisch und dessen Endprodukt indifferenten Gases durch die Destilliervorrichtung und auch durch die Reaktionskammer im Kreislauf hindurchzuführen. Nach dem Patent 305.i.29 sollte das Reaktionsgemisch in dünner Schicht auf eine umlaufende Heiztrommel aufgetragen werden,, ein an sich guter Gedanke, der sich aber infolge seiner Umständlichkeit und insbesondere auch der-Kosten in die Praxis nicht hat einführen können.
• Gemäß vorliegender Erftndung werden nun sämtlich(-, bisher aufgetretenen Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß man ein Verkneten und Destillieren in einem Arbeitsgange unter Verwendung einer Doppelmulde ausführt, durch deren Stirnwände zwei horizontal gelagerte Rührwellen gehen, deren Drehrichtung entgegengesetzt ist und deren Flächen die gesamte Mulde bestreichen. Die Mulden sind mit Doppelmantel versehen, der sowohl für Kühl- wie Heizzwecke dienen kann. Durch die entgegengesetzte Drehrichtung der Rühre( streichen sie etwa anhaftende Masse gegeliSeitig a 1) und bringen immer wieder neue Masse mit der die Temperatur übertragenden Fläche in Berührung. Zweckmäßig wird das Verkneten und Destillieren unter gleichzeitiger Mitverwendung des Vakuums bzw. eines indiferenten Gasstromes ausgeführt.
• In der scliweizerisclieii Patentschrift 92 9So ist bereits für die Darstellung von konzentrierter Ati-cisensäure aus hormiat der Vorschlagemacht worden, das Reaktionsgemisch vor dein Abdestillieren der Ameisensäure anzuteigen. Das dort beschriebene Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß man das hormiat mit feingepulvertem Natriumbisulfat mischt, mit etwas Ameisensäure anteigt, die Mischung unter Rühren bei geringem Clterdruck erhitzt und hiernach die hierbei entstandene Ameisensäure im Vakuum abdestilliert.
• Demgegenüber unterscheidet sich das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung dadurch, daß man ein Verkneten und Destillieren in einem Arbeitsgange ausführt, und zwar unter Verwendung eines Apparates, der ein zwei- oder mehrräumiges Knetwerk mit zueinander gegenläufigen, die gesamten Knetw-erkwände bestreichenden Knetarmen besitzt.
• Nährend also bei dem Verfahren der schweizerischen Patentschrift das Mischen in einem Stadium stattfindet, in welchem alle Reagentien noch zusammen vorhanden sind, handelt es sich bei der vorliegenden Erfinclung um ein Durchkneten der Masse während der Destillation, also zu einer Zeit, wo der für die Konsistenz der Masse wichtigste Körper - Ameisensäure - kontinuierlich abgetrieben wird und der Zustand der Mischung sich fortgesetzt zuungunsten der Durcharbeitmig und der Destillation ändert. Uni ein derartiges, sich ständig änderndes Reaktionsgemisch gleichmäßig zu erhalten für die Durcharbeitung und ganz besonders für die zur Destillation notwendige Wärmeübertragung, bedient man sich zur Erfüllung dieser Zwecke gemäß vorliegender Erfindung des beschriebenen Apparates. Hierdurch erreicht man, daß i. nicht nur das Reaktionsgemisch, sondern auch die destillierende Masse, wie oben ausgeführt, homogen und in ständiger Berührung finit der Heizfläche bleibt, 2. daß aus diesem Grunde auch eine der Destillation voraufgehende Herstellung eines Reaktionsgemisches, zumal in einem besonderen Mischwerk, überflüssig ist, ;. daß die gesamte Reaktionsdauer ein Drittel der bisher hierfür gebrauchten Zeit einnimmt. Beispielsweise dauert in einer Destillationsblase von etwa 8oo 1 Inhalt das Abtreiben der Ameisensäure aus 2ookg Formtat und der entsprechenden Menge Schwefelsäure trotz Anwendung eines kräftigen Rührwerks ungefähr 7 Stunden.
• Arbeitet man jedoch gemäß vorliegender Erfindung, so dauert der Prozeß unter sonst gleichen Verhältnissen nur 2i'. Stunden. Auf der beiliegenden Zeichnung ist beispielsweise ein zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeigneter Apparat mit Doppehnulde schematisch dargestellt.
• Abb. i zeigt einen Längsschnitt und Abb.2 eilten Querschnitt nach II-II der Abb. i.
• In die obere der beiden Mulden i und z die von. einem Doppelmantel 3 umgeben sind, wird das Knetgut durch eine verschließbare Öffnung .l eingeführt und von einem in Richtung des Pfeiles 5 umlaufenden Kneter 6 bearbeitet, der es durch die öftnung 7 am Boden des Troges i in den Trog 2 schiebt. In letzterem läuft der Kneter S in entgegengesetztem Sinne (s. Pfeil 9) um. Nach beendigter Bearbeitung kann das fertige Produkt durch die ebenfalls verschließbare öffnung io des Troges 2 entnommen werden. Die Kneter 6 und 8 bestreichen die Trogwände sowohl am Umfange als auch an den Stirnwänden. Ein- und Auslaßöffnungen für etwaige Gase zur Behandlung des Knetgutes können an geeigneten Stellen der Tröge vorgesehen werden. An Stelle der zylinderförmigen, können auch kugelförmige oder flache Tröge mit hin und her gehenden Knetern gewählt werden, wenn letztere nur die gesamten Wandungen bestreichen.
• Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird nicht nur eine ununterbrochene und gute Durchmischung der Masse - und zwar gleichgültig, ob sie dünn- oder zähflüssig ist - ermöglicht; es wird auch eine gleichmäßige Temperaturübertragung gewährleistet und schließlich das Anhaften der Masse. und die hierdurch bedingte Isolierung vollkommen vermieden. Die Destillation verläuft, wie durch den Erfinder festgestellt ist, in einem Drittel der.Zeit wie-bei den bisher bekannten Verfahren, und sie hat daher eine bedeutende Ersparnis an Dampf, Kraft und Arbeitslohn zur Folge.

Claims (1)

1. PATENT ANSPRUCii Verfahren zur Herstellung von Ameisensäure aus dem Reaktionsgemisch von Formtaten und Mineralsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Verkneten und Destillieren in einem Arbeitsgange, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Evakuieren, in einem Apparat ausführt, der ein zwei- oder mehrräumiges Knetwerk mit zueinander gegenläufigen, die gesamten Knetwerkwände bestreichenden Knetarmen besitzt.