DE469942C - Verfahren zur Herstellung konzentrierter Essigsaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung konzentrierter Essigsäure Aus früheren Arbeiten des Erfinders ist es bekannt, konzentrierte aus verdünnter Essigsäure herzustellen, indem man die Essigsäure aus einem überhitztenEssigs,äure-Wasserdampf-Gemisch durch in Wasser schwer oder unlösliche Extraktionsmittel, deren Siedepunkt wesentlich höher liegt als jener der Essigsäure, extrahiert. Dabei nehmen die aus dem Apparate entweichenden, von Essigsäure befreiten Wasserdämpfe einen Teil des Extraktionsmittels mit sich, da die- meisten für das Verfahren in Betracht kommenden Essigsäureextraktionsmittel mit Wasserdämpfen flüchtig sind. Um die vollständige Rückgewinnung dieser mit Wasserdämpfen entweichenden Extraktionsmittelanteile zu bewerkstelligen, hat der Erfinder bisher die aus dem Essigsäureextraktionsapparat abziehenden Wasserdämpfe nach ihrer Kondensation in einem Scheidegefäß absitzen lassen, wobei sich ein Teil des mitgeführten Extraktionsmittels vom Wasser trennt; die im Wasser gelöst bleibenden Extraktionsmittelanteile wurden hierauf durch eine gesonderte Extraktion mit Hilfe eines anderen Lösungsmilttels wiedergewonnen, welch letzteres natürlich großes Lösungsvermögen für das Essigsäureextraktionsmittel besitzen, aber in Wasser unlöslich sein muß. Diese Flüssigkeit wird im Gegensatz zu dem obenerwähnten Essigsäureextraktionsmittel im folgenden kurzweg Lösungsmittel genannt. Als Extraktionsmittel für Essigsäure kommen hierbei in Betracht: hydroxylgruppenhaltige aromatische Verbindungen, also hauptsächlich Phenole und Gemische derselben, z. B. Kresole, mehrwertige Phenole, insbesondere in Form ihrer Äther(Guajakol und Homologe) usw. (s.Patent q.51 I79). Als Lösungsmittel, um dem Wasser das obengenannte Essigsäureextraktionsmittel zu entziehen, können beispielsweise folgendeStoffe dienen: niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, oder Kohlenwasserstoffgemische, wie Benzin, ferner chlorhaltige Lösungsmittel, wie Trichloräthylen, Chloroform,Tetrachlorkohlenstoff, Äthylenchlorid usw.
• Nachdem die Extraktion des Essigsäureextraktionsmittels aus dem Wasser durchgeführt war, muBte noch eine Trennung des Essigsäureextraktionsmittels (beispielsweise Teerkresol) von dem Lösungsmittel (z. B. Trichloräthylen) erfolgen. Zu diesem Zweck diente eine Destillationsanlage, mittels der die fraktionierte Destillation und gesonderte Kondensation des Extraktionsmittels und des Lösungsmittels durchgeführt wurde.
• Im folgenden wird nun ein Verfahren geschildert, bei welchem die bisher notwendige separate Trennung des Gemisches von Essigsäureextraktionsmittel und Lösungsmittel durch Destillation vermieden werden kann, indem man das Lösungsmittel dem Essigsäureextraktionsmittel schon bei der Extraktion der Essigsäure zusetzt, wobei neben einem Teil des Extraktionsmittels die Gesamtmenge des Lösungsmittels mit den Wasserdämpfen flüchtig ist. Statt hierauf eine gemeinsame Kondensation sämtlicher der Essigsäureextraktionskolonn-e entströmenden Dämpfe durchzuführen, wie dies bisher geschah, unterwirft man die Dämpfe erfindungsgemäß :einer gewissen Fraktionierung bei der Kondensation und .erhält auf diese Wise einerseits ein Kondensat A, welches fast das gesamte Wasser und Extraktionsmittel und einen Teil des Lösungsnüttels enthält, während das andere Kondensat B aus reinem Lösungsmittel, frei von Extraktionsmittel, im Gemisch mit wenig Wasser besteht. Läßt man nun das Kondensat A absitzen, so erhält man zwei _ Schichten. Eine enthält -ein Gemisch von Extraktionsmittel und Lösungsmittel, das direkt in die Essigsäureextraktionskolonne zurückgeführt werden kann. Die andere besteht aus Wasser mit geringen Mengen gelösten Extraktionsmittels, das dem Wasser entzogen wird, indem man ihm in einer Waschkolonne das Kondensat B entgegenführt. Dabei erhält man neben reinem Wasser, das die Waschkolonne auf der einen Seite verläßt, neuerdings ein Gemisch von Extraktionsmittel und Lösungsmittel, das direkt in die Essigsäureextraktionskolonne geleitet wird. Weitere Vorteile und Einzelheiten des NTerfahrens sollen im folgenden erläutert werden.
• Die beiliegende Zeichnung stellt beispielsweise eine Anlage dar, wie sie zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienen kann. Aus dem Reservoir i fließt, reguliert durch den Wechsele, kontinuierlich ein Gemisch von Essigsäureextraktionsmittel, beispielsweise Teerkresol, und Lösungsmittel, beispielsweise Trichloräthylen, durch den Trichter 3 und den Syphon 4 bei der Brause 5 def Essigsäureextraktionskolonne E zu, in welcher Dämpfe von verdünnter Essigsäure von unten nach oben strömen.
• Durch das Rohr 6 entweicht das Gemisch der Dämpfe des Wassers, des Trichloräthylens und ein geringer Anteil von mitgerissenem Kresol. Diese Dämpf;: strömen unten seitwärts in eine Zusatzkolonne Z, welche mit Böden ausgestattet oder mit Ringen oder anderen Füllkörpern gefüllt ist, ein. Der DephIegmator D, der durch irgendeine Kühlflüssigkeit bedient wird und auch gleichzeitig zum Vorwärmen verwendet werden kann, besorgt durch das Rohr 7 und den Verteiler 8 die Berieselung und Kühlung der Zusatzkolonne Z und läßt sich leicht so einstellen, daß die Temperatur am Kopf der Zusatzkolonne, angezeigt durch das Thermometer T, derart niedrig gehalten wird, daß durch das Rohr 9 kein Kresol, sondern nur Trichloräthylen neben ganz wenig Wasser dampfförmig entweicht, welches in dem Kühler 1(l restlos verdichtet wird und kontinuierlich durch das Rohr io abläuft. Durch die kühlende Wirkung des Dephlegmators D bzw. durch den in der Kolonne Z hervorgerufenen starken Rücklauf wird fast das gesamte durch das Rohr 6 in die Kolonne Z dampfförmig eintretende Wasser sowie das gesamte mitgerissene Kresol und ein Teil des Trichloräthylens kondensiert, das Kondensat fließt beim Stutzen i i am unteren Ende der Kolonne Z kontinuierlich ab, wird im Kühler l(2, der auch als Vorwärmer benutzt werden kann entsprechend abgekühlt und' gelangt von .dort durch das Rohr 12, welclies gleichzeitig mit dem Kühler l(2 den hydraulischen Verschluß der Kolonne Z bildet, in das Scheidegefäß S, in welchem sich das Wasser freiwillig abscheidet und bei 13 das Scheidegefäß kontinuierlich verlä.ßt, während das spezifisch schwerere Gemisch von mitgerissenem Kresol und Trichloräthylen durch das Rohr i q. kontinuierlich dem Trichter 3 und sohin im weiteren Verlauf automatisch zur Extraktion in die Extraktionskolonne E zurückläuft. Durch die gleichzeitige Anwesenheit von Trichloräthylen in dem Kondensat des Kühlers X2 wird die Scheidung des Kresols von Wasser im Scheidegefäß S ganz wesentlich erleichtert. Es läuft das Wasser bei 13 ganz klar ab und enthält nur mehr sehr wenig gelös#:es Kresol und praktisch kein Trichloräthylen. Es verlassen nunmehr zwei Flüssiglr,eitsströme die Apparatur. Der eine, durch das Rohr io- abfließend, bestehend aus reinem Trichloräthylen und ganz wenig Wasser, frei von Kresol, fließt kontinuierlich in die Kaltwaschkolonne W oben durch den Verteiy ler 15 ein, während der andere, aus 13 kommend, -durch Idas Rohr ib die Waschkolonne W am unteren .Ende durch den Verteiler 17 betritt; er besteht aus Wasser mit etwas gelöstem Kresol. Die durch 17 eintretende Flüssigkeit steigt als spezifisch leichtere nach oben, die durch 15 eiritretende Flüssigkeit sinkt als die spezifisch schwerere nach unten: In dieser Waschkolonne findet :eine vollstäxidige Durchdringung und Auswaschung derart statt, daß bei 18 am oberen Ende der Waschkolonne ;nur mehr reines Wasser, frei von Kresol, abläuft, während am unteren Ende der Waschkolonne, durch das- Rohr ig aufsteigend, das gesamte durch i o und 15 eingeflossene Trichloräthylen, bereichert um das vollständig aus dem Wasser extrahierte Kresol; in. den Behälter R einfließt, Von dort wird es kontinuierlich oder periodisch durch das Rohr 2o und die Pumpe P vermittels der Rohrleitung 2 i in das Reservoir i zurückbefördert und kehrt sohin zur Extraktion: zurück.
• Wird beispielsweise mix. einem Gemisch, von. Teilen Kresol und i Teil Tricbloräthylen gearbeitet, so kann der Dephlegmator D zweckmäßig so eingestellt werden, daß etwa 5o bis 6o % des in die Kolonne Z einströmenden Trichloräthylendampfes durch das Rohr 9 dampfförmig entweichen und nach Passieren des Kühlers 1(1 durch das Rohr i o zur Kaltwaschung fließen, während die übrigen 5o bis 40 0,!o des angewandten Trichloräthylens, mit dem Wasser und dem gesamten mitgerissenen Kresol in Z kondensiert, in 1(2 gekühlt werden und in das Scheidegefäß gelangen. Dann genügen die durch das Rohr io zur Kaltwaschung zufließenden Mengen an reinem Trichloräthylen vollständig, um das noch im Wasser, welches aus dem Scheidegefäß S bei 13 abfließt, enthaltene Kresol dem Wasser im Gegenstrom vollständig zu entziehen.
• Wird statt des angegebenen Verhältnisses 2 : i das Verhältnis i : i oder q. : i angewendet, so wird der durch den Kühler 1(1 abgenommene perzentuelle Anteil an reinem Trichloräthylen entsprechend variiert, welche Variation durch Einstellung des Dephlegmators D bzw. des Temperaturgefälles in der Kolonne Z jederzeit möglich ist. Wird statt Trichloräthylen etwa Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff angewendet, kommen also Lösungsmittel von noch niedrigerem Siedepunkte zur Benutzung, so braucht nur die Kühlfläche des Dephlegmators bzw. die Kapazität der Kolonne Z entsprechend verändert zu werden. Die durch die Skizze veranschaulichte Anordnung der Apparatur kann auf verschiedene Weise variiert werden, sie stellt nur eine Ausführungsform des gekennzeichneten Verfahrens dar.
• Bei der geschilderten Arbeitsweise sind außer dem bereits erwähnten Vorteil, daß eine Destillation erspart wird, noch folgende günstige Nebenwirkungen anzuführen: Durch die Anwesenheit des niedrigsiedenden Lösungsmittels in der Essigsäureextraktionskolonne, das im oberen Teile der Kolonne verdampft, wird die Temperatur in diesen Teilen der Kolonne herabgedrückt, was günstig auf den Extraktionseffekt wirkt; der EssigsUuregehalt der die Kolonne verlassenden Wasserdämpfe sinkt bei dieser Arbeitsmethode auf o,oi Ferner wird durch den Umstand, daß mit den Wasserdämpfen die Gesamtmenge des zugesetzten Lösungsmittels überdestilliert, die Menge des mitgerissenen Extraktionsmittels stark herabgesetzt, so daß an und für sich weit weniger Extraktionsmittel im Wasser verbleibt und zurückgewonnen werden muß als bisher. Schließlich wird durch Zusatz des Lösungsmittels eine bessere Trennung von Wasser und Extraktionsmittel beim Absitzenlassen bewirkt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRiICHE: i. Verfahren zur Herstellung von konzentrierter Essigsäure aus verdünnter wäßriger oder roher Holzessigsäure durch Extraktion aus einem überhitzten Essigsäure-Wasserdampf-Gemisch mit einem hochsiedenden Extraktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß, dem Extraktionsmittel noch ein niedrigsiedendes,, gegebenenfalls chlorhaltiges Lösungsmittel zugesetzt wird, das wasserunlöslich ist und ein großes Lösungsvermögen für das Essigsäureextraktionsmittel besitzt. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man durchHilfe einerZusatzkolonne mitDephlegmator das der Essigsäureextraktionskolonne entströmende Gemisch von Wasser-;Lösungsmittel -Extraktionsmitteldämpfen trennt in einen leichter kondensierbaren Anteil, enthaltend fast das gesamte Wasser, das gesamte Essigsäureextrak tionsmittel und einen Teil des niedrigsie denden Lösungsmittels und einen schwerer kondensierbaren Anteil, bestehend aus reinem Lösungsmittel mit wenig Wasser. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus Wasser, Extraktionsmittel und Lösungsmittel bestehende Kondensat absitzen läßt, das Wasser abzieht und die darin gelöst enthaltenen Reste von Extraktionsmittel durch Waschen mit dem aus Lösungsmittel und :etwas Wasser bestehenden Kondensat entzieht und den Extrakt ebenso wie das- vom Wasser durch Absitzen spontan. getrennte Gemisch von Extraktionsmittel und Lösungsmittel in die Essigsäureextraktionskolonne zurückführt.