DE513574C

DE513574C - Process for concentrating aqueous solutions of acetic acid or formic acid

Info

Publication number: DE513574C
Application number: DEN27529D
Authority: DE
Original assignee: JAMES NELSON Ltd
Current assignee: JAMES NELSON Ltd
Priority date: 1926-10-19
Filing date: 1927-07-13
Publication date: 1930-11-29

Description

Verfahren zum Konzentrieren wässeriger Lösungen von Essigsäure oder Ameisensäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konzentrieren wässeriger Lösungen von Essigsäure oder Ameisensäure und insbesondere von Lösungen, welche mehr als Wasser enthalten. Die Trennung von Essigsäure und Wasser durch fraktionierte Destillation entweder bei gewöhnlichem oder erniedrigtem Druck ist in der Praxis nicht ausführbar.Method for concentrating aqueous solutions of acetic acid or Formic acid The invention relates to a method for concentrating aqueous solutions of acetic acid or formic acid and especially of solutions which are more than Contain water. The separation of acetic acid and water by fractional distillation either at ordinary or reduced pressure is not feasible in practice.

Gemäß vorliegender Erfindung wird .ein Gemisch von wässeriger Essigsäure und Natriumacetat unter vermindertem Druck destilliert, wodurch der größte Teil des Wassers entfernt wird. Der Rückstand wird alsdann entweder unter noch weiter vermindertem Druck oder besser bei höherer Temperatur destilliert, aber gewöhnlich auch unter vermindertem Druck, um die Essigsäure vom Acetat zu trennen. Ameisensäure wird in ähnlicher Weise behandelt. Zweckmäßig wird die Operation in einer einzigen Blase ausgeführt.According to the present invention, a mixture of aqueous acetic acid and sodium acetate distilled under reduced pressure, eliminating most of the of the water is removed. The residue is then either under still further distilled under reduced pressure or better at a higher temperature, but usually also under reduced pressure to separate the acetic acid from the acetate. Formic acid is treated in a similar way. The operation is expedient in a single Running bubble.

Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß durch Zusatz von Natriumacetat zu Essigsäure bzw. Natriumformiat zu Ameisensäure sich Doppelsalze von der Zusammensetzeng C H3 C O O Na -i- C H3 C O O H bzw. HCOONa+HCOOH bilden, welche bei ,der Destillation im Vakuum Wasser abgeben, ohne sich erheblich zu zersetzen, indem .also vom Natriumaeetat,die Essigsäure oder vom Natriumformiat die Ameisensäure .gebunden wird. Die Destillation wird in zwei Phasen ausgeführt, und zwar wird in der ersten Phase der Destillation ein Vakuum angewandt, wobei im wesentlichen Wasser ab--destilliert; das nur',eine geringe Menge Essigsäure enthält. Alsdann nach Abdestillieren der Hauptmenge des Wassers wird die Temperatur erhöht und die starke Säure abdestillicrt.The invention is based on the observation that by adding sodium acetate to acetic acid or sodium formate to formic acid, double salts of the composition C H3 C O O Na -i- C H3 C O O H or HCOONa + HCOOH, which form during the distillation give off water in a vacuum without decomposing significantly by .also from the sodium acetate, the Acetic acid or formic acid from sodium formate. Is bound. The distillation is carried out in two phases, namely in the first phase of distillation a vacuum is applied, with essentially water being distilled off; that only ', one Contains a small amount of acetic acid. Then after distilling off the majority of the Water, the temperature is increased and the strong acid is distilled off.

Man hat bereits vorgeschlagen, wässerige Lösungen von Essigsäure oder Ameisensäure unter Zugabe der entsprechenden Alkalisalze zu konzentrieren. Beidem älteren Verfahren wird jedoch in der ersten Phase des Konzentrationsprozesses kein verminderter Druck angewandt, so .daß eine Zersetzung des oben bezeichneten Doppelsalzes stattfindet, wodurch neben dem Wasser auch erhebliche Mengen Essigsäure abgetrieben werden, was eben gerade- vermieden werden soll.It has already been proposed to use aqueous solutions of acetic acid or Concentrate formic acid with the addition of the appropriate alkali salts. In which however, older procedures will not work in the first phase of the concentration process reduced pressure applied, so .d that a decomposition of the above-mentioned double salt takes place, whereby not only the water but also considerable amounts of acetic acid are driven off become what should just be avoided.

Ferner .ist durch eine deutsche Patentschrift bekannt geworden, aus Geonischen von Essigsäureanhydrid, Essigsäure und Wasser eine Trennung der Bestandteile in der Weise vorzunehmen, daß man dem Gemisch Alkaliaoetat hinzusetzt und die Mischung alsdann einer fraktionierten Destillation unter vermindertem Druck unterwirft. Gemäß der Patentschrift sollen nur .geringe Mengen von Alkaliacetat oder Alkalicarbonat verwendet werden. Es wird also hier das Alkalicarbonat als gleichbedeutend und :gleichwertig mit dem Alkaliacetat gesetzt, so daß schon von, vornherein dieses Vierfahren ad einer anderen Grundlage aufgebaut ist. --Es soll weniger eine Trennung der einzelnen Bestandteile des Gemisches stattfinden, sondern es soll die Wiedervereinigung - des Wassers mit dem Essigsäureanlxydrid verhindert werden. Dies geht auch aus dem in der Patentschrift angeführten Beispiel hervor, wo von :der vorlherigen Zufügung von ,geringen Mengen Alkaliacetat oder -carbonat überhaupt nicht die Rede ist. Auch erhellt aus .dem Beispiel der Patentschrift, daß der ursprüngliche Gehalt des Gemisches an Essigsäure sich: bei :der Destillation des Gemisches nicht erhöht hat, und ebenso enthält das Destillat etwa die gleiche Menge,Wasser wie das zu destillierende Gemisch, wogegen bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine 3o °/oige Essigsäure durch einmalige Destillation in 98 °/oige Essigsäure umgewandelt wird.Furthermore, it has become known from a German patent specification Geonic of acetic anhydride, acetic acid and water have a separation of the constituents make in such a way that the mixture alkali acetate is added and the mixture then subjected to fractional distillation under reduced pressure. According to The patent should only contain small amounts of alkali acetate or alkali carbonate used will. So here the alkali carbonate is considered to be synonymous and: equivalently with the alkali acetate, so that from the start this Four driving ad is built on a different basis. - It should be less of a separation of the individual components of the mixture take place, but rather it is supposed to reunite - the water with the acetic anhydride can be prevented. This also works out the example given in the patent specification, where from: the previous addition there is no mention of small amounts of alkali acetate or carbonate at all. Even It is evident from the example of the patent that the original content of the mixture acetic acid itself: at: the distillation of the mixture has not increased, and likewise if the distillate contains about the same amount of water as the mixture to be distilled, whereas in the method of the present invention, for example, 30% Acetic acid is converted into 98% acetic acid by a single distillation.

Beispiel i 104 Gewichtsteile 30 °/aiger Essigsäure werden .mit 63 Gewichtsteilen wasserfreiem Natriumacetat gemischt.. Die verdünnte Säure wird bei einer möglichst niedrigen Temperatur und einem Vakuum von i S bis 25 mm abdestilliert. Nach der Destillation :der Hauptmenge des Wassers wird die Temperatur erhöht Lind die starke Essigsäure alsdann abdestilliert. über 8o °/o der ursprünglichen Essigsäure werden in Gestalt von Säure von 98,6 °/o wiedergewonnen; während dass tväss.eri.ge Destillat noch wesentliche Mengen einer sehr schwachen Essigsäure enthält, welche durch Wiederholung des Verfahrens weiter konzentriert werden kann. Eine versuchte Fraktionierung bei atmosphärischem Druck unter sonst gleichen Bedingungen gab eine Ausbeute von nur etwa 32- °/o von Essigsäure von 86 % Gehalt.Example i 104 parts by weight of 30% acetic acid are mixed with 63 parts by weight of anhydrous sodium acetate. The dilute acid is distilled off at the lowest possible temperature and a vacuum of i 5 to 25 mm. After the distillation: the temperature of most of the water is increased and the strong acetic acid is then distilled off. Over 80 per cent of the original acetic acid is recovered in the form of 98.6 per cent acid; while that the watery distillate still contains substantial amounts of a very weak acetic acid, which can be further concentrated by repeating the process. Attempted fractionation at atmospheric pressure under otherwise identical conditions gave a yield of only about 32 % of acetic acid with a content of 86%.

Kaliumacetat kann mit Erfolg verwendet werden, und es hat den Vorteil, daß durch das Vakuum 'weniger Salz in Gestalt eines feinen Staubes übergetrieben wird :im Vergleich zur Verwendung des Natriumsalzes. Ein Staubversohluß kann zum Auffangen dieses Staubes benutzt werden. Obwohl durch Verwendung von Calciumacetat oder Magnesiumacetat eine geringe Konzentrierung bewirkt werden kann, sind die Ergebnisse nicht so günstig.Potassium acetate can be used with success and it has the advantage of that through the vacuum less salt is blown over in the form of a fine dust becomes: compared to the use of the sodium salt. A dust spill can be used to Can be used to collect this dust. Although by using calcium acetate or magnesium acetate a low concentration can be effected, the results are not so cheap.

Es ist nicht wesentlich, wasserfreies Natriumacetat zu benutzen, da das kristallisierte - Salz gleichfalls verwendet werden kann, aber offenbar ist es nicht erwünscht, die Essigsäure noch weiter durch Kristal-.lisationswasser zu verdünnen und deshalb ist die Verwendung von wasserfreiem Acetat vorzuziehen.It is not essential to use sodium acetate anhydrous, since the crystallized salt can also be used, but is evident it is not desirable to add further water of crystallization to the acetic acid dilute and therefore use of anhydrous acetate is preferable.

Das Verfahren kann unter verschiedenen Vakuumgraden -ausgeführt werden, und besonders gute Resultate werden bei 15 bis :25 min Druck erzielt. rin höheres Vakuum kann .gleichfalls verwendet werden.The process can be carried out under various degrees of vacuum, and particularly good results are achieved at 15 to : 25 minutes of pressure. A higher vacuum can also be used.

Das erste Stadium des Verfahrens soll unter Vakuum abgeschlossen werden. Das zweite Stadium kann bei atmosphärischem Druck ausgeführt werden, obwohl auch da die Verwendung eines Vakuums vorzuziehen ist. Das Verfahren kann für die Konzentration von Essigsäure beliebiger Stärke angewandt werden, da eine wesentliche Konzentration erhalten wird, selbst wenn die ursprüngliche Säure nur etwa 6 °/o Essigsäure enthält.The first stage of the process is to be completed under vacuum. The second stage can be carried out at atmospheric pressure, though too as the use of a vacuum is preferable. The procedure can be used for concentration of acetic acid of any strength can be applied as a substantial concentration is obtained even if the original acid contains only about 6% acetic acid.

Die Dämpfe der wässerigen Essigsäure können durch eine Masse von erhitztem, festem Natrium- oder Kaliumacetat hindurchgel.eitet werden, aber das oben beschriebene Verfahren .ist so einfach, :daß .in den meisten Fällen diese weitere Operation nicht notwendig ist. Es werden zweckmäßig Mittel vorgesehen, um Stücke von festem Acetat innerhalb der Blase zu zerbrechen, indem man eine drehbare Blase mit Kratzern benutzt oder eine feststehende Blase mit Rührwerk oder Mahleinrichtungen. Die Zerkleinerung trägt zur Entfernung -von - eingeschlossenem Wasser während :des endgültigen Trockners im ersten Stadium des Verfahrens bei, Beispiele _ Man mische ioo Gewichtsteile 30 °/diger Ameisensäure mit x2o Gewichtsteilen von wasserfreiem Natriumformiat. Die -Hauptmenge des Wassers wird bei io bis 2o mm Quecksilberdruck bei etwa So bis 55° C abdestilliert, und alsdann wind starke Ameisensäure bei ro bis 2o :mm Quecksilberdruck bei 13b :bis 14o° durch Destillation gewonnen, wobei man einen auf minus i o ° gekühlten Kondensator benutzt. Man gewinnt auf diese Weise So'/" - der Säure als. Destillat von 98 °J. Gehalt:The vapors of aqueous acetic acid can be caused by a mass of heated, solid sodium or potassium acetate are passed through, but the one described above The procedure is so simple: that in most cases this further operation is not necessary is. Means are conveniently provided to remove pieces of solid acetate to break inside the bladder using a rotating bladder with scratches or a stationary bladder with a stirrer or grinder. The crushing helps remove trapped water during: the final dryer in the first stage of the process at, Examples _ Mix 100 parts by weight 30 % Formic acid with x2o parts by weight of anhydrous sodium formate. the - The main amount of water is at 10 to 20 mm mercury pressure at around 50 to 55 ° C distilled off, and then strong formic acid at ro to 20: mm mercury pressure at 13b: up to 14o ° obtained by distillation, one cooled to minus 10 ° Capacitor used. In this way one obtains the acid as a distillate from 98 ° J. Salary:

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for concentrating aqueous acetic acid or formic acid by distillation in the presence of a soluble acetate or formate, characterized in that there is added to: the aqueous mixture an amount of acetate or add formate which is at least nearly equivalent to the acetic acid present or formic acid, whereupon the mixture of the distillation under reduced Exposing pressure, with only a little acetic acid combined in the distillate with passes over to the water, and whereupon, after the water has been removed, the Vinegar fringes at elevated temperature, if necessary: also at reduced temperatures Pressure, distilled off.

2. The method according to claim i, characterized in that : one the lumpy acetate which may be formed during the distillation or Formate crushed within the bladder.