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Verfahren zur Wiedergewinnung von Aceton aus Aceton enthaltenden Gasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Aceton aus Gasgemischen
durch Absorption mit Schwefelsäure, die im Kreislauf verwendet wird. Nach der Absorption
vor dem Abtreiben des Acetons wird mit Wasser verdünnt und nach Abtreibung des Acetons
wieder konzentriert. Die Absorption des Acetons wird mit einer Schwefelsäure von
7o bis 750/, H2 S 04-Gehalt durchgeführt und die verwendete Absorptionssäure vor
dem Abtreiben des Acetons auf einen Gehalt von 5o bis 550/, H2 S 0, verdünnt.
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Die Wiedergewinnung von Aceton aus Gasgemischen durch Absorption mit
konzentrierter Schwefelsäure, die im allgemeinen 97 bis 98% H2 S 0,4 enthält, ist
bekannt. Dieses bekannte Verfahren hat aber eine Reihe von Nachteilen. So muß beispielsweise
die Schwefelsäure während des Absorptionsvorganges gekühlt werden, um eine Zersetzung
sowohl des Acetons als auch der Säure zu verhindern. Ferner muß vor dem Abtreiben
des Acetons eine Verdünnung der Säure vorgenommen werden, die nach Abtreiben des
Acetons wieder konzentriert wird. Bei der Herstellung von hochkonzentrierter Schwefelsäure
aus der verdünnten Säure sind aber Schwefelsäureverluste nicht zu vermeiden. Es
ist ferner bekannt, kristallisierbare Essigsäure oder Phosphorsäure zur Absorption
organischer Lösungsmitteldämpfe aus Gasgemischen zu verwenden, aus denen die organischen
Lösungsmittel durch Verdünnen mit Wasser wieder frei gemacht werden. Auch hier treten
bei der Konzentration der Säuren Säureverluste auf. Ferner wird auch in diesen Fällen,
um eine Zersetzung zu vermeiden, empfohlen, die konzentrierte Säure oder das zu
behandelnde Gasgemisch abzukühlen.
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Diese Nachteile werden beim Arbeiten gemäß der Erfindung vermieden,
wenn man als Absorptionssäure nicht konzentrierte Schwefelsäure und nicht die kostspielige
konzentrierte kristallisierbare Essigsäure oder Phosphorsäure, sondern eine Schwefelsäure
mit 7o bis 75°/0 H2 S 0,,-Gehalt verwendet. Mit einer derartigen Schwefelsäure verläuft
der Absorptionsvorgang noch schnell genug, und es werden Mengen von Aceton absorbiert,
die ausreichen, um das Verfahren für gewerbliche Zwecke zu verwenden. Bei Anwendung
einer derartigen Säure erfolgt keine Zersetzung des Acetons oder der Säure während
des Absorptionsvorganges, so daß keine besondere Kühlung erforderlich ist. Die verwendete
Absorptionssäure wird dann mitWasser auf etwa 5o bis 55 010 H2 S 04-Gehält verdünnt,
und darauf wird das Aceton, und zwar quantitativ, abdestilliert. DieseAbdestillation
kann bei gewöhnlichem Druck erfolgen.. Arbeitet man jedoch unter vermindertem Druck
von beispielsweise i50 mm Quecksilber, so wird bei einer Temperatur von beispielsweise
130' durch Abdestillation des Acetons so viel Wasserdampf
mitabgetrieben,
da als Destillationsrückstand eine Schwefelsäure mit 7o bis 75 °J, H2 S O,-Gehalt
erhalten wird, die man ohne weiteres wieder zur Absorption gemäß der Erfindung verwenden
kann.
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Beispiel Es wird eine Reihe von Waschtürmen verwendet, die hintereinandergeschaltet
sind und denen die Aceton enthaltende Luft am Fuße zugeführt und an der Spitze entzogen
wird, um auf diese Weise hintereinander durch die Turmreihe hindurchzugehen. Die
verwendete Schwefelsäure hat ein spezifisches Gewicht von 465 und wird dem letzten
Turm der Reihe oben zugeführt, so daß die frische Säure zunächst auf Luft trifft,
der bereits der größte Teil des Acetons.- entzogen ist. Die mit etwas Aceton beladene
Säure wird dann nach Durchgang durch den letzten Turm der Spitze des vorletzten
Turmes zugeführt, in dem sie mehr Aceton aufnimmt. Im Gegenstrom zur Luft durchläuft
dann die Säure die einzelnen Türme. Die mit Aceton gesättigte Säure aus dem ersten
Turm wird mit so viel Wasser versetzt, als erforderlich ist, um aus der verwendeten
Schwefelsäure eine Säure mit einem. spezifischen Gewicht von 1,475 zu bilden; das
-erhaltene Gemisch von Absorptionssäure und Wasser wird dann der fraktionierten
Destillation unterworfen, die durch indirekte - Beheizung mit Dampf oder durch direkte
Beheizung oder durch Einblasen von Dampf bewirkt werden kann. Beim direkten Einleiten
von Dampf in die Säure erhält man kontinuierlich eine Acetonlösung mit etwa
50 Volumprozent Aceton. Dieses verdünnte Aceton kann dann in einer besonderen
Kolonne oder einem besonderen Konzentrator rektifiziert werden. Es kann empfehlenswert
sein, zur Ersparnis von Wärme Abwärme wiederzugewinnen, indem z. B. die bei der
Absorption von Aceton durch die Schwefelsäure frei werdende Wärme oder die bei dez
Verdünnung der Säure mit Wasser frei werdende Wärme durch Wärmeaustauscher wiedergewonnen
wird.
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Die Stärke der Säure fällt während des Durchganges derselben durch
die Türme etwas ab, weil aus den Gasen, die in den Türmen behandelt werden, auch
etwas Feuchtigkeit absorbiert wird, wenn Atmosphärenluft verwendet wird. Diese Nachteile
kann man beseitigen, indem man die getrocknete, acetonfreie Luft, die aus dem letzten
Waschturm auftritt, der Stelle der Fabrikanlage zuführt, wo Aceton von der Luft
aufgenommen wird, so daß dieselbe Luft kontinuierlich umläuft und keine Gelegenheit
besitzt, Atmosphärenfeuchtigkeit aufzunehmen. Wird aber nicht so gearbeitet, so
wird das spezifische Gewicht der Säure infolge Absorption von Luftfeuchtigkeit während
des Umlaufes in den Türmen um ungefähr 0,05
bzw. o,1 verringert.
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Falls Äthylalkohol und Ester wie Methyl-oder Äthylacetat außer dem
Aceton in den Gasen, die der Behandlung unterworfen werden, vorhanden sind, werden
auch diese Lösungsmittel wiedergewonnen: Sie können bei der Rektifikation leicht
abgetrennt werden; bei Estern kann jedch eine gewisse Spaltung durch Hydrolyse nach-
der Verdünnung ste.ttfinden