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Verfahren zur Überführung verdünnter flüchtiger aliphatischer Säuren
in konzentrierte Säuren Durch das Hauptpatent 544 287 ist ein Verfahren
zur Überführung verdünnter flüchtiger aliphatischer Säuren mit zwei oder mehr miteinander
verbundenen C-Atomen geschützt, welches darin besteht, daß die verdünnte Säure in
Dampfform übergeführt, dem gebildeten Gemisch von Säuredampf und Wasserdampf durch
Behandlung mit Salzen, die mit der Säure saure Salze zu bilden vermögen, die Säure
entzogen und das gebildete saure Salz nach Trennung von der Lauge thermisch zersetzt
wird.
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Da bei dem Verfahren des Hauptpatents bei dem Vorgang der Bindung
der Säure an das Salz der Wasserdampf abgeht, ist es möglich, so zu arbeiten, daß
stets eine sehr konzentrierte, z. B. 9o- bis 95%ige Lösung des sauren Salzes, z.
B. von saurem Kaliumacetat, erhalten wird, ganz einerlei, ob man z. B. von einer
ro%igen oder einer 33%igen oder einer 53%igen Essigsäure ausgeht. Hierdurch ist
man in der Lage, auf Trennung des sauren Salzes von der Lauge zu verzichten und
das gebildete, das saure Salz in hoher Konzentration enthaltende Lösungsgemisch
unmittelbar zur Säuregewinnung zu verwenden. Man kann z. B. derart verfahren, daß
man die verdünnte Säure, z. B. Essigsäure, verdampft und das gebildete Gemisch von
Essigsäuredampf und Wasserdampf in den Unterteil einer Kolonne einführt, welche
mit stark konzentrierter 1%Tatriumacetatlösung berieselt wird. Die Acetatlösung
entzieht hierbei dem Dampfgemisch die Essigsäure, während der Wasserdampf den Oberteil
der Kolonne verläßt. Die aus dem Unterteil der Kolonne abfließende hochkonzentrierte
saure Acetatlauge erstarrt beim Erkalten. Das Produkt kann, so wie es ist, der thermischen
Zersetzung unterworfen werden, gegebenenfalls auch derart, daß die der Kolonne noch
innewohnende Wärme nutzbar gemacht wird, indem man eine sofortige Destillation anschließt.
Bei Verwendung von Natriumacetat zur Bindung von Essigsäure erfolgt der Abgang der
konzentrierten Essigsäure im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 170 und
23o°. Zwecks möglichst weitgehenden Abtriebes der Essigsäure kann man die Temperatur
bis ,auf z. B. etwa 33o° ansteigen lassen.
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Die vorstehend geschilderte Arbeitsweise, welche den Gegenstand vorliegender
Erfindung bildet, hat sich insbesondere bewährt in Fällen, bei welchen mit dem Natriumsalz
der
Essigsäure oder mit Gemischen, welcTie dieses Salz enthalten, z. B. einem Gemisch
von Natriuinacetat und Kaliumacetat, gearbeitet wird. Das Verfahren bietet u. a.
den Vorteil einer wesentlichen Vereinfachung der Apparatur, da die Isolierung der
sauren Salze, welche nach dem Hauptpatent unter Kühlung und Bewegung des Gutes,
z. B. durch Rühren, vorgenommen wird, in Wegfall. kommt. Der Verzicht auf die Kristallisation
des sauren Salzes hat, wie gefunden wurde, nicht eine geringere Reinheit der konzentrierten
Säure zur Folge. Da die konzentrierte Essigsäure z. B. bei Verwendung von Natriumacetat
zur Bindung der Säure erst bei ungefähr 17o° C überzugehenbeginnt,können niedriger
siedende Verunreinigungen mit dem Vorlauf getrennt aufgefangen werden, so daß man
alsdann :eine sehr reine Säure erhält. Bei Vorhandensein höher siedender Substanzen
können diese gegebenenfalls in einer zweiten Destillation von der Essigsäure getrennt
werden, soweit sie nicht von vornherein im Nachlauf verblieben sind.
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Das Verfahren ist ebenso wie das des Hauptpatents insbesondere auch
zur Verarbeitung von Rohholzessig geeignet. Ebenso eignet sich das Verfahren zur
Überführung höherer flüchtiger aliphatischer Säuren, wie z. B. von Propionsäure
und Buttersäure in konzentrierte Form; dagegen hat es sich nicht als geeignet erwiesen
für die Konzentrierung von Ameisensäure.
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Es ist bereits vor langem vorgeschlagen worden, verdünnte Essigsäure
dadurch in konzentrierte Form überzuführen, daß dieselbe mit geschmolzenem essigsauren
Kalium versetzt und durch Destillation das hierbei gebildete saure Salz der thermischen
Zersetzung unterworfen wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß beim Eintragen
des neutralen Acetats in die verdünnte Säure der gesamte Wassergehalt in dem Lösungsgemisch
vorhanden bleibt, so daß dieses je nach der Konzentration der Ausgangssäure mehr
oder weniger große Mengen von Wasser aufweist. Man erhält infolgedessen bei der
Destillation Vorläufe, welche beträchtliche Mengen von verdünnter Essigsäure enthalten,
die wieder erneut aufgearbeitet werden müssen. Verarbeitet man z. B. iookg 5oo/oiger
Essigsäure, also einer bereits verhältnismäßig konzentrierten Säure im Sinne des
bekannten Verfahrens, durch Zusatz von 85 kg wasserfreiem Kaliumacetat und Destillation
des Gemisches, so werden nur etwa 6o% der gesamten Essigsäure als Eisessig erhalten,
während etwa 4o% als nur 3oo/oige Säure wiedergewonnen werden. Geht man von den
in der Praxis anfallenden, in der Regel viel stärker verdünnten Säuren, z. B. von
Rohholzessig, aus, welcher durchschnittlich nur etwa i o % Essigsäure enthält, so
gestaltet sich das Arbeiten nach bekannten Verfahren noch erheblich unwirtschaftlicher.
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Demgegenüber gestattet das vorliegende Verfahren, bei welchem die
verdünnte Säure zunächst in Dampfform übergeführt und diese mit dem Salz, z. B.
Natriumacetat, in fester oder konzentrierter Form in Berührung gebracht wird, eine
vollständige Bindung der Säure unter Bildung einer hochkonzentrierten Lauge des
sauren Salzes, während der Wasserdampf als solcher abgeht. Bei Weiterverarbeitung
des hierbei anfallenden, sehr wasserarmen sauren Salzes durch Destillation gelingt
es, in einem Arbeitsgang eine scharfe Trennung von Wasser und Essigsäure zu erzielen,
so daß man praktisch die gesamte Essigsäure sofort in hochkonzentrierter Form erhält.
Bei Durchführung des Verfahrens in technischem Maßstab hat es sich z. B. gezeigt,
daß der Vorlauf der Destillation praktisch essigsäurefrei ist. Er enthält im allgemeinen
etwa nur o,2% an Essigsäure.
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Das Verfahren bietet nach vorstehendem besondere Vorteile, wenn es
sich um die Verarbeitung stark verdünnter Säuren, z. B. von Rohholzessig, mit Gehalten
von z. B. nur 8 bis i o % an Essigsäure handelt. Dagegen kommt das Verfahren für
die Konzentrierung einer bereits an sich hochkonzentrierten Säure, z. B. einer 8o%igen
Essigsäure, nicht in Betracht, da es hierbei gegenüber dem bekannten Verfahren des
Eintragens von Kaliumacetat in die flüssige Säure keine Vorteile bieten würde.