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Fortlaufendes Verfahren zur Gewinnung wasserfreier, wasserlöslicher
Säuren der Fettsäurereihe aus ihren wäßrigen Lösungen In dem Patent 546 66o ist
ein Verfahren zur Gewinnung von Essigsäure in wasserfreiem Zustande aus ihren wäßrigen
Lösungen beschrieben, bei dem die wäßrige Essigsäure zunächst systematisch fortlaufend
oder absatzweise in einer Extraktionskolonne durch ein Lösungsmittel erschöpft wird,
das in Wasser unlöslich oder wenig löslich ist und mit der wasserfreien Säure kein
azeotropes Gemisch bildet, und worauf dann das so erhaltene Gemisch aus Essigsäure
und Lösungsmittel und einem geringen Gehalt an Wasser in einer Entwässerungskolonne
durch eine Hilfsentziehungsflüssigkeit organischer Natur entwässert wird, die mit
dein Wasser ein Gemisch mit einem Siedepunktsminimumbildet, Utas niedriger liegt
als das des azeotropen Gemisches aus Wasser und dein Lösungsmittel. Das auf diese
Weise aus der Entwässerungskolonne unten abgezogene wasserfreie Säure-Lösungsmittel-Gemisch
wird dann in eine gewöhnliche, mit Oberflächenheizung versehene Destillationskolonne
geleitet, aus der oben die wasserfreie Säure gewonnen und unten das Lösungsmittel
zu neuer Verwendung abgezogen wird.
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In dem Zusatzpatent 548669 ist das vorstehende Verfahren insofern
verbessert worden, als das Trennungsverfahren des Lösungsmittels und der wasserfreien
Essigsäure wirksamer gestaltet worden ist. Zu diesem Zweck wird das aus der Entwässerungskolonne
kommende wasserfreie Gemisch aus dem Lösungsmittel und der wasserfreien Säure in
der Rektifizierkolonne in Gegenwart einer Zusatzflüssigkeit destilliert, die mit
der Essigsäure ein binäres Gemisch mit einem Siedepunktsminimum bildet. Oben in
der Rektifizierkolonne erhält man das binäre Gemisch, welches die Essigsäure enthält,
und unten in der Kolonne erhält man das säurefreie Lösungsmittel, das hier für eine
neue Verwendung abgezogen wird. Falls sich das oben von der Kolonne abgezogene säurehaltige
binäre Gemisch nicht von selbst scheidet, kann die Dekantierung durch Zusatz einer
kleinen @@'assermenge hervorgerufen werden, und aus der so erhaltenen säurereichen
Schicht kann dann die Säure leicht durch Destillation in einer Zusatzkolonne abgeschieden
werden.
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Es wurde nun gefunden, daß die vorstehenden Verfahren ganz allgemein
zur Abscheidung der übrigen wasserlöslichen Säuren
der Fettsäurereihe
iv wasserfreiem Zustande aus ihren wäßrigen Lösungen benutzt werden können. Man
muß nur dafür sorgen, daß das Lösungsmittel und der Entziehungskörper zweckmäßig
ausgewählt «-erden.
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Das Lösungsmittel muß allein den Bedingungen genügen, daß es einen
Siedepunkt besitzt, der über dem der entsprechenden Säure liegt, und daß es kein
azeotropes Gemisch mit dieser wasserfreien Säure bildet.
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Der Entziehungskörper muß mit dem Wasser ein Gemisch mit einem Siedepunktsminimum
ergeben, das niedriger liegt als das des Gemisches mit Siedepunktsminimum aus dem
Lösungsmittel und dem Wasser. Beispiel r Es soll eine wäßrige Propionsäurelösung
mit der in dem Patent 546 66o beschriebenen Apparatur entwässert werden.
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Man benutzt als Lösungsmittel Amylpropionat mit dem Siedepunkt von
i6o°; die Entwässerung erfolgt unter Verwendung von Äthylpropionat als Entziehungskörper,
das mit dem Wasser ein bei 8o° C siedendes azeotropes Gemisch bildet.
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Wenn man die im Zusatzpatent 548 669 für Essigsäure beschriebene Ausführungsform
anwenden will, so benutzt man als Zusatzflüssigkeit zur Trennung der wasserfreien
Säure und des Lösungsmittels zweckmäßig ein ausgewähltes Petrolbenzin, welches zwischen
sehr engen Temperaturgrenzen, beispielsweise 138' und i 4o', siedet.
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Dieses Benzin bildet mit der wasserfreien Propionsäure ein Gemisch
mit einem Siedepunktsminimum, das 67"1" Propionsäure enthält und bei i34° C siedet.
Es trennt sich leicht von dem Amylpropionat, das als Nachlauf auftritt. Beispiele
Es soll eine Aineisensäurelösung mit der Apparatur der genannten Patente behandelt
werden.
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Man nimmt als Lösungsmittel Amylformiat vom Siedepunkt t23,6° C und
als Entziehungskörper Propylformiat, das mit dem Wasser ein bei 7i,6° C siedendes
azeotropes Gemisch bildet.
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Wenn man die weiter im Zusatzpatent 548669 für Essigsäure beschriebene
Ausführungsform der Trennung der wasserfreien Säure und des Lösungsmittels anwenden
will, so benutzt man als Hilfsflüssigkeit normales Heptan vom Siedepunkt 98,q.°
C, das mit der wasserfreien Ameisensäure ein Gemisch mit einem Siedepunktsminimum
bildet, das 67°/o Ameisensäure enthält und bei 79,5° C siedet.
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Um Milchsäure zu entwässern, würde man z. B. als Lösungsmittel Äthyllactat
und als Entziehungskörper Benzol nehmen.
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Die Ausbeuten betragen in allen Fällen etwa 97 bis 98°%0. Es ist ersichtlich,
daß diese Verfahren auf alle wasserlöslichen Säuren der Fettsäurereihe anwendbar
sind, einschließlich derjenigen, (lie andere Gruppen und damit Funktionen als die
Säurefunktion besitzen, unter der Bedingung, daß man als Lösungsmittel und als Entziehungskörper
solche Körper wählt, die nicht auf sie oder die anderen Gruppen der Säure einwirken.