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Verfahren zur Reinigung und Entschwefelung von Phenolatlauge Die Gewinnung
der Phenole aus dem Ammoniakwasser oder Gaswasser von Kohlendestillationsanlagen
wird erst seit neuerer Zeit in größerem Umfange technisch durchgeführt. Unter einer
Reihe von Verfahren hat die Auswaschung des Phenols aus dem Wasser mit einem wasserunlöslichen
organischen Lösungsmittel, z. B. Benzol, größere Bedeutung gewonnen. Aus dem organischen
Lösungsmittel wird das Phenol vielfach durch Natronlauge wieder herausgenommen und
als Phenolatlauge gewonnen.
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Bei der Natronlaugenbehandlung von Benzol, das zur Auswaschung des
Gaswassers diente und nun die Phenole des Gaswassers nebst anderen Verunreinigungen
des Gaswassers, vor allem auch Schwefelwasserstoff, enthält, zeigt es sich, daß
die entstehende Phenolatlauge mit dem Benzol stärkere und hartnäckig beständige
Emulsionen bildet, ferner daß sie reichliche Mengen Schwefel durch die Aufnahme
des Schwefelwasserstoffs aus dem Benzol enthält, und daß sie beim Erhitzen stark
zur Bildung harziger und teeriger Absonderungen neigt.
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Bekanntlich wird die Phenolatlauge, bevor sie zur Gewinnung der rohen
Phenole mit Kohlensäure behandelt wird, erhitzt (klargedampft), damit die neutralen
Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Dieses Erhitzen findet in Röhrenapparaten oder
Kolonnenapparaten statt. Hierbei stört nun vor allem das Ausscheiden der teerigen
und harzigen Bestandteile ganz außerordentlich, da die verhältnismäßig engen Röhren
der Klardampfröhrenapparate bzw. die Kolonnen der Kolonnenapparate nach sehr kurzer
Zeit verstopft sind. Bei der späteren Behandlung der rohen Phenole auf reine Produkte
stört ferner der Schwefelgehalt und der Harzgehalt. Schließlich ist auch die Benzolphenolatlaugeemulsion
außerordentlich unerwünscht, weil die unbedingt notwendige Wiedergewinnung des Benzols
eine entsprechende Apparatur erfordert, die meist n den Phenolfabriken nicht vorhanden
ist.
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Die Klärung der Benzolemulsion und die Entfernung der Verunreinigungen
aus der Phenolatlauge durch bloßes Filtrieren, Aufschlämmen fester Stoffe u. dgl.,
wie sie im Verfahren der Patentschrift 387 375 für Urteerphenolatlauge vorgeschlagen
wird, versagt bei der frischen Ammoniakwasserphenolatlauge vollständig, wahrscheinlich
weil die Verunreinigungen anderer Art sind. Es hat sich aber überraschenderweise
herausgestellt, daß die Reinigung durch Aufschlämmen fester Stoffe, wie Sandpulver,
Kokspulver u. dgl., sehr gut gelingt, wenn man die Phenolatlauge vorher in an sich
bekannter Weise erhitzt hat. Man verfährt daher zweckmäßig so, daß die durch Waschen
des phenolhaltigen
Benzols -- das die- Phenole aus dem Ammoniak«ka.sser
mitsamt anderer teeriger und schwefelhaltiger Verunreinigungen aufgenommen hat -
mit Natronlauge entstandene Phenolatlauge in ein Erhitzungsgefäß abgelassen @vird,
das leicht zu reinigen ist, z. B. in eine Destillierblase. Hierin wird durch Erhitzen
die Benzolphenolatlaugeemulsion zerstört und das Benzol und neutrales f51 durch
Abdestillieren, gegebenenfalls durch Wasserdampf- oder Vakuumdestillation, und durch
nachfolgendes Kondensieren gewonnen. Die benzolfreie Phenolatlauge, die auf etwa
i2o bis 15o° erhitzt war und die nun gröbere Ausscheidungen enthält, wird in ein
Rührgefäß abgelassen, wo, sie mit feinem Sand verrührt wird. Man stellt dann das
Rühren ein, läßt den Sand absitzen und trennt die sandfreie Phenolatlauge ab (z.
B. durch Abhebern).. Die Phenolatlauge ist nunmehr-klargedampft und frei von Ausscheidungen
und kann sofort anschließend mit Kohlensäure zersetzt werden, wodurch sich die Phenole
als rohe Phenole abscheiden. Ganz überraschend ist nun vor allem noch, daß sich
auch der Schwefelgehalt der Phenolatlauge auf etwa. '118 verringert hat, nachdem
die Behandlung mit Sand vorgenommen ist. Man konnte annehmen, daß beim Erhitzen
der Phenolatlauge infolge Zersetzung des Natriumhydrosulfids Schwefelwasserstoff
entweicht, besonders weil Natriumcarbonat, dagegen kaum noch freies Natriumhydroxyd
in der Phenolatlauge enthalten ist. Es kommt dabei aber hauptsächlich infolge von
Nebenreaktionen zur Abscheidung von elementarem Schwefel, der in der Phenolatlauge
verbleibt. Die erhitzte Phenolatlauge enthält nämlich noch so gut wie allen Schwefel,
der auch vor dem Erhitzen vorhanden war. Die Veränderung der Form des Schwefels
von Natriumhydrosulfid zum elementaren Schwefel durch das Erhitzen läßt aber die
reinigende Wirkung des aufgeschlämmten Sandes zur Geltung kommen. Die Reinigung
der Phenolatlauge von Schwefel ist vor allem auch weitgehend genug, da nur noch
3 bis 5 °/o des vorhandenen Alkalis an Schwefel gebunden sind, während es vorher
etwa 8 bis 1501'. waren. Die Erfahrung der Phenolfabriken lehrt aber, daß sich die
Weiterverarbeitung der Phenolatlauge, solange nur etwa 5 bis 6°/a des Alkalis an
Schwefel gebunden sind, noch bewerkstelligen läßt.
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Durch das Erhitzen bei der Zerstörung der Benzolphenolatemulsion wird
die Ausscheidung der Harze und teerigen Bestandteile bewirkt, ferner die Phenolatlauge
klargedampft, und gleichzeitig wird der Schwefel in eine solche Form verwandelt,
.die sich abscheidet und die man infolgedessen abfiltrieren kann. Beispiel Die bei
der Entphenolierung des Ammoniakwassers anfallende Phenolatlauge enthält 3 °1o Benzolkohlenwasserstoffe,
i-3,5 °1o Gesamtalkali als Hydroxyd berechnet, 0,72 °1o Gesamtschwefel und
gibt beim Erhitzen 3 °/o Harzabscheidungen.
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i kg dieser Phenolatlauge wird in einem Kolben erhitzt. Die abdestillierenden-Dämpfe
werden durch einen angeschlossenen Kühler kondensiert, Es werden 250 ccm
Wasser abdestilliert. Dann wird die Lauge unter ioo° abgekühlt, mit 11 Wasser
verdünnt und mit ioog feinkörnigem Bausand aufgerührt. Nach 5 Minuten Rühren .wird
der Sand absitzen gelassen, die überstehende Phenolatlauge über ein Glaswollefilter
dekantiert und schließlich der ganze Rest samt dem Sand ebenfalls über das Filter
gegeben.
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Die abfiltrierte.Phenoiatlauge enthält keine Benzolkohlenwasserstoffe
und keine. Harze mehr und nur noch 5 °4 des Alkalis an Schwefel gebunden.
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Diese so gereinigte Phenolatlauge kann sofort durch Ansäuern zersetzt
und auf Phenol und Kresole verarbeitet werden.