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Verfahren zur Entschwefelung und Reinigung von Phenolatlauge Bei der
Entphenolierung des Ammoniakwassers oder des Gaswassers aus der Verkokung mittels
organischer Lösungsmittel, z. B. Benzol, nimmt das Lösungsmittel außer den Phenolen
auch noch verunreinigende Stoffe aus den Wässern auf, vor allem Schwefel-. wasserstoff,
Cyan, Rhodan und organische Stoffe. Bei der darauffolgenden Behandlung des Benzols
mit Natronlauge nimmt die NTatronlauge daher außer dem Phenol ebenfalls wieder die
Verunreinigungen vollständig oder teilweise auf. Es zeigte sich nun, daß infolge
dieser Verunreinigungen 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 Klardampfapparate bzw. die Kolonnen der Kolonnenapparate nach sehr kurzer Zeit
verstopft sind. Schließlich ist auch die Benzol-Phenolatlauge-Emulsion außerordentlich
unerwünscht, weil die unbedingt notwendige Wiedergewinnung des Benzols die entsprechende
Apparatur erfordert, die meist in den Phenolfabriken nicht vorhanden ist. Bei der
späteren Behandlung der rohen Phenole zur Gewinnung reiner Produkte stört, außer
dem Harzgehalt, der Schwefelgehalt sehr.
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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 Z'rteerphenolatlauge vorgeschlagen
wird, versagt bei der frischen Ammoniakwasserphenolatlauge vollständig, wahrscheinlich
weil die Verunreinigungen anderer Art sind. Es hat sich aber überraschenderweise
herausgestellt, daß die Reinigung einschließlich einer weitgehenden Beseitigung
des Schwefelgehaltes durch Aufschlämmen fester Stoffe, wie Sandpulver, Kokspulver
u. dgl., sehr gut gelingt, wenn man die Phenolatlauge vorher zusammen mit einer
berechneten Menge von Sulfiten erhitzt hat. Man verfährt daher zweckmäßig
so,
daß die durch Wascherz des phenolhaltigen Benzols -. das die Phenole aus dem Ammoniakwasser
mitsamt anderer teeriger und schwefelhaltiger Verunreinigungen aufgenommen hat -
mit Natronlauge entstandene Phenolatlauge in ein Erhitzungsgefäß abgelassen wird,
das leicht zu reinigen ist, z. B. in eine Destillierblase. Hierin wird sie mit einem
Sulfit gemischt und erhitzt. Dadurch wird die Benzol-Phenolatlauge-Emulsion zerstört
und das Benzol und neutrales Öl durch Abdestilli.eren, 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,
frei von Ausscheidungen, weitgehend schwefelfrei und kann sofort anschließend mit
Kohlensäure zersetzt werden, wodurch sich die Phenole als rohe Phenole abscheiden.
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Die Reinigung der Phenolatlauge von Schwefel war durch die vorstehend
beschriebenen Maßnahmen nicht ohne weiteres zu erwarten, denn wenn man ein Gemisch
von reinem Phenolnatrium und Schwefelnatrium mit einem Sulfit erhitzt und dann filtriert,
so gelingt es nicht, den Schwefel zu entfernen.
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Durch das Erhitzen der rohen Phenolatlauge aber, zusammen mit einem
Sulfit, wird - neben der Zerstörung der Benzol-Phenolatlauge-Emulsion und der Ausscheidung
von Harzen - der Schwefel in eine solche Form umgewandelt, daß er sich abfiltrieren
läßt. Beispiel In einer rohen, schwefelhaltigen Phenolatlauge wird der Gehalt an
Schwefelwasserstoff bestimmt. Gefunden o,5 °/o. Darauf berechnet man die zur Umsetzung
notwendige Menge des Sulfits, z. B. Ammoniumsulfit, aus der Umsatzformel 2 H.S -f-
(NH4) 2 S03 # HZO -3S+2NH3+4H@0 d. h. auf 68 g Schwefelwasserstoff kommen 134 g
Ammoniumsulfit, also rund das Doppelte. 2 kg der rohen Phenolatlauge erhalten daher
einen Zusatz von i °/o an Ammoniumsulfit und werden dann auf i 2o bis i 5o° erhitzt.
Dabei werden neutrale und basische Öle nebst reichlich Wasser abdestilliert und
aufgefangen. Nach dem Erhitzen wird die Lauge wieder verdünnt und nun mit i kg Sand
etwa von i mm Körnung geschüttelt. Nach dem Absitzenlassen des Sandes wird die Lauge
abgehebert. Die Untersuchung zeigt nur noch einen Gehalt an Schwefelwasserstoff
von o,o2 °1o, an Gesamtschwefel von o,2 °/o. Die rohen Phenole werden in bekannter
Weise mit Kohlensäure abgeschieden und einer fraktionierten Destillation unterworfen.
Es geht zuerst ein stark wasserhaltiges Produkt über, darauf folgt reines Phenol
und Kresol. Gegenüber dem Phenol und dem Kresol, die aus einer rohen, nicht nach
vorstehendem Verfahren behandelten Phenolatlauge gewonnen wurden, zeichnen sich
die vorstehend erhaltenen Stoffe durch große Reinheit aus, insbesondere zeigt sich
beim Zersetzen mit reiner Natronlauge im überschuß und Wasser (io ccm Phenol oder
Kresol mit So ccm Natronlauge i : i, dazu i i o- ccm Wasser, das Ganze durchschütteln)
keine Trüblösigkeit.