DE639611C - Verfahren zur Konzentrierung waessriger Glykolsaeurenitrilloesungen - Google Patents

Description

Glykolsäurenitril wird bekanntlich am einfachsten durch Einwirkenlassen von Blausäure auf Formaldehyd hergestellt. Wendet man den käuflichen, in der Regel 38- 'bis 40 0/0igen Formaldehyd und eine sehr hochprozentige wasserfreie Blausäure an, so kommt man günstigstenfalls zu einer etwa 50- bis 55%igen Glykolsäurenitrillösung, die also einen Wasserballast von nahezu 50 o/_o nut sich führt, der für die Verarbeitung in vielen Fällen unerwünscht, ja sogar oft hinderlich ist, so daß er entfernt werden muß. Da 'das Glykolsäurenitril eine ziemlich labile Verbindung ist und das Eindampfen seiner Lösung unter gewissen Vorsichtsmaßregeln, wie z. B. niederer Temperatur, gutem Vakuum usw., zwar wohl möglich, aber gerade in technischem Ausmaße mit Gefahr verbunden ist und außerdem nicht wesentlich über 90 o/oige Anreicherung getrieben werden kann, fehlte bisher ein gefahrloser und auch in technischem Maßstabe anwendbarer Weg zur Entfernung des Wassers.

Es wurde nun gefunden, daß man das Glykolsäurenitril bis auf praktisch 100 o/_o anreichern kann, wenn man die wäßrigen Lösungen unter gegenüber Atmosphärendruck vermindertem Druck erwärmt, wobei Temperaturen unter ioo°, z. B. von 60 bis 70° und darüber, zulässig- sind, wenn man dafür sorgt, daß die Einwirkung von Temperatur und Vakuum nicht länger dauert, als zur Verdampfung des Wassers notwendig ist. Das Verfahren läuft demnach auf eine Durchlaufabdampfung hinaus, bei welcher die verdünnte Glykolsäurenitrillösung in regelmäßigem. Strahl in die erwärmte, unter Unterdruck stehende Zone einer Verdampferapparatur eintritt, die in ihrer Arbeitsweise so eingestellt ist, daß die Glykolsäurenitrillösung nach einmaligem Durchlauf gerade die gewünschte Höchstkonzentration besitzt. Die ablaufende hochkonzentrierte Lösung kann entweder, ohne zuvor gekühlt zu werden, direkt weiterverarbeitet werden, indem man sie z. B. zwecks Verseifung zu Glykolsäure in konzentrierte Salzsäure einlaufen läßt, oder man kühlt sie unmittelbar nach Verlassen des Durchlaufapparates auf Zimmertemperatur und kann sie dann als haltbare konzentrierte Glykolsäurenitrillösung aufbewahren und beliebiger Verwendung zuführen. Durch diese Arbeitsweise wird die Konzentrierung des Glykolsäurenitrils in technischem Maßstabe ohne die Gefahr heftiger Explosionen, welche beim Erhitzen größerer Mengen leicht und verheerend auftreten können, möglich.

'Damit wird das auch praktisch wasserfreie Glykolsäurenitril zu einem technisch gefahrlos handhabbaren Ausgangsmaterial. -

Diese Arbeitsweise hat den weiteren Vorteil, daß die Wahl eines geeigneten Konstruktionsmaterials für die Apparatur an Bedeutung verliert, weil das kontinuierlich ar-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Wilhelm Gluud, Dr. Walter Klempt und Werner Elbert in Dortmund-Eving.

beitende Verfahren eine erhebliche Beschränkung des Apparateraumes · gestattet, so daß für das Verfahren außer den selbstverständlich "brauchbaren keramischen Materialien"·, zu denen auch Glas zu rechnen wäre, edle Metalle, rost- und säurebeständige LegierujaO gen aus allgemein wertvollen Materialien Nickel, Kupfer, Aluminium usw., gege falls auch in legierter Form, Anwendunj ίο Apparatebaumaterial finden können.

Der beim Eindampfen abziehende Wasserdampf kann in verschiedenen Höhen der Durchlaufapparatur oder der Kolonne abgeführt werden, um mit geringstmöglichen Querschnitten der Apparatur auszukommen:.

Die Eindampfung kann in Rohrschlangen, .Kolonnen oder auch in einem System von mehreren solchen Apparaten erfolgen, die, zweckmäßig übereinander angeordnet, in bezug auf die Führung der Glykolsäurenitrillösung hintereinander, dagegen in bezug auf die Vakuumabdampfleitung parallel geschaltet sind und deren Heizorgane der Reihe nach von dem zur einzudampfenden Lösung im Gegenstrom eintretenden Warmwasser durchströmt werden.

Die Arbeitsweise wird durch folgendes Beispiel erläutert:

Von einer, wie üblich, durchEintropfen der erforderlichen Menge wasserfreier Blausäure in käufliche Formaldehydlösung hergestellten 530/oigen Glykolsäurenitrillösung läßt man stündlich 9 bis ι ο 1 in eine von ungefähr 75 bis 90⁰ warmem Wasser umgebene; aus drei übereinander angeordneten, mit Raschigringen gefüllten Kolonnen (von je 800 mm Länge und 100 mm Durchmesser) bestehende Verdampferapparatur in dünnem, gleichmäßigem Strahl einfließen, wobei man 4.0 die ganze Apparatur unter vermindertem Luftdruck, z. B. unter einem Quecksilberdruck von 100 bis 200 mm, hält und den bei der Verdampfung abgehenden Wasserdampf über jeder Kolonne gesondert absaugt. Selbstverständlich sind für geringere Durchsatzleistungen auch andere weniger komplizierte Durchlaufverdampfer, wie Rohrschlangen, einfache Kolonnen mit Füllkörpern oder Glockenböden u.dgl., brauchbar. Das abfließende Konzentrat, stündlich 5 bis ^¹J₂ 1 praktisch wasserfreies ■ Glykolsäurenitril, kann unmittelbar nach Verlassen der ■ Durchlaufapparatur abgekühlt und gegebenenfalls einem Sammelgefäß zugeleitet oder ungekühlt sofortiger Verwendung zugeführt werden.

Um bei der Einwirkung höherer Temperaturen in der Durchlaufapparatur vorzeitige Zersetzung des Oxynitrils, wie sie beim Eindampfen der Gesamtmenge im Kolben beobachtet wird, mit Sicherheit auszuschließen, '•iempfiehlt es sich, die Wassersto'ffionenkonzenition der Oxynitrillösung vor deren Ein- :t in die Eindampfapparatur auf einen von etwa 2,5 und darunter zu bringen, 'wozu sich ein Zusatz entsprechender Mengen Salz- oder Schwefelsäure eignet. In gleicher Weise ist es auch erforderlich, die ablaufende konzentrierte Flüssigkeit auf ihren pa-Wert zu prüfen und gegebenenfalls durch Säurezusatz auf den obengenannten ρπ-Wert zu bringen, um eine unbegrenzte Haltbarkeit auch der konzentrierten Lösung zu erzielen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Konzentrierung wäßriger Glykolsäurenitrillösungen durch Eindampfen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glykolsäurenitrillösungen in dünnem Strahl in eine Durchlaufapparatur, wie eine Verdampferschlange oder Kolonne, eintreten läßt, sie in dieser unter geringerem Druck als Atmosphärendruck einer erhöhten, aber unter ioo° liegenden Temperatur nicht länger aussetzt, als zur Verdampfung des Wassers notwendig ist und, falls nicht sofortige Verwendung erfolgt, die konzentrierte Glykolsäurenitrillösung nach Verlassen des Durchlaufverdampfers abkühlt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den beim Eindampfen gebildeten Wasserdampf in verschiedenen Höhen der Durchlaufapparatur mittels in eine gemeinsame Vakuumleitung mündender Anzapfleitungen abführt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere in bezug auf die Führung der Glykolsäurenitrillösung hintereinander, in bezug auf die Abdampfführung parallel geschaltete Durchlaufapparaturen verwendet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß man die Wasserstoffionenkonzentration der wäßrigen Glykolsäurenitrillösung vor ihrem Eintritt in die Durchlaufapparatur durch Zusatz von Säuren auf einen pH-Wert von 2,5 und darunter bringt.