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Verfahren zur Entwässerung von Äthylalkohol enthaltenden Gemischen
Gegenstand des Patents 628 698 ist ein Verfahren zur stetigen Herstellung von wasserfreiem
Alkohol durch Überleiten der wäßrigen Alkoholdämpfe über eine ihnen ,entgegenströmende
Lösung wasserentziehender Salze in wasserfreiem Alkohol, wobei die mit Wasser beladenen
Salze im Kreislauf @entwässert und nach dem Lösen in wasserfreiem Alkohol wieder
in den Arbeitsgang eingeführt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, dä.ß die Salze
beim Entwässern bis zur Schmelze erhitzt und in diesem Zustand, gegebenenfalls unter
Umrühren, in wasserfrelem Alkohol gelöst werden. ' Es wurde nun gefunden, daß dieses
Verfahren nicht nur zur Entwässerung von Äthylalkohol hrauchbar ist, sondern daß
ganz allgemein Gemische organischer Flüssigkeiten, die Äthylalkohol als Bestandteil
enthalten, nach diesem Verfahren, nämlich durch Behandlung der Wasser und Alkoholenthaltenden
Dämpfe mit einer Auflösung von geieignieten wasserentziehenden Salzen in absolutem
Alkohol oder in wasserfreien organischen Flüssigkeitsgemischen, die Äthylalkohol
als Bestandteil enthalten, entwässert werden können.
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Dabei ist besonders geeignet zur Durchführung des Verfahrens ein Salzgemisch,
das aus 7o Teilen Kaliumacetat und 3o Teilen Natriumacetat besteht, oder solche
Salzgemische, die statt oder neben Gemischen von Natrium- und Kaliumacetat oder
einem von ihnen andere Alkali-oder Erdalkalisalze der Essigsäure oder homologer
niederer Fettsäuren enthalten, mit der Maßgabe, daß wenigstens eines der Salze im
absoluten Alkohol löslich ist und wenigstens eines der Salze wasserentziehende Wirkungen
hat.
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Es ist bekannt, daß man durch hintereinanGergeschaltere Waschverfahren
Verunreinigungen aus Flüssigkeiten entfernen,- d. h. Flüssigkeiten in ihre Bestandteile
zerlegen kann. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zum Entwässern von Alkohol
Lösungen von hygroskopischen Salzen zu verwenden, die in absolutem Alkohol eine
von unten mit Dämpfen von wäßrigem Spiritus beschickte Kolonne berieseln.
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Man hätte danach erwarten sollen, daß das erwähnte Waschverfahren
;gerade für den vorliegenden Zweck unbrauchbar wäre, da bei dem bekannten Verfahren
die Zerlegung in einzelne Bestandteile geradezu gefördert wird. Durch die vorliegende
Erfindung wird im Gegensatz dazu erreicht, daß .ein Äthylalkohol ,enthaltendes Gemisch
oder Essigester u. dgl. stetig entwässert wird, ohne daß gleichzeitig eine Zerlegung
in die -einzelnen Bestandteilie stattfindet.
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Die Aufgabe, an Stelle von reinem, vorkonzentriertem Alkohol Gemische
von Alkohol
mit anderen organischen Flüssigkeiten zu entwässern,
tritt in der Technik an verschiedenen Stellen auf. Z. B. erzeugen die Sulfitspritfabriken
bei der Gärung ein Rohprodukt, das; #; von den bei jedem Rohspiritus vorhandenen;;
Beimengungen von Aldehyden -und Fuselöler% abgesehen, Methanol in wechselnder Menge;"
z. B. bis zu tooo und mehr des vorhandenen Athylalkohols, enthält. Ein solches Gemisch,
auf Konzentrationen von 9o bis 950o Gesamtalkoholgehalt gebracht, läßt sich nach
den sonst vorzugsweise angewendeten Entwässerungsverfahren mit Hilfe azeotroper
Gemische bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck nicht ohne weiteres in absoluten Alkohol
überführen, weil der wesentlich tiefer siedende Methylalkohol die azeotrope Destillation
in empfindlicher Weise stört. Bis zum Augenblick blieb daher kein anderer Ausweg,
als den Methylalkohol durch eine besondere Destillation aus dem Sulfitspiritus zu
entfernen und dann den methanolfreien Spiritus der Entwässerung durch azeotrope
Destillation zu unterwerfen, um schließlich, wenn es sich um die Verwendung des
absoluten Alkohols für Treibstoffzwecke oder als Lösungsmittelzusatz handelte, diesen
vorher abgetrennten Methylalkohol als wertvollen Bestandteil nachträglich wieder
hinzuzufügen. Die nach der Erfindung erfolgende Anwendung des Entwässerungsverfahrens
gestattet im Gegensatz dazu, das auf beispielsweise go bis 9500 vorkonzentrierte
Gemisch von Athylalkohol mit beliebigen Mengen Methylalkohol unmittelbar in ein
wasserfreies Gemisch der beiden Alkohole überzuführen mit einem Gesamtalkoholgehalt
von 99,8 Gewichtsprozenten und mehr, welches Enderzeugnis dann zur Zumischung bei
Treibstoffen und Lösungsmitteln Verwendung finden kann.
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Der glatte Verlauf der Entwässerung, trotz des Vorliegenseines Gemisches,
beruht darauf, daß z. B. in der mit einer Lösung des wasserentziehenden Salzes in
absolutem Alkohol berieselten Kolonne wohl eine Destillation, nicht aber eine scharfe
Fraktionierung der organischen Flüssigkeiten von verschiedenen Siedepunkten stattfindet.
Sowohl Äthylalkohol wie Methylalkohol steigen in Dampfform nach oben, während das
wasserentziehende Salz mit dem Wasser nach unten abfließt. Dementsprechend zeigt
sich, daß das Verfahren auf Gemische organischer Flüssigkeiten jeder Art anwendbar
ist, auch wenn die Siedepunkte der Bestandteile, wie z. B. im Falle Methylalkohol-Athylalkohol,
um 15",
gegebenenfalls sogar noch weiter voneinander abweichen.
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Ein ähnlicher Fall liegt z. B. vor, wenn es sich darum handelt, Gemische
von Essigäther mit überschüssigem Alkohol zu entwässern. Die Entwässerung solcher
Gemische stößt auf Schwierigkeiten, weil Essigäther :.`zusammen mit Wasser und Alkohol
ein azeo-
| ;ECi-opes Gemisch bildet, bei dem das Wasser |
| 9()"o beteiligt ist, so daß eine Abtren- |
| %üng des Wassers durch einfache Rektifika- |
tion nicht möglich ist. Um ein Gemisch von Essigäther, Alkohol und Wasser, das Wasser
in Mengen von etwa too.o enthält, zu entwässern, kann man in Anwendung des Verfahrens
derart vorgehen, daß man eine Lösung von Kaliumacetat oder von Kaliumaoetat und
\atriumacetat in absolutem Alkohol verwendet, die man den Dämpfen des Gemisches
entgegenrieseln läßt. Dabei wird das Wasser vollständig durch das wasserentziehende
Salz entfernt und aus der Kolonne unten abgeführt, während das Gemisch aus Essigäther-und
Alkoholdämpfen, denen sich die Hauptmenge des zur Auflösung des Salzes verwendeten
absoluten Alkohols beigesellt, am Kopf der Kolonne in wasserfreier Form erhalten
wird.
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Es wurde weiter gefunden, daß es nicht notwendig ist, die wasserentziehenden
Salze in absolutem Alkohol aufzulösen. Es kann vielmehr auch absoluter Alkohol im
Gemisch mit anderen Stoffen dazu Anwendung finden. So ist es bei der Entwässerung
von methanolhaltigem Sulfitsprit zweckmäßig, das Enderzeugnis dieser Entwässerung,
nämlich ein Gemisch von Methylalkohol und Äthylalkohol, in wechselnden Mengen zur
Auflösung des Salzes zu verwenden und mit dieser Lösung die Entwässerungskolonne
zu berieseln. Ebenso ist es im Falle der Entwässerung von Essigäther-Alokoh-ol-Gemischen
möglich, statt reinen Alkohols diesen mit zusätzlichen Mengen Essigäther gemischt
zur Auflösung des wasserentziehenden Salzes zu verwenden. Unter Umständen wird dabei
keine vollständige Auflösung des Salzes erzielt. Indessen ist es durch Einrühren
des schmelzflüssigen Salzes in das Alkohol-Essigäther-Gemisch möglich, den ungelösten
Anteil in so fein verteilter Ausscheidung zu erhalten, daß sich das Gemisch im ganzen
wie eine Flüssigkeit behandeln, insbesondere fortbewegen läßt. In der Kolonne selbst
tritt in dem Maße, wie das wasserentziehende Salz Wasser an sich reißt, eine vollständige
Auflösung ein, so daß die Gefahr einer Verstopfung durch feste Ablagerungen in der
Kolonne gänzlich vermieden wird.