DE877604C

DE877604C - Verfahren zum Konzentrieren von Essigsaeure

Info

Publication number: DE877604C
Application number: DEA3233D
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Schnegg
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1943-01-05
Filing date: 1943-01-05
Publication date: 1953-05-26

Description

Verfahren zum Konzentrieren von Essigsäure Bei der Konzentrierung von Essigsäure nach den Verfahren der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln und anschließender Destillation des Extraktes darf der Extrakt nur eine bestimmte Menge Säure enthalten, da gleichzeitig mit der Säure eine gewisse Menge Wasser im organischen Lösungsmittel gelöst wird. Das Verhältnis von im Extrakt vorhandenem Wasser zum organischen Lösungsmittel muß derart sein, daß das Wasser mit dem Lösungsmittel als azeotropes Gemisch abdestilliert werden kann. Nur unter diesen Umständen kann eine wasserfreie Essigsäure erhalten werden.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, einen Extrakt herzustellen, welcher möglichst wenig Wasser enthält, weil damit die Rentabilität einer Essigsäurewiedergewinnungsanlage gesteigert werden kann. Es ist bekannt, den Extrakt mit festen hygroskopischen Salzen zu behandeln oder durch Zusatz von mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmitteln den Wassergehalt des Extraktes herabzusetzen. Es wurde auch vorgeschlagen, den Extrakt mit Hilfe von Salzlösungen zu entwässern. Als Salze werden solche angewandt, welche weder in Essigsäure noch in dem verwendeten Extraktionsmittel Äthylacetat löslich sind, wie z. B. Natriumchlorid.
Die Nachteile der Verwendung von festen hygroskopischen Salzen liegen in der Schwierigkeit, aus den entstehenden wasserhaltigen Salzen das Wasser zu entfernen. Dazu sind hohe Temperaturen und große Wärmemengen erforderlich. Extrahiert man mit einem Gemisch von organischen Lösungsmitteln, von denen das eine nicht in Wasser löslich ist, dann ist die Extraktionswirkung schlecht, und die Destillation des Extraktes bietet durch das Vorhandensein zweier organischer Lösungsmittel Schwierigkeiten.
Behandelt man jedoch den Extrakt mit Salzlösungen, wie z. B. Lösungen von Natriumchlorid, so sind die obengenannten Schwierigkeiten behoben. Das Verfahren stößt aber in der Praxis dennoch auf Schwierigkeiten, da die verwendeten. Salze Chlorionen an den Extrakt abgeben, welche bei der nachfolgenden Destillation des Extraktes in die Destillationsapparate gelangen und in Gegenwart der sich bildenden heißen Essigsäure Salzsäure bilden und eine Korrosion der verwendeten Werkstoffe, welche meist Kupfer und Edelstähle sind, zur Folge haben. .
Man könnte annehmen, daß andere, sich in Essigsäure und dem Extraktionsmittel nicht lösende, neutrale Salze, welche keine Chlorionen abgeben, für den beschriebenen Zweck brauchbar sein würden. Es hat sich jedoch aus Versuchen ergeben, daß alle untersuchten, sich in Essigsäure nicht lösenden Salze außer Natriumchlorid und Calciumchlorid den Entwässerungseffekt gar nicht oder nur in einer technisch nicht genügenden Weise ergeben. Die in der Tabelle angeführten Versuche sollen das verdeutlichen.

500 cm3 eines Extraktionsgemisches, welches 11,6 Gewichtsprozent Wasser, 1o,8o Gewichtsprozent Essigsäure und 78,o8 Gewichtsprozent Äthylacetat enthält, werden mit 500 cm3 der betreffenden Salzlösung intensiv geschüttelt und nach der Schichtentrennung die Extraktionsschicht analysiert. Der Gehalt an Essigsäure wird durch Titration mit 1 n-Na OH, der Gehalt an Essigester durch Verseifen mit 1 n-NaOH und Rücktitration der überschüssigen Lauge und das Wasser mit Acetylchlorid in Pyridin nach Kaufmann und Funke (Fette und Seifen, Bd. 44, S.386, [1g37]) bestimmt.

Tabelle

Wassergehalt

Verwendetes Salz Konzentration nach der Salz-

behandlung

Natriumchlorid .... gesättigt 8,o0/,

Calciumchlorid .... 500/0 8,00/,

Natriumsulfat ..... 30% 11,28 0/0

- ..... gesättigt 11,34 %

Natriumnitrat ..... - 9,00/ 0

Natriuniphosphat . . - 9,50/,)

Magnesiumsulfat ... - 12,20/0

Aluminiumsulfat ... - 12,50/0

Man erkennt, daß eine wesentliche Verminderung des Wassergehaltes des Extraktes nur mit Lösungen von Natriumchlorid und Calciumchlorid zu erreichen ist.

Demgegenüber wurde nun gefunden, daß Salzlösungen, welche in,Essigsäure lösliche Salze enthalten, sich ganz hervorragend zur Entwässerung des Extraktes eignen. Als solche Salze kommen vor allem die Acetate der Alkalimetalle, wie Natriumacetat und Kaliumacetat, in Betracht, welche in Essigsäure sehr leicht löslich sind. Sie haben den Vorteil, daß sie keine korrodierenden Eigenschaften besitzen und überdies ein sehr großes Wasserbindungsvermögen aufweisen. Unter denselben Bedingungen wie oben enthält ein mit einer in Wasser gesättigten Lösung von Natriumacetat behandelter Extrakt nur noch 6,6 % Wasser.
Obwohl die Konzentration der in der Lösung des Acetates vorhandenen, mit einem etwa 11%igen Extrakt im Gleichgewicht stehenden Essigsäure mit etwa 1g % wesentlich höher liegt als bei dem bekannten Verfahren mit z. B. Calciumchlorid, bei dem- die Salzlösung etwa 6 % Essigsäure enthält, wenn sie im Gleichgewicht mit 11%igem Extrakt steht, ist das kein Nachteil des vorliegenden Verfahrens. Die einmal mit Essigsäure gesättigte Acetatlösung wird im Kreislauf gehalten, so daß keinerlei Verlust an Essigsäure entsteht. Das von der Salzlösung aufgenommene Wasser muß vor deren Wiederverwendung abdestüliert werden. Dabei gehen geringe Mengen Essigsäure mit in das Destillat. Obwohl nun in den Acetatlösungen mehr Essigsäure gelöst ist, ist die Menge der mit dem Destillat übergehenden Essigsäure nicht größer als bei dem bekannten Verfahren.
Versuche unter gleichen Bedingungen ergaben bei der Verwendung von Calciumchlorid einen Essigsäuregehalt im wäßrigen Destillat von 5,9 % Essigsäure, bei Natriumacetat einen Gehalt von 5,95 % Essigsäure. Das neue Verfahren erlaubt demnach, auf einfachste Weise ohne Schwierigkeiten Extrakte, welche durch Extraktion von Essigsäure mit z. B. Äthylacetat erhalten wurden, weitgehend zu entwässern.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Konzentrieren von Essigsäure durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln, wie Äthylacetat, und Behandeln des so entstandenen Extraktes vor der Destillation mit Salzlösungen hoher Konzentration, dadurch gekennzeichnet, daß man Salze verwendet, welche wie Natriumacetat in Essigsäure leicht, in dem verwendeten Extraktionsmittel jedoch unlöslich sind.