DE960206C - Verfahren zur Umwandlung von feinkoernigen Alkalisalzen aromatischer Monooxyverbindungen in die Alkalisalze der entsprechenden Oxycarbonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Umwandlung von feinkörnigen Alkalisalzen aromatisdier Monooxyverbindungen in die Alkalisalze der entsprechenden Oxycarbonsäuren Die Carboxylierung von Alkalisalzen aromatischer Monooxyverbindungen in fester Form mit Hilfe von KoMendioxyd zu den Alkalisalzen der entsprechenden Oxycarbonsäuren verlangt eine möglichst genaue Einhaltung optimaler Temperaturen. Wegen der verhältnismäßig hohen freiwerdenden Rleaktionswärme und der schlechten Wärmeleitfähigkeit des zu behandelnden Pulvers konnte seither unter betrieblichen Verhältnissen, auch bei Verwendung fein. körniger Alkalisalze, die Zugabe des Kohlendioxyds nur sehr langsam erfolgen, um einen unerwünschten Temperaturanstieg zu vermeiden.
• Es wurde nun gefunden, daß man solche Reaktionen mit Vorteil in einer Wirbelschicht des feinkörnigen Alkali salzes, also in einem flüssigkeitsähnlichen Zustand, durchführen kann, wenn dieses in Form von Partikeln mit einem Durchsnesser von 20 bis 200 µ angewandt wird. Wegen der günstigen Wärmeüb.ergan,gsv,erhältnis.se in solchen Wirbelschichten und der bequemen Möglichkeit der Ableitung der Reaktionswärme kann die Reaktionszeit auf einen kleinen Bruchteil der üblichen herabgedrückt werden. Die verhältnismäßig einfache Handhabung solcher aufgewirbelten Pulver gestattet die Durchführung der Reaktion im kontinuierlichten Verfahren bei normalem oder erhöhtem Druck.
• Zweckmäßig bedient man sich hierbei einer Apparatur, wie sie schematisch in der Zeichnung dargestellt ist und wie sie allgemein für die Handhabung von Reaktionen pulverförmiger Festkörper mit Gasen oder verdampften Flüssigkeiten im Wirbelzustand üblich ist. Das Alkalisalz der Oxyverbindung wird in ihr durch geeignete Maßnahmen kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich, heispieisweise mittels Schleuseneinrichtungen, dem Reaktionsraum zugeführt und das Reaktionsprodukt denn kontinuierlich im Wirbelzustand durch Entspannungsventile abgelassen. Das zur Reaktion und zum Aufwirbeln des pulverförmigen Alkaliphenolats benötigte Kohlendioxyd, welches natürlich genügend wåsserfrei sein muß, strömt im Kreislauf von unten nach oben durch den Reaktionsraum. Man kann die Reaktion bei gewöhnlichem Druck vornehmen, muß dann aber ,mit der Bildung von freien Phenolen rechnen, wie sie sich aus der bekannten Kolbe-Reaktion bei gewöhnlichem Druck ergibt. Es empfiehlt sich daher, die Reaktion unter Überdruck vorzunehmen, zweckmäßig bei 3 bis 20 Atmosphären oder höher.
• Um das Alkalisalz der Oxyverbindung in einen guten Wirbelzustand mit Hilfe des Kohlendioxydstromes bringen zu können, muß man dafür Sorge tragen, daß es in richtiger Teilchengröße und -form zur Anwendung kommt. Die Größe der Partikeln soll, wie bereits oben gesagt, zwischen 20 und 200 am besten zwischen 40 und 100 ß liegen. Außerdem sollen die Partikeln möglichst kugelförmige Gestalt besitzen. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, daß man die wäßrigen Lösungen der Alkalisalze der aromatischen Oxyverbindungen zuvor in einem Zerstäubungstrockner verdampft, wobei Pulver dieser Alkalisalze von nahezu Kugelgestalt anfallen, deren mittlere Komgröße durch Wahl geeigneter Eindampftemperaturen und Durchsatzverhältnisse im Zerstäubungstrockner im gewünschen Sinne gesteuert werden kann.
• Außerdem hat es sich in manchen Fällen als zweckmäßig erwiesen, dem Alkalisalz im Wirbelbett sogenannte »Flußmittel«, beispielsweise Kaolin, Aluminiumoxyd oder Graphit, von geeigneter Korngröße in Mengen bis zu 50 Wo beizugeben, um ein einwandfrei fließendes Wirbelbett aufrechterhalten zu können, dessen Betthöhe mit Hilfe der bekannten Einrichtungen, z. B. durch Differenzdruckmessung, beobachtet wird.
• Die pulverförmigen Reaktionsprodukte verlassen den Reaktionsraum durch ein Steigrohr über ein Entspannungsventil bekannter Bauart, wie solche auch zum Entspannen von Schlämmen üblich sind.
• Die Reaktionsprodukte werden dann in bekannter Weise auf die freien Oxycarbonsäuren aufgearbeitet, also z. B. durch Lösen in Wasser, eventuelles Filtrieren und Ansäuern.
• Die zur Durchführung der Reaktion benötigte Temperatur richtet sich nach der Natur der Oxyverbindung und ist im allgemeinen für die einzelnen Oxyverbindungen bekannt. So wird man beispielsweise Natriumphenolat im Wirbelbiett im Bereich von etwa 110 bis I600 carboxyiieren und Natriumnaphtholat im Bereich von etwa I50 bis 2400.
• Als Ausgangsprodukte für das Verfahren gemäß der Erfindung sind alle aromatischen Monooxyverbindungen verwendbar, welche nach wider Schmitt-Kolbe-Reaktion Oxycarbonsäuren liefern können, also z. B. Phenol, Kresole, substituierte Phenole, Naphthole und Oxychinolin. Sie liefern hierbei die Oxycarbonsäuren in Ausbeuten, wie sie bei den bekannten Carboxylierungsmethoden erhalten werden.
• B e i s p i e l Aus seinem unter Stickstoffdruck stehenden Vorratsbehälter A (s. Zeichnung) werden über ein Dosierzellenrad B etwa 36 kg ein,er Mischung, bestehend aus 50 Gewichtsprozent Natriumphenolat (Tseilchengröße 40 bis 100 ,z, möglichst kugelförmig) und 50 Gewichtsprozent feinpulvrigem Aluminiumoxyd, in den Reaktionsraum C aus nichtrostendem Stahl von 2 m Höhe und 200 mm lichter Weite eingeführt. Der Reaktionsraum C wird auf einer Temperatur von etwa I30 bis I500 gehalten.
• Durch den frittenförmigen Boden D wird die zur Reaktion und Begasung notwendige vorgewärmte Kohlendioxydmenge (etwa 50 bis 60 Nm3/Stunde) unter einem Druck von ,etwa 10 Atmosphären eingeblasen. Das überschüssige Kohlendioxyd verläßt den Druckraum über einen Cyclon E und wird durch eine Gasumlaufpumpe F nach Auffrischen mit neuem Kohlendioxyd dem Reaktionsraum durch die Fritte D wieder zugeführt. Das aus Natriumsalicylat und Aluminiumoxyd bestehEende Umsetzungsprodukt wird unter Aufrechterhaltung der Betthöhe nach einer mittleren Verweilzeit von etwa 30 Minuten über ein Entspannungsventil G aufend abgezogen und auf bekannte Weise auf Salicylsäure aufgearbeitet. Man erhält bei einem Umsatz von mehr als 95 % eine Salicylsäureausbeute von etwa 98%, berechnet auf umgesetztes Natriumphenolat.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Umwandlung von feinkörnigen Alkalisalzen aromatischer Mono oxyverbindungen in die Alkalisalze der entsprechenden Oxycarbonsäuren mit Hilfe von Kohlendioxyd, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssalze in Form von Partikeln mit einem Durchmesser von 20 bis 200 µ angewandt und in einem flüssigkeitsährlichen Zustande, einer sogenannten Wirbelschicht, mit Kohlendioxyd begast werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentanmeldung N 4029 IVc/ 12 q.