Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób stezania kwasu octowego.Wyciaganie i stezanie kwasu octowego, zawartego w roztworach wodnych, zapo- moca rozpuszczalników slabo rozpuszczal¬ nych w wodzie uskuteczniano juz w roz¬ maity sposób.We wszystkich przypadkach po eks¬ trakcji kwasu octowego rozpuszczalnikiem z roztworu wodnego otrzymuje sie miesza¬ nine, zlozona z trzech skladników: rozpu¬ szczalnika, kwasu i wody, przyczem roz¬ puszczalnik znajduje sie w duzej ilosci, a woda w stosunkowo malej, Znane sposo¬ by wydzielania kwasu octowego mozna podzielic na dwie kategorje.Do pierwszej naleza sposoby, stosuja¬ ce rozpuszczalniki lotne i latwe do od¬ dzielenia od kwasu octowego zapomoca zwyklej destylacji, przyczem kwas pozo¬ staje jako niedogon.Do drugiej kategorji naleza sposoby, stosujace rozpuszczalniki o punkcie wrze¬ nia dostatecznie wysokim, aby mozliwe bylo ich oddzielenie od kwasu octowego zapomoca zwyklej destylacji, przyczem kwas jest tu produktem bardziej lotnym, a rozpuszczalnik pozostaje w niedogonie.Wynalazek niniejszy opracowany przy wspóludziale pp. Eloi Ricard i Henri Mar¬ tin Guinot umozliwia stosowanie w spo¬ sób ogólny wszelkich rozpuszczalników, bez wzgledu na ich temperature wrzenia, a zwlaszcza stosuje sie do przypadku, gdy temperatura wrzenia rozpuszczalnika jest bardzo zblizona lub równa temperaturze wrzenia kwasu.Sposób wedlug wynalazku polega naciaglej de3tylacji zawierajacego wode roz¬ tworu kwasu octowego w odpowiednim rozpuszczalniku w kolumnie z ogrzewaniem posredniem, zaladowanej raz na zawsze pewna iloscia cieczy, zwanej „porywa¬ czem", nierozpuszczalnej lub slabo rozpu¬ szczalnej w wodzie i zdolnej do wytworze¬ nia z kwasem octowym dwuskladnikowej mieszaniny azeotropowej jednorodnej lub niejednorodnej, przyczem mieszanina ta we wszelkich przypadkach daje sie roz¬ dzielic na warstwy przez niewielki doda¬ tek wody, oraz do wytworzenia innej mie¬ szaniny azeotropowej dwuskladnikowej z woda, o temperaturze wrzenia nizszej od poprzedniej.Podczas destylacji rozpuszczalnik za¬ chowuje sie jako produkt wyzejwrzacy i jest zbierany w sposób ciagly w dolnej czesci kolumny destylacyjnej.W górnej czesci kolumny otrzymuje sie mieszanine o punkcie wrzenia najnizszym, utworzona z cieczy porywajacej i wody, dajacej sie zdekantowac. Po dekantacji wode sie usuwa lub przeprowadza z wod¬ nym roztworem kwasu, przeznaczonym do stezenia, jesli zawiera ona nieco kwasu; plyn porywajacy powraca do górnej cze¬ sci kolumny.Zboku kolumny, ponad miejscem do¬ plywu mieszaniny, zlozonej z rozpuszczal¬ nika, kwasu i wody, odciaga sie mieszani¬ ne kwasu i cieczy porywajacej o skladzie, zblizonym do skladu dwuskladnikowej mieszaniny azeotropowej. Otrzymana mie¬ szanina, scisle biorac, zawiera niewielka ilosc wody, która mozna zreszta zmieniac, regulujac stosunki ilosciowe oraz ogrze¬ wanie kolumny; woda ta ulatwia dekanta- cje mieszaniny. Po dekantacji oddziela sie warstwe, utworzona z lekko uwodnionego kwasu, zawierajaca w roztworze niewiel¬ ka ilosc cieczy porywajacej. Druga war¬ stwe, zlozona z cieczy porywajacej nieco zakwaszonej, odprowadza sie zpowrotem do kolumny.Lekko uwodniona warstwe kwasna w celu calkowitego odwodnienia wprowadza sie do malej kolumny, ogrzewanej po¬ srednio i naladowanej ciecza porywajaca, stosowana w kolumnie glównej. U wierz¬ cholka tej kolumienki odpedza sie wode w postaci niskowrzacej dwuskladnikowej mieszaniny o punkcie minimum tempera¬ tury wrzenia z substancja porywajaca, podczas gdy w dolnej czesci otrzymuje sie kwas bezwodny. Poniewaz ciecz, zasi¬ lajaca te kolumienke, zawiera w roztwo¬ rze niewielka ilosc cieczy porywajacej, jak to zaznaczono powyzej, wiec nalezy z niej wyciagnac w górnej czesci kolumny ilosc, odpowiadajaca tej cieczy, i dopro¬ wadzic do kolumny glównej; tak samo po¬ stepuje sie z warstwa wodna, jesli jest ona zbyt kwasna, aby mogla byc zwrócona bez¬ posrednio do baterji ekstrakcyjnej.Jesli nie idzie o otrzymanie kwasu zu¬ pelnie bezwodnego, lecz tylko stezonego, to warstwe kwasu lekko uwodniona uwal¬ nia sie od zawartej w niej cieczy porywa¬ jacej zapomoca destylacji ciaglej w ko¬ lumience ogrzewanej posrednio, przyczem pary z tej kolumienki laczy sie z parami, pochodzacemi z bocznej czesci kolumny glównej.Nie przekraczajac zakresu wynalazku, mozna nie brac z kolumny glównej frakcji bocznej, niezbednej dla otrzymania kwasu bardzo stezonego lub bezwodnego. W tym przypadku u wierzcholka kolumny glów¬ nej destyluje mieszanina wody, kwasu i cieczy porywajacej; kwas i woda, zawarte w roztworze w mieszaninie zasilajacej, od¬ dziela sie w dekantatorze, gdzie tworza jedna z warstw; dekantator umieszczony jest u wierzcholka kolumny glównej, pod¬ czas gdy ciecz porywajaca, zawarta w dru¬ giej warstwie tego dekantatora, powraca do aparatu, jak zwykle.Sposób wedlug wynalazku pozwala wiec na stosowanie grupy rozpuszczalni¬ ków, nie dajacych sie stosowac w proce- - 2 —sach dawniejszych. Z posród tych rozpu¬ szczalników octan butylowy daje bardzo znaczne korzysci praktyczne.Metoda ta jest równiez korzystna ze wzgledu na zuzycie pary, poniewaz odpa¬ rowuje sie sam kwas ze stosunkowo mala iloscia wody. Co do odzyskiwanego rozpu¬ szczalnika, to jego odkwaszenie jest calko¬ wite, co pozwala na zachowanie maksi¬ mum jego skutecznosci przy wlasciwej ekstrakcji wodnych roztworów kwasu octo¬ wego.Wreszcie temperatury, niezbedne do o- grzewania rozmaitych kolumn, nie sa wy¬ sokie, siegaja np. 100° -=- 150°, co stanowi znaczna korzysc w porównaniu z niektó- remi procesami dawnemi, które wymagaja stosowania prózni lub temperatur ogrze¬ wania 180° h- 200°C.Opisany sposób moze byc stosowany nietylko do stezania kwasu octowego, lecz takze stezania innych nizszych kwasów szeregu tluszczowego. Kwasy te, oprócz funkcyj kwasowych, moga równiez wyka¬ zywac i inne funkcje, byleby nie reagowa¬ ly z substancjami, stosowanemi jako roz¬ puszczalnik i jako ,,porywacz".Ponizszy przyklad oraz zalaczony ry¬ sunek sluza do lepszego wyjasnienia prze¬ biegu procesu.Przyklad. Jako rozpuszczalnik stosuje sie octan butylowy w celu wyciagniecia znanemi srodkami kwasu octowego z 30% wodnego roztworu.Po ekstrakcji otrzymuje sie mieszanine o skladzie w przyblizeniu nastepujacym: Octanu butylowego 78,5% Kwasu octowego 16% J co odpowiada Wody 5,5% / 76,2% kwasu.Mieszanine te przeprowadza sie przez przewód 2 do kolumny / z pólkami, ogrze¬ wanej posrednio zapomoca wezownicy 3 i zaladowanej odpowiednia iloscia cieczy porywajacej, zlozonej z mieszaniny weglo¬ wodorów wyciagnietych z benzyny, wrza¬ cej w dosc waskich granicach temperatury, np. od 99° do 101°.Bezwodny kwas octowy tworzy z ta wydzielona benzyna jednorodna mieszani¬ ne azeotropowa dwuskladnikowa, wrzaca w 94°C i zawierajaca 30% kwasu.Ta sama benzyna daje z woda miesza¬ nine dwuskladnikowa, zawierajaca 10% wody o punkcie minimum temperatury wrzenia 80°.Podczas destylacji kwas i woda, zawar¬ te w mieszaninie zasilajacej, sa porywane na górne pólki kolumny 1. Przy samym wierzcholku kolumny usuwa sie odpowied¬ nia ilosc par, która sie skrapla w 4, po¬ czern skropliny przeprowadza sie do de- kantatora 5.Warstwa dolna w dekantatorze, skla¬ dajaca sie z wody oraz niewielkiej ilosci kwasu octowego, wraca przez przewód 6 do odpowiedniego miejsca aparatu eks¬ trakcyjnego. Warstwe górna, zlozona z porywacza prawie czystego, prowadzi sie do wierzcholka kolumny przez przewód 7.O kilka pólek ponizej wierzcholka ko¬ lumny przy 8 usuwa sie pewna ilosc pary, dostateczna do wyciagniecia prawie calej ilosci kwasu octowego w postaci dwusklad¬ nikowej mieszaniny (benzyna—kwas octo¬ wy), zawierajacej nieco wody, aby zapew¬ nic dobra dekantacje, uskuteczniana w dekantatorze 10, po przejsciu przez chlod¬ nice 9. Warstwa górna, zawierajaca glów¬ nie porywacz, powraca do kolumny glów¬ nej przez przewód 11. Warstwe dolna, zlo¬ zona z kwasu 90 -i- 99%, prowadzi sie przez przewód 12 do kolumienki 13, ogrze¬ wanej z zewnatrz i zaladowanej raz na zawsze odpowiednia iloscia benzyny, która ma dzialac jako ciecz porywajaca wode.Pary, uchodzace z kolumienki 13, skraplaja sie w 15 i prowadzone sa do de- kantatora 16, gdzie ciecz rozdziela sie na dwie warstwy. Czesc warstwy wodnej pro¬ wadzi sie przez przewód 18 do kolumienki, - 3 —aby mozliwie zapobiec wznoszeniu sie kwasu octowego do wierzcholka. Druga czesc (odpowiadajaca wodzie cieczy zasi¬ lajacej) wraca przez przewód 17 do kolum¬ ny glównej. Co sie tyczy warstwy górnej, zlozone] glównie z cieczy porywajacej, to wraca ona do obiegu czesciowo przez rure 19 do kolumienki 13, czesciowo zas (czesc odpowiadajaca benzynie rozpuszczonej w mieszaninie zasilajacej) przez przewody 20 i 17 do kolumny glównej 1.W tych warunkach kwas octowy juz bardzo stezony, doprowadzany przez prze¬ wód 12, splywajac po pólkach kolumienki 13, odwadnia sie i uwalnia od benzyny, która zawieral w roztworze. Kwas zupelnie bezwodny i czysty zbiera sie w dolnej cze¬ sci i uchodzi przez przewód 14.Octan butylowy, doplywajacy do ko¬ lumny glównej /, splywa z pólki na pólke, oddajac swój kwas benzynie, znajdujacej sie na talerzach. Dzieki jego temperaturze wrzenia 125°C, umozliwiajacej latwe roz¬ dzielanie, zbiera sie go w stanie czystym w dolnej czesci kolumny / i do nieskonczo¬ nosci powtarza sie z nim proces kolowy ekstrakcji i odkwaszania.Sposób wedlug wynalazku mozna pro¬ wadzic w calosci lub czesciowo pod cisnie¬ niem roznem od atmosferycznego, np. w celu wytworzenia najlepszych warunków porywania azeotropowego. Wreszcie, chcac odzyskac pewne ilosci ciepla, ogrzewa sie jedna kolumne kosztem ciepla utajonego par z drugiej kolumny. PL