Usuwanie ciepla wywiazujacego sie raptownie i w duzej ilosci podczas reakcji aldolizacji i za¬ pobieganie reakcjom ubocznym, które prowadza do tworzenia sie wtórnych produktów zywicz¬ nych, stanowia problemy jedne z najtrudniej¬ szych do rozwiazania w przemysle chemicznym.Produkcja aldolu octowego w sposób ciagly wyrugowala produkcje w kolejnych szarzach.W procesie ciaglym stwarza sie obieg mieszaniny aldehydu octowego i alddlu, która przeplywa z duza szybkoscia przez aparat oziebiajacy i za¬ silana jest w sposób ciagly aldehydem octowym i wodnym roztworem czynnika kondensujacego, przy czym z mieszaniny tej odciaga sie; czesc cieczy, proporcjonalnie do ilosci zasilajacej, i kieruje ja do strefy oziebiajacej, gdzie konden¬ sacja przebiega dalej az do czasu, gdy zostanie przerwana przez dodatek kwasu.Przy przeprowadzaniu takich sposobów mie¬ szanine obiegowa utrzymuje sie w temperaturze stosunkowo niskiej, przez wymiane cieplna prze¬ ponowa z pomocnicza ciecza chlodzaca, przy czym czesto zachodzi koniecznosc stosowania niaszyn chlodniczych, gdyz ciecz pomocnicza naj¬ tansza a zarazem o najwyzszym cieple wlasci¬ wym, mianowicie woda, nie znajduje sie na miejscu, a przynajmniej nie we wszystkich po¬ rach roku, w temperaturze dostatecznie niskiej.Majac glównie na wzgledzie moznosc uzycia wody jako czynnika oziebiajacego, utrzymywano mieszanine obiegowa w temperaturze stosunkowo wysokiej, zgadzajac sie na dosc niski procent przemiany na aldol w mieszaninie i utrzymujac cisnienie dostateczne do zapobiezenia wrzeniu mieszaniny. Proponowane temperatury byly za¬ wsze nizsze niz 40° C.Obieg uznawano zawsze za glówne miejsce reakcji, to znaczy za czesc aparatury, w której przemiana aldehydu na aldol zachodzi, pod wply¬ wem czynnika kondensujacego dodanego na po¬ czatku, calkowicie lub prawie calkowicie. Obie¬ gowi nadawano objetosc znacznie przewyzszajaca objetosc przewodu oziebianego, którym prowa¬ dzono ciecz z obiegu do zobojetnienia, przy czymw przewodzie tym zachodzilo juz tylko zakon¬ czenie aldolizacji. Co najwyzej mozna bylo zwiekszyc objetosc tego przewodu, jesli Utrzy¬ mujac go w temperaturze nizszej niz temperatura obiegu, dodawano do cieczy odciaganej przy wyjsciu do tego przewodu dodatkowa ilosc czyn¬ nika kondensujacego.Niedogodnosci tych sposobów polegaja na tym, ze czas tworzenia sie aldolu jest stosunkowo dlugi (na ogól od 20 minut do 2 godzin), ze apa¬ ratura zajmuje sporo mtejfca, oraz $e w wielu przypadkach nie we wszystkich porach roku mozna uzyc do chlodzenia wody biezacej bedacej do rozporzadzenia.Wynalazek ma na celu usuniecie tych niedo¬ godnosci. Pozwala on zwlaszcza na wykorzysta¬ nie szybkosci z jaka kondensacja zachodzi w temperaturach podwyzszonych i dzieki temu na przeprowadzenie wiekszej czesci aldolizacji w czasie znacznie skróconym, na bardzo krót¬ kim odcinku przebiegu mieszaniny reakcyjnej i w ograniczonej przestrzeni" tak, ze nie zachodzi obawa tworzenia sie ciezkich ubocznych produk¬ tów kondensacji. Jedno z ulepszen wedlug wy¬ nalazku polega na specjalnej metodzie przepro¬ wadzania aldolizacji w dwóch stadiach, w dru¬ gim stadium w temperaturze nizszej anizeli w pierwszym. Ciekla mieszanine aldehydu octowego, aldolu i czynnika kondensujacego utrzymuje sie najpierw w temperaturze podwyz¬ szonej, pod cisnieniem uniemozliwiajacym wrze¬ nie w tej temperaturze, w ciagu krótkiego przeciagu czasu nie przekraczajacego jednej mi¬ nuty, przy czym temperature utrzymuje sie scisle na stalej wysokosci, po czym mieszanine prowa¬ dzi ile przez itrefe, w której utrzymuje sie ja w niziiej temperaturze, w ciagu dluzszego okresu czasu niz pierwszy, i w której reakcja aldolizacji przebiega dalej.Dzieki takiemu postepowaniu juz w pierwszym stadium osiaga sie znaczny procent przemiany aldehydu octowego na aldol i produkty zywiczne nie maja ezasu sie utworzyc. W wyniku ezas trwania aldolizacji jest znacznie krótszy niz w sposobach dawniejszych i mozna go sprowa¬ dzic do mniej niz 5 minut.Najodpowiedniejszymi temperaturami do prze¬ prowadzania pierwszego stadium reakcji sa tem¬ peratury powyzej 40° C, zwlaszcza okolo 43° C.W drugim stadium stosuje sie temperatury zna¬ cznie nizsze, lecz nie koniecznie bardzo niskie, np. rzedu 35° C, tak, ze mozna zarówno w pier¬ wszym jak i drugim stadium uzywac wody bie¬ zacej jako czynnika chlodzacego.Przy przeprowadzaniu sposobu wedlug wyna¬ lazku w sposób ciagly, nalezy miec moznosc usuwania bardzo szybko duzych ilosci ciepla, wywiazujacych sie w przeciagu krótkiego czasu przechodzenia mieszaniny przez strefe poczatko¬ wa traktowania w wysokiej temperaturze. Dla¬ tego tez mieszanine przeprowadza sie przez te strefe tak, aby w stosunku do swojej objetosci po*iadala mozliwie duza powierzchnie wymiany cieplnej, a ciecz chlodzaca, z która mieszanina wymienia cieplo, prowadzi sie z szybkoscia moz¬ liwie jak najwieksza.Wedlug najdogodniejsiej postaci przeprowa¬ dzania sposobu, prowadzi sie strumien miesza¬ niny W szybkim obiegu, bez zmiany jego prze¬ kroju poprzecznego, najkorzystniej przez zwykla prosta rure o jednostajnym przekroju, miesza¬ nine zasila sie stale aldehydem i czynnikiem kondensujacym i równoczesnie odprowadza sie z niej czesc odpowiadajaca ilosci doprowadzanej, przy czym uskutecznia sie wymiane cieplna przeponowa pomiedzy strumieniem mieszaniny a ciecza chlodzaca, najkorzystniej woda, Szybkosc strumienia mieszaniny oraz szybkosc przeplywu cieczy chlodzacej tak sie ustala w stosunku do siebie oraz w stosunku do szybkosci zasilania, aby temperatura mieszaniny w obiegu pozosta¬ wala scisle sfala na obranej wysokosci, powyzej 40° C i aby czas obiegu nie przekraczal jednej minuty.Nalezy zaznaczyc, ze w dotychczasowych spo¬ sobach mieszanina aldehydu, aldolu i czynnika kondensujacego przeprowadzana byla w obiegu przez czesci urzadzenia o róznych przekrojach poprzecznych, co powodowalo zmiany liniowej szybkosci mieszaniny obiegowej i stanowilo przeszkode do uzyskania praktycznie duzych szybkosci.Ciecz chlodzaca mozna równiez prowadzic w obiegu, strumieniem o duzej szybkosci, który w sposób ciagly zasila sie swieza ciecza i równo¬ czesnie odprowadza i niego ciecz ogrzana.W celu wytworzenia potrzebnego cisnien'a mozna stosowac wszelkie nadajace sie sposoby znane w technice, Tym niemniej jest rzecza szczególnie korzystna wytworzyc to cisnienie, przynajmniej czesciowo droga hydrostatyczna i w tym celu odprowadzac w kierunku ku górze te czesc mieszaniny, która w drugim stadium aldolizacji utrzymuje sie w temperaturze nizszej.Poniewaz czas utrzymywania w tej temperaturze jest stosunkowo dlugi tak, ze i droga jest sto¬ sunkowo dluga i poniewaz gestosc mieszaniny zwieksza sie w miare postepu aldolizacji, ma sie na ogól do rozporzadzenia wieksza dlugosc prze¬ wodu n'z potrzeba do wytworzenia pozadanego cisnienia hydrostatycznego tak, ze mozna nawet przewodowi temu nadac postac wezownicy.W celu uproszczenia, w celu ulatwienia uzy¬ skania duzych szybkosci przeplywu bez znacz¬ niejszych przeciwcisnien i w celu zwiekszenia wymiany cieplnej, korzystnie Jest nadac czesci, w której zachodzi dalszy ciag aldolizacji ksztalt rury zaopatrzonej w plaszcz i posiadajacej do¬ kladnie ten sam przekrój co rura w pierwszym obiegu, przy czym przez plaszcz przepuszcza sie z odpowiednia szybkoscia strumien cieczy chlo¬ dzacej, najkorzystniej wody. I tu równiez, tak jak podano wyzej, korzystnie jest prowadzic ciecz chlodzaca w obiegu. Dlugosc rury z pla¬ szczem znacznie przewyzsza dlugosc rury w pier. wszym obiegu, podczas gdy w aparatach sluza¬ cych do przeprowadzania dawniejszych sposobów stosunek dlugosci tych dwóch czesci byl na ogól odwrotny.Sposób wedlug wynalazku daje zwlaszcza na¬ stepujace korzysci: 1) Dzieki przeprowadzaniu aldolizacji w tem¬ peraturze wysokiej i wynikajacemu stad krót¬ kiemu czasowi reakcji, urzadzenie do aldolizacji posiada wymiary niewielkie w porównaniu do wymiarów aparatur stosowanych w sposobach dawniejszych. Tak np. w aparaturze produkuja¬ cej 10 ton aldolu w ciagu dnia, objetosc rury obiegowej w której zachodzi pierwsze stadium reakcji, wynosi tylko 8—15 litrów a rury, w któ¬ rej zachodzi drugie stadium reakcji 80—100 lit¬ rów. Takie zmniejszanie aparatury daje powaz¬ ne oszczednosci w inwestycjach. 2) Zarówno w pierwszym jak i w drugim sta¬ dium mozna do chlodzenia mieszaniny reakcyj¬ nej stosowac wode, która fabryka rozporzadza, bez potrzeby uzywania maszyn chlodniczych niezbednych w sposobach dawniejszych stosuja¬ cych nizsze temperatury. Wynika stad znaczna oszczednosc.Na zalaczonym rysunku przedstawiono jedna z postaci wykonania urzadzenia do przeprowa¬ dzania sposobu wedlug wynalazku.Rura 1 o przekroju scisle jednostajnym wycho¬ dzi z pompy Pi, przebiega prosto i tworzac za¬ kret b niewielkiej wysokosci, powraca do pom¬ py. Rura ta posiada odgalezienie 2, którym do¬ chodzi aldehyd octowy i odgalezienie 3, którym doprowadza sie czynnik kondensujacy. W obiegu utworzonym przez rure 1 i pompe Pi zachodzi pierwsze stadium aldolizacji. Z rury 1 odchodzi rura 4 wznoszaca sie do zbiornika 5 zaopatrzo¬ nego w przewód 6 do doprowadzania kwasu*oraz w przewód 7 do odprowadzania surowego al¬ dolu.Rura 1 prawie na calej swej dlugosci otoczo¬ na jest plaszczem 8, przez który przeplywa ciecz chlodzaca i który stanowi czesc obiegu zlozone¬ go ponadto z przewodów 9 i 10 oraz pompy cyr- kulacyjnej PM wlaczonej miedzy te przewody. Do przewodu 10 rura U dochodzi ciecz zimna a ru¬ ra 12 odprowadza sie ciecz ogrzana.Podobnie Jak rura 1 równiez i rura 4 otoczona jest prawie na calej swej dlugosci plaszczem chlodzacym. W podanej postaci wykonania ru¬ ra 4 przebiega zygzakowato i plaszcz dzieli sie na odcinki 13, z których kazdy otacza jedna ga¬ laz rury. Odcinki te polaczone sa krótkimi prze¬ wodami 14 i calosc wlaczona jest w obieg zlozony ponadto z przewodów 15 i 16, laczacych plaszcz z pompa P* Do przewodu 15 rura 17 dochodzi ciecz chlodzaca a rura 18 odpowadza sie ciecz ogrzana.Termometry U, t% i t% rozmieszczone sa odpo¬ wiednio: w obiegu utworzonym przez rure 1, przy wejsciu do rury 4 i przy ujsciu tejze ru¬ ry 4. Równiez w obu obiegach cieczy chlodzacej umieszczone sa termometry Ti i Tf, a takze w przewodach 11 i 17 doprowadzajacych ciecz zimna termometry Tj i Ta.W nizej podanym, przykladzie, nie ograniczajac wynalazku, pokazano jak praktycznie przebiega proces w urzadzeniu przedstawionym na ry¬ sunku.Pierwsza przestrzen reakcyjna Ci ograniczona wewnetrzna powierzchnia rury 1 i pompy Pi, posiada objetosc 9 litrów. Ciecz reakcyjna utrzy¬ muje sie w obiegu za pomoca pompy Px przetla¬ czajacej 25 nH cieczy na godzine, a wode chlo¬ dzaca — za pomoca pompy P2, przetlaczajaca 30 m* na godzine. Odgalezieniem 2 doprowadza sie aldehyd octowy w ilosci 800 litrów, czyli 625 kg na godzine, a odgalezieniem 3 roztwór wodorotlenku sodu, w ilosci 200 litrów na godzi¬ ne, zawierajacych 1300 g Na OH, czyli 2,1 g/kg aldehydu octowego. Temperature (termometr U) mieszaniny w obiegu utrzymuje sie na wyso¬ kosci 45°C.Temperatura wody (termometr Ti), która kra¬ zy w plaszczu 8 wynosi 38°C. Wywiazujace sie cieplo reakcji odprowadza sie dzieki wprowa¬ dzaniu wody chlodzacej rura 11 i odciaganiu nadmiaru wody ogrzanej przez rure 12.Druga przestrzen reakcyjna C2 (rura 4) posia¬ da objetosc 65 litrów i zasilana jest przez mie¬ szanine aldolowa odchodzaca z pierwszej prze¬ strzeni reakcyjnej. Temperature (termometr U) mieszaniny u wylotu utrzymuje sie na wyso¬ kosci 35°C. Za pomoca pompy P3 wytwarza sie obieg wody przez plaszcz 13, w ilosci 30 ma na godzine, przy czym temperature, wskazywana przez termometr T2 utrzymuje sie stale na wy¬ sokosci 29°C, a wydzielajace sie cieplo reakcji — 3 —odprowadza sie przez wprowadzanie wody rura 17 i odciaganie wody ogrzanej ruta 18.Gestosc cieczy przy wyjsciu z drugiej prze¬ strzeni reakcyjnej C2 wynosi 1,015 w temperatu¬ rze 35° C, a zawartosc aldolu 38 %, co odpowia¬ da przemianie w 50%.Czas przebywania mieszaniny w przestrzeni C2 wynosi 4 minuty i 40 sekund. Po wyjsciu z przestrzeni C2 do mieszaniny dodaje sie kwasu przewodem 6, w celu zatrzymania reakcji kon¬ densacji, przy czym Pu doprowadza sie do 7— 7,5. Surowy aldol odprowadza sie przewo¬ dem 7.Analiza aldolu przez krotonizacje: Z 1 kg surowego aldolu, odpowiadajacego 756 g aldehydu octowego, otrzymano przez kro¬ tonizacje pod cisnieniem w obecnosci kwasu: Aldehydu octowego nie przemienionego 378 g (przemiana 50%).Aldehydu krotonowego czystego 295 g odpo¬ wiadajacych 370 g aldehydu octowego.Wydajnosc wynosi wiec 98%. Tworzy sie nie¬ wielka ilosc produktów ubocznych zlozonych z polialdolów.Bez wykraczania poza zakres wynalazku moz¬ na wprowadzac do opisanego urzadzenia szereg zmian. Zwlaszcza mozna jedna z pojedynczych rur 1 dub 4 lub obie te rury zastapic wiazka równoleglych rur. PL