PL37767B1 - - Google Patents

Description

"Enane jest stosowanie lekkich estrów, np. octanu etylowego, jako skladników rozdzielaja¬ cych przy odwadnianiu za pomoca destylacji wodnego kwasu octowego lub mieszanin kwasu octowego, bezwodnika octowego i wody.Wiadomo równiez, ze te skladniki rozdzie¬ lajace, a zwlaszcza octan etylowy, wykazuja te niedogodnosc, ze rozpuszczaja stosunkowo znacz¬ na ilosc wody, totez warstwa skladnika roz¬ dzielajacego zdekantowana z mieszaniny azeo- tropowej zawiera nie dajaca sie pominac ilosc wody pochlonietej, która zawraca sie bez po¬ trzeby do kolumny odwadniajacej. Nadto obec¬ nosc lekkich zanieczyszczen bardzo latwo roz¬ puszczalnych w wodzie, takich jak aldehyd octowy, aceton i octan metylowy, znajdujacych sie zawsze w niektórych przemyslowych roztwo¬ rach octowych i w produktach pirolizy kwasu octowego, przyczynia sie do zwiekszenia roz¬ puszczalnosci estru w wodzie i przeszkadza wskutek tego w normalnej dekantacji miesza¬ niny azeotropowej talk, ze odwadnianie szybko staje sie niemozliwe.W patencie francuskim nr 856542 opisano spo¬ sób, który zapobiega tym niedogodnosciom. Po¬ lega on na zastosowaniu przy odwadnianiu, oprócz samego estru, cieklego pomocniczego skladnika rozdzielajacego, bardzo slabo rozpusz¬ czalnego w wodzie, np. weglowodoru (odpowied¬ nia benzyna lub cykloheksan), dobranego tak, aby tworzyl z woda azeotrop lotniejsizy od azeo- tropu utworzonego z estru i wody. Ten pomoc¬ niczy skladnik rozdzielajacy stasowany jest w takiej ilosci, aby dzialal wylacznie na pólkach górnych kolumny odwadniajacej i w dekante- f rze, podczas gdy ester sam dziala w strefie po¬ sredniej zawartej pomiedzy zasilaniem i pól¬ kami z ladunkiem weglowodoru i zapobiega •w ten sposób wznoszeniu sie kwasu octowego ku wierzcholkowi kolumny.Sposób ten jest skuteczny o ile mieszanina cx^aci4aiia-«ftwieTa tylto inaj&vilosci aldehydu ootwtfgplT gcetoinii^lj|^{ Jo n|a miejsce na przyklaa w przyjpa€«u| otrzymywanych przez pirolize kwasu octowego pod normalnym cisnie¬ niem. W rezultacie na skutek malej ilosci tych rozpuszczalnych zanieczyszczen ioh sklonnosc wytwarzania mieszaniny jednorodnej praktycz¬ nie zostaje usunieta dzieki nierozpuszczalnosci weglowodoru tak, ze dekantacja odbywa sie zawsze bez trudnosci, a zanieczyszczenia roz¬ puszczalne w wodzie zostaja usuniete z warstwa wodna.Natomiast jezeli w mieszaninie odwadnianej ilosc aldehydu octowego i innych zanieczysz¬ czen 'lotnych, rozpuszczalnych jest znaczna, co ma miejsce zwlaszcza w mieszaninach bezwod¬ nik — kwas — woda, powstajacych w wyniku utleniania aldehydu octowego tlenem lub po¬ wietrzem, sposób powyzej opisany staje sie praktycznie niewykonalny. W rzeczywistosci, pomimo obecnosci nierozpuszczalnych weglowo¬ dorów, aldehyd octowy przedostajacy sie do mieszaniny azeatropowej w znacznych ilosciach wywoluje tworzenie sie mieszaniny jednorodnej i dekantacja odbywa sie z trudnoscia lub tez staje sie niemozliwa.Wynalazek ma na celu usuniecie powyzszych niedogodnosci. Dotyczy on sposobu zapewniaja¬ cego we wszystkich przypadkach latwa dekan- tacje, nawet jezeli chodzi o przerabianie miesza¬ nin zawierajacych znaczne ilosci lotnych zanie¬ czyszczen rozpuszczalnych.Zasadnicza cecha wynalazku jest to, ze desty¬ lacje prowadzi sie poza strefa, przeznaczona dotad do dzialania pomocniczego skladnika roz¬ dzielajacego, przy czyni u wierzcholka tej sitrefy pozostawia sie dla zawracanej cieczy strefe nie¬ zaklócona, przeznaczona do przeplywu cieczy, • bez belkotania, przez wznoszace sie pary, w ce¬ lu oddzielenia sie dolnej warstwy wodnej, która odciaga sie w sposób ciagly tak, ze tylko war¬ stwa górna podlega zawracaniu.Strefe niezaklócona mozna utworzyc w spo¬ sób bardzo prosty za pomoca pólki-dekantera, znanego typu, przy czym nad sama pólka-de- kanterem znajduje sie pewna liczba zwyklych pólek destylacyjnych przeznaczonych do oddzie¬ lania lotnych zanieczyszczen.W praktyce liczba tych dodatkowych zwyklych pólek razem z pólkaHdefcanterem w dotychczas stosowanych kolumnach odwadniajacych po¬ winna wynosic co najmniej 4, tak, aby liczba pólek dodanych wlacznie z pólka-dekanterem byla co najmniej tego samego rzedu co liczba pólek przeznaczonych do dzialania pomocnicze¬ go skladnika rozdzielajacego.Dzieki stosowaniu wynalazku, zawartosc alde¬ hydu octowego (i innych lotnych zanieczyszczen) w warstwie wodnej azeotropu dekantowanego pozostaje stale nisksi, ponizej 2%; w .tych wa¬ runkach przebieg dekantacji nie jesit zaklócony i odwadnianie odbywa sie przy zachowaniu naj¬ wiekszej oszczednosci.W celu utrzymania równej desitylacji po¬ trzebne jest oczywiscie usuwanie z aparatu aldehydu octowego z taka sama szybkoscia z jaka jest on tam wprowadzany.O ile strefa destylacji dodatkowej nad pólka- dekanterem jest wystarczajaco wysoka, to moz¬ na otrzymac lotne zanieczyszczenia u wierzchol¬ ka tej strefy po skropleniu, co pozwala na cal¬ kowite usuniecie ich bez straty skladnika roz¬ dzielajacego.Odmiana -sposobu wedlug wynalazku polega na odciagjanju za pomoca deflegmacji ze szczytu kolumny, podwyzszonej tylko o niewielka liczhe pólek, mieszanych par, stanowiacych miesza¬ nine aldehydu octowego i azeotropu weglowo¬ dór — (ester) — woda, przy czym pary te prze¬ puszcza sie przez dolaczona mala kolumienke w celu wydzielenia czystego aldehydu octowego.Ten ostatni uklad jest szczególnie korzystny.Istotnie w pierwszym przypadku trzeba umies¬ cic ponad kolumna odwadniajaca znaczna liczbe pólek, a skraplacz musi posiadac duze wymiary, aby byl w stanie zaabsorbowac cale cieplo, dostarczane u podstawy kolumny odwadniajacej, a które jest przenoszone przez pary o niskim punkcie rosy (21°C). W ukladzie drugim odwrot¬ nie, kolumna do odzyskiwania aldehydu octo¬ wego i jej skraplacz, moga posiadac male wy¬ miary, tym bardziej, ze moga dzialac pod cis¬ nieniem; jest to niemozliwe w pierwszej odmia¬ nie, w której nalezy unikac podwyzszenia tempe¬ ratury, które mialoby miejsce na skutek zwiek¬ szenia cisnienia i które przyspieszyloby hydro¬ lize bezwodnika octowego.Aczkolwiek w sposobie tym jest mowa przede wszystkim o aldehyzie octowym, stanowiacym w rzeczywistosci najwieksze zanieczyszczenie mieszanin przemyslowych, rozumie sie, ze wy¬ nalazek daje sie równiez stosowac do usuwa¬ nia wszelkiego rodzagu substancji rozpuszczal¬ nych w wodzie, o temperaturze wrzenia znacz¬ nie nizszej od 'temperatury wrzenia mieszaniny — 2 —azeotropowej weglowodorów — (ester) — woda, które znajdujac sie w znacznej ilosci w mieszani¬ nie odwadnianej, doprowadzalyby do zmniej¬ szenia skutecznosci odwadniania ulatwiajac wzajemna rozpuszczalnosc dwóch warstw; ma to miejsce zwlaszcza w przypadku acetonu, octanu metalowego itp. Te rózne substancje za¬ warte sa na ogól razem z aldehydem octowym w mieszaninach powstalych w wyniku pirolizy kwasu octowego, a przede wszystkim w wy¬ niku utleniania aldehydu octowego. Wynalazek pozwala na usuniecie ich wszystkich razem w sposób bardzo skuteczny.Przytoczony nizej przyklad, z uwzglednieniem zalaczonego schematycznego rysunku, wyjasnia sposób wykonywania wynalazku.Przyklad. 100 kg mieszaniny otrzymanej przez bezposrednie utlenianie aldehydu octowego i posiadajacej nastepujacy sklad: bezwodnika octowego .... 57% kwasu octowego . . . . . 20% wody -. 10,2% aldehydu octowego 12,5% octanu metylowego 0,3% wprowadza sie w ciagu godziny do kolumny destylacyjnej z ladunkiem octanu etylowego i cykloheksanu.Poddajac mieszanine obróbce wedlug sposobu, opisanego w przytoczonym powyzej patencie francuskim nr 856542 mozna stwierdzic, ze roz¬ dzielanie sie kondensatu na warstwy ustaje szybko. W istocie stezenia aldehydu octowego w stosunku do wody w mieszaninie zasilajacej wynosi okolo 55%. Trzeba by wiec, chcac usu¬ wac te zanieczyszczenia z aparatu z ta sama szybkoscia, z jaka sa do niego doprowadzane, aby dolna warstwa w dekanterze zawierala równiez 55% aldehydu octowego. Otóz miesza¬ nina stanie sie dokladnie jednorodna zanim to stezenie zostanie- osiagniete.Jezeli odwrotnie, wedlug wynalazku, zastoso¬ wac aparat przedstawiony schematycznie na fig. 1, w ktprym strefa destylacyjna dodatkowa 1 zawiera 15 pólek z kolpaczkami, to warstwa dolna otrzymana na pólce-dekanterze 2 zawiera tylko 2% aldehydu octowego. Przewodem 3 usu¬ wa sie 0,2 kg aldehydu octowego w warstwie wodnej. Pozostalosc, a mianowicie 12,3 kg i 0,3 kg octanu metylowego odciaga sie razem u wierzcholka kolumny przewodem 4 po skrop¬ leniu w skraplaczu 5.Mozna równiez stosowac z korzyscia aparat przedstawiony na fig. 2; w tym przypadku stre¬ fa destylacji dodatkowej 1, zawiera tylko 4 pól¬ ki. Z pólki dekantera 2 odciaga sie przewodem 3 ilosc warstwy wodnej odpowiadajaca zasila¬ niu, co pozwala na usuniecie 0,2 kg/godz, alde¬ hydu octowego. Z drugiej strony reguluje sie doplyw cieczy oziebiajacej do skraplacza 5 w taki sposób, aby przewodem 4 przedostawalo sie 27 kg/godz. par zawierajacych reszte alde¬ hydu octowego (12,3 kg) i 0,3 kg octanu mety¬ lowego, zmieszanych z azeotropem octan ety- lowy-cykloheksan-woda. Pary te dostaja sie do malej przylaczonej kolumienki 6, u wierzcholka której odciaga sie zanieczyszczenia przewodem 7 po skropleniu w skraplaczu 8, podczas gdy ester, cykloheksan i woda wracaja przewodem 9 do kolumny glównej.Jak podano powyzej mozna zastosowac nad¬ cisnienie, np. do 1 kg/cm2 w kolumience 6 i skraplaczu 8, w celu ulatwienia skroplenia par lotnych zanieczyszczen, zwlaszcza aldehydu octowego, uchodzacego z kolumienki.Przewodem 10, u podstawy kolumny glównej odbiera sie produkt odwodniony (kwas octowy lub mieszanina kwasu i bezwodnika) calkowicie wolny od skladnika rozdzielajacego. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób azeotropowego odwadniania wodne¬ go, kwasu octowego lub mieszanin kwasu octowego, jego 'bezwodnika i wody, zawie¬ rajacych zanieczyszczenia lotne, przez de¬ stylacje mieszanin przy uzyciu glównego skladnika rozdzielajacego i skladnika roz¬ dzielajacego pomocniczego, dajacego z wo¬ da azeotrop lotnieijszy od azeotropu utwo¬ rzonego ze skladnika rozdzielajacego glów¬ nego i wody tak, aby strefa dzialania po¬ mocniczego skladnika. rozdzielajacego znaj¬ dowala sie ponad strefa d^rialania skladnika rozdzielajacego glównego, znamienny tym, ze destylacje przeprowadza sie poza strefa przeznaczona do dzialania skladnika rozdzie¬ lajacego pomocniczego, przy czym w gór¬ nym koncu tej strefy pozostawia sie dla zawracanej cieczy strefe niezaklócona, prze¬ znaczona do przeplywu cieczy bez belkota¬ nia przez wznoszace sie pary, w celu oddzie¬ lenia sie dolnej warstwy wodnej, która od¬ ciaga sie tak, ze tylko warstwa górna pod¬ lega zawracaniu, przy czym destylacje prze¬ prowadza sie poza strefa niezaklócana w ce¬ lu oddzielenia lotnych zanieczyszczen. strefe niezaklócona tworzy sie za pomoca znanej pólki-dekantera, nad iktóra umiesz¬ cza sie co najmniej 4 zwykle pólki. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie poza strefa nieza- klóeoaia w czesci dodatkowej wystarczajaco wysokiej, afcy mozna bylo po skropleniu par zbieranydh w górnej czesci odciagnac w sta¬ nie cieklym wieksza czesc zanieczyszczen, wolnych od skladników rozdzielajacych. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie poza strefa nieza¬ klócona w czesci dodatkowej stosunkowo krótkiej w ten sposób, aby pary u jej wierz¬ cholka zawieraly jeszcze skladniki rozdzie¬ lajace i wode, przy czym poddaje sie te pary deflegmacji w celu skroplenia ich czesci, która zawraca sie do wierzcholka czesci dodatkowej, a reszte par destyluje sie tak, aby zgromadzic w przedgonie za¬ nieczyszczenia wolne od wody i skladnika rozdzielajacego, a w niedogonie ciecz, która doprowadza sie do cieczy pochodzacej z de- flegmacji. Ii es Usines de Melle Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych 1A ph lTnTFTmr M JifllliiiHf L_K TT W tiMin i m i ¦ U mi gl U %t A Irl u^ M*. niiiil \j 10 nr~ %

2. RSW „Prasa" W-wa, Okopowa 58/72. Zam. 234/A. Pap, druk. sat. ki. III 70 g. 150 e&Z. BIBLIOTEKA! Urzedu Patentowego! Polskie]Pzbctjec; v! ^^iwyk PL