PL41110B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 29 sierpnia 1958 r. eo/KS'? ! r<* - i- IOTBK Urzedu Patenl POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41110 KI. 12 q, 14/02 Centralne Laboratoriam Chemiczne *) Warszawa, Polska Sposób wytwarzania fenolu i rezorcyny oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 7 marca 1957 r. przedmiotem wynalazku jest sposób wytwa¬ rzania fenolu i rezorcyny na drodze suchego spiekania oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Podstawianie grupy sulfonowej w sulfokwa- sach aromatycznych przez grupe wodorotleno¬ wa droga stapiania z wodorotlenkami metali alkalicznych stosowane juz jest od roku 1864 w praktyce laboratoryjnej i przemyslowej. Od owego czasu po dzis dzien proponowane sa naj¬ rozmaitsze sposoby przeprowadzania tej reak¬ cji w poszukiwaniu efektów najbardziej ko¬ rzystnych pod wzgledem ekonomicznym i ope¬ ratywnym. Trudnosci napotykane przy prowa¬ dzeniu tej reakcji zaleza od natury zwiazków wyjsciowych oraz od liczby grup sulfonowych, jednakze nawet w przypadku najprostszym i przy jednej tylko grupie sulfonowej nie zdolano dotychczas ustalic w skali technicznej warun¬ ków optymalnych, które moznaby uwazac za *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Dr Mieczyslaw Dominikiewicz. standartowe, dajace sie z równym powodze¬ niem przenosic na wszystkie inne przypadki.Reakcje powyzsza w sposób najbardziej ogólny wyraza sie zwykle nastepujaco: Ar-SOsNa-h2 NaOH -+. Ar-ONa+Na2SOa+H2G W przypadku najprostszym, wiec np. w przy¬ padku wytwarzania fenolu, proces technologicz¬ ny obejmuje dwa etapy: 1) przygotowanie kwasu benzenosulfonowego oraz jego soli sodowej i 2) stapianie tej soli z wodorotlenkiem sodo¬ wym.Schemat reakcji dotyczy jedynie etapu drugie¬ go: etap pierwszy jest problemem zupelnie niezaleznym, osobnym i dostarcza tylko pólpro¬ duktu potrzebnego do wyrobu fenolu.Zrozumiale jest, ze wynik reakcji, a wiec jakosc i wydajnosc konrowego produktu w znacznym stopniu zalezy od jakosci branych do procesu pólproduktów, a wiec w omawia¬ nym przypadku od benzenosulfonianu sodowe¬ go lub od benzeno — m — dwusulfonianu so¬ dowego.Trudnosci techniczne polaczone z wyrobem na skale fabryczna kwasu benzenosulfonowego i kwasu benzeno — m — dwusulfonowego oraz ich soli sodowych róznymi metodami sa do¬ statecznie znane, lecz wciaz jeszcze zaprzataja uwage technologów ze wzgledów ekonomicz¬ nych. Mozliwe, ze z problemem tym zdolano by sie uporac wczesniej, gdyby potraktowano go jako zagadnienie osobne i nie usilowano zwiazac go bezposrednio ze stapianiem alka¬ licznym zmodyfikowanym na sposób mokry, o którym jeszcze bedzie wzmianka pózniej.Faktycznie rezygnuje sie tu z soli suchej i do¬ statecznie czystej, od której zalezy powodze¬ nie produkcji. Potwierdzaja to doswiadczenia laboratoryjne, które przeciez pozwalaja wytwa¬ rzac dosc czysty benzenosulfonian sodowy, z którego metoda zwyklego stapiania alkalicz¬ nego zawsze udaje sie uzyskac dobra wydaj¬ nosc fenolu.Praktycznie w technice stapianie alkaliczne sulfokwasów zawsze odbiegalo od tego, co wy¬ raza równanie chemiczne.Równanie reakcji nie uzasadnia koniecznos¬ ci stosowania nadmiaru alkalii, jezeli operuje sie sola sulfokwasu dostatecznie czysta. Nie zaleca ono równiez wprowadzania do srodo¬ wiska reagujacego wody, bowiem nie bierze ona udzialu w przemianie. Wode w ilosci 10°/o lub wiecej wprowadzano w celu obnizenia temperatury topnienia alkalii, rozrzedzenia masy i ulatwienia jej mieszania. Odparowuje ona stopniowo, a wydzielajaca sie ze stopu para ulatwia mieszanie, czemu sprzyja czescio¬ wo wyzwalanie sie pary wodnej w reakcji pod¬ czas stopniowego zasypywania sproszkowanej soli sulfokwasu. To czysto mechaniczne dzia¬ lanie Wody korzystne jest jeszcze i dlatego, ze uchodzaca para ruguje powietrze spod pokry¬ wy kotla i chroni mase od utleniania. Do roz¬ rzedzenia stopu zachecala równiez trudnosc spuszczania z kotla zbyt gestej goracej masy,- sklonnej do zaplonu w zetknieciu z powie¬ trzem.Stwierdzono, biorac pod uwage wszystkie szczególy i okolicznosci prowadzenia klasycz¬ nego stapiania alkalicznego oraz polaczone z nim trudnosci operatywne, koszty instalacyj¬ ne i energetyczne, ze lepsze wyniki mozna osiagnac zastepujac metode stapiania metoda spiekania suchego.Stwierdzono, ze warunkiem niezbednym do mozliwie dokladnego przereagowanla mieszani¬ ny benzenosulfonianu sodowego i wodorotlen¬ ku sodowego w postaci stalej w ustalonej tem¬ peraturze, jest zupelna jednorodnosc tej mie¬ szaniny oraz nalezyty stopien jej rozdrobnienia.W tym celu zgodnie z wynalazkiem wysu¬ szony, technicznie czysty, sulfonian sodowy miele sie w mlynie kulowym ze stechiome- tryczna iloscia ziarnistego wodorotlenku sodo¬ wego, o znanej zawartosci NaOH. Stosowanie sody kaustycznej w blokach jest niewskazane, gdyz podczas rozbijania go, kawalki szybko wilgotnieja, co wplywa ujemnie na pózniejszy proces mielenia. Mielenie skladników najle¬ piej dokonywac w dwóch zabiegach, najpierw zemlec NaOH z równa iloscia soli sulfokwasu i dopiero potem dodac reszte soli i przemlec ponownie. Tak przygotowana mieszanine, ma¬ jaca postac subtelnego proszku calkowicie jed¬ norodnego, poddaje sie spiekaniu.Mieszanine wsypuje sie do zelaznego cylin¬ dra (uwidocznionego na zalaczonym rysunku, a którego opis podany jest ponizej).W celu zabezpieczenia przed wysypywaniem sie mieszanki przez otwory blachy perforowa¬ nej cylindra w czasie jej zasypywania, nalezy otwory blachy zakryc przez nalozenie na ze¬ wnetrzna powierzchnie cylindra plaszcza w po¬ staci cienkiej sprezynujacej blachy o odpo¬ wiednich zamknieciach. Nalezy równiez zakryc otwory wewnetrznej rury cylindra przez wloze¬ nie do wnetrza równiez sprezynujacej blachy.Blachy te po zasypaniu cylindra mieszanka, przed umieszczeniem go w cylindrze zewnetrz¬ nym, nalezy usunac.Cylinder zewnetrzny zamyka sie zelazna po¬ krywa niehermetycznie, aby wytwarzajaca sie podczas reakcji woda mogla w postaci pary swobodnie ujsc z cylindra.Nastepnie cylinder po zwazeniu umieszcza sie w piecu gazowym lub innym, ogrzewa po¬ czatkowo do temperatury 150°C, a po uplywie okolo 1 godziny stopniowo podnosi temperature w ciagu 2 godzin do 300°C. Po uplywie 1—l1/* godziny stopniowo podwyzsza sie temperature do 325°C i w tej temperaturze ogrzewa sie cylinder w ciagu 2 godzin. Koniec reakcji lat¬ wo ustalic po ponownym zwazeniu cylindra i obliczeniu ubytku wody (co najmniej 7°/o), ewentualny wiekszy ubytek wody moze pocho¬ dzic tylko z wody hygroskopijnej, zawartej uprzednio w pólproduktach.Zwykla pokrywa cylindra w zupelnosci za¬ bezpiecza jego zawartosc przed dostepem powie¬ trza i utlenianiem. Po zakonczeniu procesu spiekania cylinder pozostawia sie do ostygnie¬ cia, najlepiej do nastepnego dnia.— '? -Goracego cylindra nie nalezy otwierac, po¬ niewaz rozgrzana masa w obecnosci powietrza sklonna jest do samozapalenia. Wystygnieta spieczona masa jest porowata i ziarnista, bar¬ wy jasnorózowej.Masa ta bardzo latwo rozpada sie na mial w goracej wodzie. W nadmiarze wody rozpusz¬ cza s?e ona calkowicie tworzac jasnobrazowy roztwór fenolanu sodowego i siarczynu sadowe¬ go. Po zakwaszeniu kwasem solnym lub siar¬ kowym wydziela sie bezwodnik siarkowy i fe¬ nol który wyplywa na powierzchnie." Przerabia sie go dalej jednym ze stosowanych spfejspjaówjl^._ Proces wytwarzania rezorcyny sprzezf suche spiekania mieszaniny benzeno — m — cWusul- fonianu sodowego z wodorotlenkiem sodowym przebiega analogicznie doprodukcji fehdluiz ta jedynie róznica, ze temperatura spiekania ¦ wy¬ nosi 295°C. | ; Do prowadzenia procesu, spiekania, uzjrwa sie cylindrów, których wielkosc zalezy od wielkosc ci produkcji i nie przekracza rozmiarów do¬ godnych do recznej i mechanicznej manipulacji.Najpraktyczniejsze sa cylindry o pojemnosci okolo 300 litrów.Urzadzenie do spiekania sklada sie z dwóch cylindrów, umieszczonych jeden w drugim.Cylinder zewnetrzny 1 sporzadzony jest z bla¬ chy zelaznej grubosci okolo 1,5 mmi zamykany ^ jest pokrywa niehermetyczna 3 równiez z Xp&- chy zelaznej. Na dnie cylindra 1 urmeszczopre sa trzy wsporniki 4, na których spoczywa We¬ wnetrzny cylinder 2 sporzadzony z perforowa¬ nej blachy zelaznej. Cylinder wewnettzn^:;2j po¬ siada wymiary mniejsze niz cylinder zefyn^trz- ny 1. W cylindrze wewnetrznym 2 umieszczona jest koncentrycznie rura 5 sporzadzona rówjjiez _ z blachy perforowanej. Zastosowanie blachy, perforowanej w cylindrze wewnetrznym ma na celu równomierne przenikanie ciepla do wne¬ trza masy oraz umozliwienie latwego wydzie¬ lania sie pary wodnej, powstajacej w7 czasie reakcji. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania fenolu i rezorcyny na drodze suchego spiekania, znamienny tym, ze bezwodny benzenosulfonian sodowy lab benzeno — m — dwusulfonian sodowy wraz ze stechiometryczna iloscia ziarnistego wodo- . jcotlenku sodowego miele sie w mlynie kulo- -,: Iwym, -a?otrzymana jednorodna mieszanine } w postaci^subtelnego proszku wsypuje sie do specjjaftiych cylindrów z perforowanej blachy zelaznej i ogrzewa w komorze grzej¬ nej do tenpperatury 325°C lub 285CC az do calkowitegQ wydzielenia sie wody, powsta¬ jacej w| czasie reakcji, po czym ostudzone cylindry| z|powstala w nich porowara masa zawiesza sie w wannie z wrzaca woda, w której rozpuszcza sie fenolan sodowy lub sól sodowa rezorcyny, a z otrzymanego roz¬ tworu przez zakwaszenie wydziela sie fenol lub rezorcyne.
2. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze stanowi go cy¬ linder z dnem z blachy zelaznej zaopatrzo¬ ny -w niehermetyczna pokrywe wewnatrz którego Jia wspornikach umieszczony jest cy¬ linder' , £, blachy zelaznej perforowanej, w któryni; koncentrycznie umocowana jest rura z -blachy perforowanej, przechodzaca \przez cala Jego wysokosc. / /Centralne Laboratorium / Chemiczne Zastepca: Kolegium Rzeczników PatentowychDo opisu patentowego nr 41110 Wzór jednoraz. CWD, zam. PL/Ke, Czest. 2am. lld PL