RU2268874C2 - Способ получения основного ацетата железа (iii) - Google Patents
Способ получения основного ацетата железа (iii) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268874C2 RU2268874C2 RU2004108558/04A RU2004108558A RU2268874C2 RU 2268874 C2 RU2268874 C2 RU 2268874C2 RU 2004108558/04 A RU2004108558/04 A RU 2004108558/04A RU 2004108558 A RU2004108558 A RU 2004108558A RU 2268874 C2 RU2268874 C2 RU 2268874C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- acetic acid
- iii
- acetate
- reactor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению солей уксусной кислоты, в частности к получению ацетата трехвалентного железа. Для осуществления способа порошкообразное железо самостоятельно либо в виде прилегающей к корпусу железной обечайки вводят в контакт с ледяной уксусной кислотой и кислородом воздуха при температуре 17-25°С и интенсивном перемешивании высокоскоростной механической мешалкой лопастного типа. Исходное мольное соотношение уксусная кислота: железо (224÷274):100. Предпочтительно в реакционную смесь вводить добавку уксусного ангидрида в количестве 2 мас.% от исходной концентрации уксусной кислоты. При достижении концентрации соли железа (III) в смеси 2,70-3,51 моль/кг перемешивание прекращают, дают возможность осесть тяжелым частицам непрореагировавшего железа. Основную массу суспензии продукта фильтруют, полученный осадок основного ацетата железа (III) высушивают. Фильтрат, представляющий собой насыщенный раствор основного ацетата железа (III) в уксусной кислоте, возвращают в реактор для повторного процесса. Выход целевого продукта 99,2-99,3%. Технический результат - упрощение способа, улучшение его экономических показателей за счет использования дешевого сырья и доступного окислителя.
Description
Изобретение относится к технологии получения основной соли трехвалентного железа и уксусной кислоты и может быть использовано в различных областях промышленной и лабораторной химии, а также в аналитических методах контроля.
Известно, что взаимодействие железа в уксусной кислоте с молекулярным йодом без ограничения доступа воздуха к реакционной смеси приводит к образованию в качестве одного из продуктов основного ацетата железа (III) (A.M.Иванов, С.П.Алтухов, С.В.Филимонова. Некоторые пути расходования железа в растворах йода в низкомолекулярных жирных кислотах и оценка их конкурентной способности // Известия Курского гос. техн. ун-та. Курск, 2003, №1 (10). С.59-63).
Недостатком такого варианта является то, что основной ацетат железа (III) является продуктом окисления йодида железа (II), сопровождающегося заменой аниона J- на ацетат по ходу такого взаимодействия. В итоге конечный основной ацетат железа (III) будет загрязнен продуктами, содержащими J--анионы в плохо контролируемом количестве.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения основного формиата или ацетата индия (а.с. СССР №454198), в соответствии с которым исходные кислоты подвергают взаимодействию с металлическим индием в присутствии перекиси водорода с последующим извлечением целевого продукта известными приемами.
Недостатками этого способа являются:
1. Он не распространяется на использование в качестве восстановителя вместо индия железа, хотя примесь соединений последнего в конечном продукте отмечена в количестве 10-3%.
2. Вероятность использования железа в таком процессе затруднена, поскольку соли железа (III) известны как высокоэффективные катализаторы распада пероксида водорода с образованием молекулярного кислорода. Накапливаясь в качестве основного продукта, соль железа (III) может предопределить указанный распад пероксида водорода в качестве доминирующего, а окисление им металла отойдет на неконкурентоспособный вариант.
3. Пероксид водорода не является природным соединением, требует специального получения и в этом плане существенно уступает природным окислителям.
4. В цитируемом процессе используются температуры 80-100°С. Такие температуры, хотя и небольшие, но предопределяют заметную энергоемкость процесса.
Задача предлагаемого решения - использовать в приводящем к образованию основного ацетата железа (III) окислительно-восстановительном процессе железо в качестве восстановителя и кислород воздуха в качестве окислителя, а сам процесс проводить при положительных температурах окружающей среды.
Поставленная задача достигается тем, что в реакцию берут порошкообразное железо индивидуально или же совместно с прилегающей к корпусу реактора железной обечайкой, а в качестве окислителя используют кислород атмосферного воздуха, подаваемого в режиме эффективного барботажа, а сам процесс проводят при температуре 17-25°С в среде ледяной уксусной кислоты, взятой в мольном соотношении с порошкообразным железом (224÷274):100, при перемешивании высокоскоростной механической мешалкой лопастного типа в отсутствие или в присутствии добавки уксусного ангидрида в количестве 2,0 мас.% от загруженной уксусной кислоты до накопления в системе суспензии продукта с содержанием основного ацетата железа (III) в количестве 2,70-3,51 моль/кг с последующим прекращением перемешивания, отделением суспензии от осевших на дно тяжелых частиц непрореагировавшего железа, фильтрованием основного ацетата железа (III) и возвратом фильтрата в реактор на загрузку для повторного процесса.
Характеристика используемого сырья
Железо восстановленное по ТУ 6-09-2227-81
Железо Сталь 3 по ЧМТУ 1-84-67
Уксусная кислота по ГОСТ 61-75
Уксусный ангидрид по ГОСТ 5815-77
Проведение процесса заявляемым способом следующее. В выполненный из железа, нержавеющей стали или стекла корпус реактора с механической мешалкой с лопастями из нержавеющей стали или инертной пластмассы (тефлона) вставляют прилегающую с минимальным зазором к корпусу обечайку из железа (но можно обойтись и без нее). Корпус соединяют с крышкой и через загрузочный люк вводят расчетные количества порошка железа, ледяной уксусной кислоты и, если это предусмотрено, уксусного ангидрида. Включают механическое перемешивание и подают проток воздуха с контролируемым расходом на барботаж. Процесс начинают при 17-25°С и ведут при естественно складывающейся температуре в основном за счет выделения тепла при перемешивании тяжелых частиц порошка железа. Обычно прирост температуры не превышает 10-15°С. По ходу процесса отбирают пробы сначала раствора, а затем и суспензии соли железа, в которых определяют содержание железа (III). Как только последнее достигнет заданного значения перемешивание прекращают, дают время осесть тяжелым частицам железа, а гораздо хуже оседающую суспензию соли железа отбирают на фильтрование. Твердую соль сушат, а фильтрат возвращают в реактор на загрузку повторного процесса.
Пример 1.
В реактор из нержавеющей стали (внутренним диаметром 80 мм и высотой 200 мм со сферическим днищем и сливным патрубком, расположенным на высоте 10 мм от нижней точки), снабженный лопастной мешалкой с нижним профилем лопасти, повторяющим сферическое днище и отстоящим от него на 0,3-0,6 мм, и крышкой с сальниковой коробкой для мешалки, обратным холодильником-конденсатором и патрубками для барботера и отбора проб по ходу процесса, вводят 200 г порошка восстановленного железа с максимальным линейным размером частиц 0,6 мм, 480 г уксусной кислоты и 9,6 г уксусного ангидрида. Включают механическое перемешивание (1440 об/мин) и подают воздух с расходом 0,97 л/мин. Исходная температура 17°С. По ходу процесса без прекращения перемешивания отбирают пробы реакционной смеси, в которых определяют суммарное количество солей железа (II) и (III) и отдельно соли железа (III), которые как правило хорошо совпадают друг с другом. Через 3 часа 14 мин температура в реакторе достигла 28°С, а количество соли железа (III) в суспензии 3,51 моль/кг.
Прекращают механическое перемешивание, дают 3 мин для осаждения частиц непрореагировавшего железа на дно реактора, после чего через боковой патрубок сливают суспензию соли основного ацетата железа (III) на фильтр, где и проводят отделение твердой соли от ее насыщенного раствора. Твердую соль сушат на воздухе, а затем в сушильном шкафу. Выход составил 436 г сухого продукта, 3,5 г продукта оказалось в реакторе (не слитая суспензия и возврат с фильтратом), что определено по концентрации соли в реакционной смеси после дозагрузки уксусной кислоты с добавкой уксусного ангидрида для проведения повторного процесса. С учетом этого выход составил 99,2%. Остальное потеряно при перемещении реакционной смеси из реактора в узел фильтрования и фильтрата обратно.
Пример 2.
В реактор со стеклянным корпусом внутренним диаметром 63,7 мм и высотой 109 мм и вставленной в него железной обечайкой высотой 74,8 мм и массой 97,17 г вводят 55,0 г железа и 161,6 г ледяной уксусной кислоты. Корпус помещают в гнездо каркаса, соединяют с крышкой, в которой находится подвод к обратному холодильнику-конденсатору, сальниковая коробка для механической мешалки с валом и лопастями из тефлона, эластичный барботер и пробоотборник. Включают механическое перемешивание (720 об/мин), подают воздух на барботаж с расходом 0,27 л/мин и этот момент принимают за начало процесса. Температура в этот момент была 25°С. По ходу процесса отбирают пробы реакционной смеси, в которых анализируют содержание соли железа (III). Через 204 мин оно оказалось равным 2,70 моль/кг, а температура выросла до 31°С. Прекращают механическое перемешивание, в течение 4,5 мин дают возможность тяжелым частицам непрореагировавшего железа осесть на дно, затем аккуратно сливают суспензию продукта на фильтр и проводят отделение твердой фазы от жидкой. Фильтрат возвращают в реактор на повторный процесс. А осадок подсушивают на фильтре, а затем в сушильном шкафу. Получено 99,8 г сухой соли. С учетом возвращенного продукта в реактор на повторный процесс выход составил 99,3%.
Положительный эффект заявляемого решения состоит в следующем:
1. Предлагаемый способ прост в исполнении и в аппаратурном оформлении, а также с точки зрения выделения целевого продукта. С учетом диапазона комнатных температур проведения его вполне можно отнести к малоэнергоемким.
2. При отсутствии жестких требований к чистоте продукта в качестве исходного железа вполне могут быть использованы опилки и мягкая стружка, т.е. отходы металлообрабатывающих отраслей.
3. При утилизации накапливающейся после отделения целевого продукта жидкой фазы, представляющей собой насыщенный раствор основного ацетата железа (III) в уксусной кислоте или в смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида, нет необходимости в ее разделении, выделении и очистке отдельных компонентов. Есть много вариантов использования такой жидкой фазы как самостоятельного сырья.
4. Продукт легко перекристаллизовать и таким способом повысить чистоту полученного основного ацетата железа (III).
Claims (1)
- Способ получения основного ацетата железа (III) взаимодействием металла с уксусной кислотой в присутствии окислителя, отличающийся тем, что в реакцию берут порошкообразное восстановленное железо индивидуально или же совместно с прилегающей к корпусу реактора железной обечайкой, а в качестве окислителя используют кислород атмосферного воздуха, подаваемого в режиме эффективного барботажа, а сам процесс проводят при температуре 17-25°С в среде ледяной уксусной кислоты, взятой в мольном соотношении с порошкообразным железом (224÷274):100, при перемешивании высокоскоростной механической мешалкой лопастного типа в отсутствие или в присутствии добавки уксусного ангидрида в количестве 2 мас.% от загруженной уксусной кислоты до накопления в системе суспензии продукта с содержанием основного ацетата железа (III) в количестве 2,70-3,51 моль/кг с последующим прекращением перемешивания, отделением суспензии от осевших на дно тяжелых частиц непрореагировавшего железа, фильтрованием основного ацетата железа (III) и возвратом фильтрата в реактор на загрузку для повторного процесса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004108558/04A RU2268874C2 (ru) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Способ получения основного ацетата железа (iii) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004108558/04A RU2268874C2 (ru) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Способ получения основного ацетата железа (iii) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004108558A RU2004108558A (ru) | 2005-09-20 |
RU2268874C2 true RU2268874C2 (ru) | 2006-01-27 |
Family
ID=35848738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004108558/04A RU2268874C2 (ru) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Способ получения основного ацетата железа (iii) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268874C2 (ru) |
-
2004
- 2004-03-22 RU RU2004108558/04A patent/RU2268874C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004108558A (ru) | 2005-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015528431A (ja) | Fgd石膏を硫酸アンモニウム及び炭酸カルシウムに変換するためのプロセス | |
RU2712601C1 (ru) | Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры | |
CN101830503A (zh) | 一种新型多孔蜂窝状介孔二氧化钛材料的制备方法 | |
RU2268874C2 (ru) | Способ получения основного ацетата железа (iii) | |
JP2004313984A (ja) | ジメチルカーボネート合成触媒 | |
RU2626964C1 (ru) | Гетерогенный катализатор жидкофазного окисления органических соединений | |
RU2296744C1 (ru) | Способ получения формиата железа (ii) в присутствии пероксида водорода как окислителя | |
CN111644171B (zh) | 一种NaZnMo复合物催化剂材料的制备方法及其用途 | |
RU2735433C1 (ru) | Способ получения соли олова (IV) с анионами азотной и бензойной кислот | |
RU2376277C1 (ru) | Способ получения оксалата железа (ii) | |
RU2269509C2 (ru) | Способ получения ацетата железа (ii) | |
RU2556002C1 (ru) | Способ получения молибденового катализатора для эпоксидирования олефинов | |
RU2307118C1 (ru) | Способ получения комплекса железа (iii) с одним анионом салициловой кислоты | |
RU2567384C1 (ru) | Способ получения формиата цинка | |
JP2017124366A (ja) | アンモニア分解用触媒、及び当該触媒を用いた水素の製造方法 | |
RU2398758C1 (ru) | Способ получения ацетата свинца (ii) | |
KR20030041789A (ko) | 황산 알루미늄의 제조방법, 황산 알루미늄, 황산알루미늄의 수율향상방법, 초산의 사용, 공업용 조성물배수의 처리방법, 배수처리장치 | |
RU2316536C1 (ru) | Способ получения формиата марганца (ii) | |
RU2373186C2 (ru) | Способ получения основного фталата железа (iii) | |
RU2294921C1 (ru) | Способ получения ацетата марганца (ii) | |
RU2377245C1 (ru) | Способ получения алкоголятов марганца | |
RU2292330C1 (ru) | Способ получения формиата железа (ii) в водной среде | |
RU2129988C1 (ru) | Способ получения основного хлорида алюминия | |
RU1806090C (ru) | Способ получени основной углекислой меди | |
RU2670199C1 (ru) | Способ получения карбоксилатов олова (II) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060323 |