Способ получения 1-амино-3,6,8-трисульфокислоты нафталина Советский патент 1984 года по МПК C07C143/60 C25B3/04 C09B49/04 

о |

4

эо

со

Изобретение откосится к усовершенствованному способу получения 1-амино-З , 6., 8-трисульфокнслоты нафталина (1-амино-ТСКН), которая находит применение в производстве красителей.

Известны электрохимические способы получения 1-амино-ГСКН, например восстановлением 1-нитро-ТСКН в сернокислой среде в цилиндрическом электролизере с диафрагмой из неглазурованного фарфора на свинцовом катоде при 30-40с и поддерживании разности уровней католита и анолита до 20 см для получения высоких превращений исходных веществ до 98% и достижения выхода по току 70-75% от теории Cll.

К недостаткам данного способа относятся использование громоздкой аппаратуры из-за использования толстых фарфоровых диафрагм, цилиндрической конструкции электролизера, а также усложнение аппаратуры, связанное с необходимостью поддержания ра;.з.личных уровней .в катодном и анодном пространстве.

Известен также способ получения 1-амино-ТСКН, заключающийся в том, что 1-нитро-ТСКН подвергают электрохиглическому восстановлению в сернокислой среде в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространстзам-И при понижении плотности тока от 10 А/дм-2 до 2 А/дм2 и 35-70°С. ВЫ.ХОД по току 70-85%, по веществу г до 98%, длительность процесса

;;-s ч t2l.

недостатком известного способа является относительная длительность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 1-амино-ТСКН, заключающийся в электрохимическом восстановлении 1-нитроТСКН в сернокислой среде в электролизере с разделеи.ными катионообменной мембраной катодным и .анодным пространствами на свинцовом катоде при 80-90с и, постоянной плотности тока 10-50 Л/дм с выходом по -веществу до 98,5%, по току - 70-90% и длительностью процесса 0,54-2 ч З.

Однако к недостаткам известного пособа относят-ся то, что свинцоый катод в условиях электросинтеа обладает низкой коррозионной тойкостью и его.коррозия существено возрастает с увеличением плотости тока и повышением температуы: глубинный показатель коррозии оставляет 183 мм/год, а потеря винца составляет 259 т, и кроме ого, катод удовлетворительно рабо ает в течение -10.0, ч, с чем связана необходимость частой его замены, что все в целом делает процесс не экономичным.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса. 5Поставленная цель достигается

тем, что согласно способу получения 1-амино-ТСКН, заключающемуся в электрохимическом восстановлении 1-нитро-ТСКН в сернокислой среде 10 в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами на катоде из свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием сурьмы 8,7-13% при 5 ВО-90°С и постоянной плотности тока 10-50 А/дм. Выход по веществу составляет 98%, по току - 66-87%. Свинцово-сурьмянистый сплав с малым содержанием сурьмы от 1% до

д 8,7% подвержен значительному коррозионному разрушению при высокой плотности тока и температуре, а сплав с содержанием сурьмы свыше 13,3% является хрупким,, что затруд25 няет его применение по конструктивных соображениям.

Коррозионная стойкость свинцовосурьмянистого кдтода возрастает с увеличением содержания сурьмы в

сплаве. Из испытанных свинцовосурьмянистых сплавов лучшей коррозионной стойкостью обладают сплавы с содержанием сурьмы от 8,7% до 13,3%. Taftoe содержание сурьмы.в сплаве отвечает близкому к эвтекто5 идному, что может служить причиной ;высокой коррозионной стойкости этих Iсплавов в условиях эх1ектросинтеза 11-амино-ТСКН. Глу.бинный показатель j коррозии этих сплавов при и

0 плотности тока 40 А/цм (оптимальные условия электросинтеза) составляет 1,14-2,1 мм/год, а для свинцового катода в аналогичных .условиях 183 мм/год. Кроме того, скорость

5 коррозии этих сплавов мало зависит от температуры и плотности тока.

Таким образом, катод из свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием сурьмы 8,7-13,3% отличается

Q высокой коррозионной стойкостью в условилхч электросинтеза 1-амино-ТСКН по сравнению с ранее использовавшимся, свинцовым и обеспечивает высокие электрохимические показатели

С процесса.

П р И м е р 1 (сравнительный). 120 г«и1 водного раствора, содержащего 20,i г 1-нитро-ТСКН и около 17,6% серной кислоты загружают в

0 катодную секцию электролизера щелевого типа, моделирующего фильтроnpecci-fyro конструкцию. В анодную секцию отделенную от катодной секции катионообменно й мембраной типа

5 Ж-40, за.гружеоот 40%-ную серную кислоту. В качестве катода используют свинцовую пластину с рабочей площадью 0,38 дм, анодом служит пластина той же площади из стойкого к анолиту свинцового сплава. При интесивном перемешивании и температуре через электр лизер пропускают . постоянный ток, сила которого соответствует катодной плотности тока 40 А/дм. Процесс считают законченным при достижении 98,5%-ного превращения исходного нитрос оединения в 1-амино-ТСКН; Выход по току при этом составляет 72,2%. Коррозионные испытания сви51цового катода проводят в вышеуказанных условиях электролиза в течение 6 ч.

Скорость коррозии определяют по убыли веса катода после электролиза. При этом средняя скорость кор розии катода составляет 236,9 а глубинный показатель коррозии 183 мм/год. Такой катод может работать в течение 87 ч.

Пример 2. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 на катоде из свинцовр-сурьмя,нистого сплава с содержанием-сурьмы 8,7%. При ЭТОМ выход по веществу составляет 97,8%, по току 70,8%.

Средняя скорость коррозии составляет 2,7 г/м.ч, а глубинный показатель коррозии катода 2,10 мм/год, Такой катод может работать в течение 7620 ч.

Пример 3. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 на катоде из свинцовотсурьмянистого сплава с .содержанием сурьмл 11%. Цри этом выход по веществу

составляет 97,5%, по току 70,1%. Средняя скорость коррозии составляет 1,55 , а глубинный показатель коррозии катода 1,20 мм/год. Такой катод может работать в течение 13300 ч.

Пример 4. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 на катоде из свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием сурь0 мы 13,3%. При этом выход по веществу целевого продукта составляет 98,1%, по току 70,2%. Средняя ско(рость коррозии составляет 1,47 г/м-ч, а глубинный показатель коррозии 5 1,14 мм/год. Такой катод.может работать в течение 14000 ч.

Пример 5. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 на катоде из свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием Ьурьмы 13,3%, температуре 90с и плотности тока 50 А/дм. При этом выход по веществу составляет 98,0%, по току 71,4%. Средняя скорость коррозии за 6 ч составляет 1072 г/м -ч, а глубинный показатель коррозии 1,34 мм/год. Такой катод может работать в течение 12000 ч.

Таким образом, применение свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием сурьмы 8,7-13,3%, в качестве катодного материала при электрохимическом способе получения 1-амино-ТСКН позволяет существенно повысить коррозионную стойкостькатода и.упростить технологический режим, сохранив при этом высокий выход делекого продукта по веществу 98,0% и по току 66-87% и в делом повысить экономичность процесса.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-АМИНО-3,6,8-ТРИСУЛЬФОКИСЛОТЫ НАФТАЛИНА электрохимическим восстановлением 1-нитро-3,6,8-трисульфокислоты нафА талина в сернокислой среде в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами при 80-90 С и постойнной плотности тока 10-5р А/дм5л отличающийся ;тем, что, с целью повышения экономичности процесса, последний проводят на катоде из свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием сурьмы 8,7-13,.3.%.