Способ получения ализарина Советский патент 1935 года по МПК C09B1/08 

Получение ализарина путем прямого окисления антрахинона по методу, описанному в советском патенте № 14118, представляет значительные технологические затруднения. Прежде всего необходимо отметить очень большую продолжительность реакции. Для того, чтобы добиться полного или почти полного перехода взятого в работу антрахинона в ализарин, нужно вести реакцию с многократными добавлениями раствора селитры (под давлением 30-40 атмосфер) в течение 3-5 суток. Затем, образующийся в этих условиях кальциевый лак ализарина выделяется в коллоидальном состоянии и совершенно не поддается фильтрованию. Приходится обработке соляной кислотой подвергать не только самый кальциевый лак ализарина, но и весь плав, что связано с излишней затратой соляной кислоты и переходом едкого натра в такой малоценный продукт, как хлористый натрий. Кроме того, при таком способе работы наряду с ализарином осаждается и от 5 до образованных в процессе реакции сильно загрязненных некрасящих оксиантрахинонов, вредно отзывающихся на качестве получаемого ализарина. Все это делает описанный в патенте А 14118 метод получения ализарина технологически неприемлемым.

Авторами настоящего изобретения найдено, что реакцию окисления антрахинона в ализарин следует вести в 2 фазы.

1)Восстановление антрахинона в щелочной среде и гидроантрахинон.

2)Щелочное окисление образованного гидроантрахинона в ализарин.

Обе эти фазы можно вести в одну операцию, с одновременным введением как восстановителя, так и окислителя. Как восстановитель, наилучшие результаты дает дешевый сернистый натрий, как окислитель-кальциевая селитра. Продолжительность реакции в данных условиях при полном переходе антрахинона в ализарин не превышает 18 часов.

Восстановительная фаза ведется с выдержкой при температуре 200-210° в течение 2-3 часов.

Окислительная фаза требует дополнительного нагрева до 220-225° в течение 12-15 часов.

Процесс регулируется спуском давления, которое поддерживается на уровне 25-26 атм.

В описанных условиях наиболее пригодным окислительным агентом оказалась кальциевая селитра.

Осаждаемый в этих условиях кальциевый лак ализарина имеет кристаллическое строение и прекрасно фильтрует-ся. Обстоятельство это ведет за собой, во-первых, минимальный расход соляной кислоты (потребный не на нейтрализацию всего щелочного плава, как это имеет место в случае работы по способу, описанному в патенте № 14118, а лишь на разложение кальциевого лака); во-вторых, ализарин освобождается от некрасящих примесей; в третьих, возмон ность почти количественно регенерировать -(90-95 /0) взятый в работу едкий натр.

Применение нового метода дает возможность технического получения ализарина, свободного от некрасящих примесей с прекрасными выходами (90-95/о теории и выше).

Пример. 95 кг антрахинона загружается в шаровую мельницу, емкостью в 300 л. Туда же вносят в 3 приема 150 л раствора 296 кг едкого натра с 600 л воды. После размешивания в течение 40 минут а1елочная паста антрахинона засасывается в автоклав емкостью 2,2 куб. м. В автоклав спускается остальное количество указанноро раствора едкого натро, и освобожденный от взвешенных частиц раствор 87 кг (100°/о) сернистого натрия в 190 л воды. Последними загружаются в автоклав 203 л растзора (считая на безводную соль) кальциевой селитры. Общая загрузка автоклава 1000 л.

Нагревание массы при перемешивании ведут до 210 (давление 16-18атм.) после чего делается при той кче -температуре 2-часовая выдерхчка. Затем температура поднимается до 220-225°, ретулируя давление на уровне 25-26 атм. (если не спускать образующийся азот, то давление, без ущерба для качества и выхода ализарина, поднимаетЬя до 40 атм.). Нагрев на этой стадии процесса (2-ая окислительная стадия) продолжают около 12 часов впредь до полного перехода взятого антрахинона в ализарин (взятие проб под давлением).

По окончании реакции содержимое автоклава охлаждается до температуры 100 и остаточное давление (1-2 атм.) спускается через спускной кран, автоклав наполняется водой и масса выда вливается в чан емкостью 4 куб. м. Затем автоклав промывается два раза 1000 л горячей воды, промывные воды поступают

в тот же чан. Наполнение чана-3500 тг. Массу в чану нагревают до 50-60 и спускают для отсасывания кальциевого лака ализарина на нучу. Процесс фильтрования кристаллического осадка протекает чрезвычайно быстро. Кальциевый лак промывается водой до бесцветного вытека. Вид кристаллического осадка темно-синий. Перевод кальциевого лака в ализарин ведется в водной суспензии нагреванием с соляной кислотой. Высадившийся ализарин фильтруют на фильтрпрессе и промывают водой. Полученный ализарин содержит желтых марок и свободен от некрасящих примесей, т. е. отвечает требованиям на ализарин экстра синей марки. Выход 90-93% теории.

Использование антрахинона, как правило, полное и получаемый ализарин свободен от примеси антрахинона. Иногда возогнанный в процессе нагревания в некотором количестве на крышку автоклава антрахинон при передавливании частично попадает в массу, загрязняя получаемый ализарин (1-2% антрахинона). В этом случае освобождение кальциевого лака ализарина от примеси антрахинона лучше всего достигается пропусканием через влажный кальциевый лак перегретого до 200 водяного пара, при температуре массы в 100-110°.

Щелочные маточники, содержащие Бсе взятое в работу количество едкого натра, после упаривания и отделения выпадающих неорганических солей (тиосульфат, сульфат, сульфит натрия) утилизируются с добавлением 10°/о свежего едкого натра для дальнейщих операций.

Предмет изобретения.

1. Видоизменение способа получения ализарина из антрахинона нагреванием с едкими щелочами под давлением в присутствии соединений кальция по авторскому свидетельству № 14118, с прибавкой в плав сернистых щелочей, отличающееся тем, что в качестве соединения кальция и одновременно окислителя в плаве применяют кальциевую селитру.

2. Прием осуществления означенного в п. 1 способа, отличающийся тем, что плавление проводят в 2 фазы, выдерживая плав сначала 2 - 3 часа при 200 - 210°, а затем 12-18 часов при 220-225°.