Способ выделения карбоновых кислот Советский патент 1978 года по МПК C07C51/42 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАРЕОНОВЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способам выделения карбоновых кислот и может быть использовано в различных процессах выделения, разделения,очистки кар боновых кислот, Известны способы выделения карбоновых кислот из растворов экстракцией органическими растворителями, щелочной обработкой исходного оксидата с последуюодим разло 5;:ением солей неорганическими кислотами, адсорбцией твердьЦШ сорбентами с последующей их десорбцией. Десорбция кислот может быть осуществлена термическим способом, во дяным паром, растворами щелочей,различными органическими..растворителя- ми l . Наиболее изобретательным и ун версальным из указанных способов выделения карбоновых кислот является адсорбционный. Известен способ выделения карбоновых кислот, например, пoлyчae ыx при окис}1ении малозольных концентратов го рючих сланцев кислородом воздуха в водно-щелочной среде. Способ включает следую1дие стадии; 1) адсорбцию карбоновых кислот твер.цым адсорбентом, например, активным углем марки СКТ, 2) десорбцию карбоновых кислот из твердого сорбента органическим растворителем 2} . Недостатком этого способа явл яется сравн-ительно невысокая его эффективность : расход растворителя на десорбцию кислот из сорбента большой, поэтому не удается получать высоко концентрированных растворов десорбата j процесс длителен во времени. Целью изобретения является упрощение процесса выделения карбоновых кислот, .а именно, уменьшение расхода растворителя, повьиление концентрации карбоновых кислот в десорбате, сокращевие затрат времени на проведение десорбции. Поставленная цель достигается .тем, что для выделения карбоновых кислот операцию десорбции их из твердого сорбента проводят смесью органического растворителя и воды в соотнсшении 1:0,01-1. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Адсорбцию карбоновых кислот производят путем их контакта с твердым сорбентом, например, активными углями марок СКТ. Контакт может быть осуществлен перемаиивание и растворов, содержащих карбоновые кислоты, с твердым сорбентом в аппарате с мешалкой или же пропускани ем растворов карбоновых кислот через ..адсорбер С твердым сорбентом. Десорб цию карВоновых кислот осуществляют пу тем их вымывания из сорбента смесью органического растворителя с водой при соотношении 1; 0,01-1, например,смесью этанола с водой, ацетона с водой и др Смесь органического растворителя и воды в указанном соотношении является более эффективным десорбирующим агентом, чем чистый органический раствори тель. Возможно, что KOMnoHejiTbi водноорганической среды имеют сродство, к отдельным-частям карбоновых кислот,а именно, вода - к полярным карбоксильным группам, а их органический раство ритель - к углеродной части молекулы, поэтому при определенном соотношении органического растворителя и воды растворимость карбоновых. кислот в нес калько раз выше чем в чистом органичес ком растворителе, (см. табл. 1). Использование смеси органического растворителя и воды в качестве. десорбирующего; агента для карбоновых кислот позволяет значительно повысить конце трацию кислот в десорбате, сократить затраты времени на проведение процесса и расход растворителя. . Отделение карбоновых кислот от раст ворителя осу ивстйляют известными методами, например, упарийани.ем или кристаллизацией.. Пример.. Через - адсорбер -с активным углем марки СКТ-6 со скоростью 5 мучас пропускают раствор карбоновых кислот, являющийся промышленными сульфатными сточными войами производства синтетических жирных кислот. из нормальных парафинов неф.ти и содержащий 2,2% карбоновых кислот (из них 0,73% монокарбоновых и дикарбоновых) и 16,% сульфата н.атрия. При этом карбоновые кислоты избирательно цоглощаются актийным углем, а минеральная соль проск.акивает за слой. Раствор подают до проскока наименее сорбируемой кислоты, который определяют путем титрования проб за слоем сорбента раствором щелочи. Высота адсорбера 1 м/ объем слоя угля 310 см , зернение угля 0,25 - 0,. Десорбцию кис лот проводят параллельно в одном случае - чистым этанолом, в другом смесью его с водой при соотношении 1:0,25. Скорость потока растворителя 5 , температура 20°С. Об эффективности процесса судят по расходу растворителя, необходимому для дос тижения определенной степени десорбции кислот. .Степень десорбции определяют как отношение количества десорбированных кислот к их адсорбированно му количеству, выраженное .в %. Отделе ние дикарбоновых кислот (98% концент рации) от растворителя и монокарбоно вых кислот проводят отгонкой последних Монокарбоновые кислоты (80% концентра ции) отделяютазеотропной ректификацией, Результаты опыта сведены в табл.2. Пример 2. Водный раствор салициловой кислоты с концентрацией 2,2 г/л пропускают со скоростью .5 м /час через адсорбер с активным ,углем марки СКТ зернения 0,25-0,5 м до практически полного насыщения сор- бента. Высота адсорбера 1 м, объем слоя угля 90 см-. Десорбцию проводят параллельно в одном случае чистым этилацетатом, в другом - смесью его с вбдой при соотношении 1:0,09. Скоросэгь потока растворителя 5 , температура . Отделение салициловой: кислоты (98%) от растворителя прово- дят путем отгонки последнего. Резуль таты опыта приведены в табл.3. Пример 3. Водный раствор бён-т войной кислоты с концентрацией 0,14г/л пропускают со скоростью 5 че1рёз адсорбер с актцвным углем марки СКТ-б зернения 0,25-0,5 мм до практи- чески полного насыщения сорбента. адсорбера-, 1 м, объем слоя угля 18Q см/ Десорбцию проводят параллель но в одном случае чистым ацетоном, в другом - смесью его Q водой при соотношении 1:0,11,.Скорость потока растворителя 5 , температура Отделение бензойной кислоты (98%)раст:ворителя .проводят путёмотгонки последнего. : , Результаты опыта приведены в ЬЕЭбл, 4.,, . t При м е р 4. Через слой активно1о угля пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты .с.концентрацией .10 мг/л, Высота адсорбера 1 м, объем слоя УГЛЯ 100 СМ . .Десорбцию проводят параллельно./в одном случае чистым :ацето ном, в другом - смесью его с во:дой при .соотнбшении 1:0,25. Скорость :потока .растворителя 5 , температура2б°С. Результаты опытов приведены в табл. 5. Как видно из таблицы, предложенный способ и при выделении карбо.новой киЬ- лоты из парогазовой фазы также имеет преимущество перед прототипом 2J. В таблице б приведены данные, показывающие влияние состава растворителя на его эф.фективность, как десорбирующего агента. Условия опыта приведены в описании примера 3. Из табл. 6, видно, что десорбцию карбоновых кислот целесообразно проводить смесью органического раствори еля с водой в интервале их соотношений 1:0,01-1; именно .при таком сост.аве растворителя его расход на десорбцию кислот из сорбента ниже, чем расход чистого органического раство.рителя.

Использование данного способа выделения карбонбвых.кислот позволяет Растворимость карбонсвых кислот в

снизить расход десорбирующего агвнта в 1,5-3,3 раза, существенно сократить затраты времени на проведение процесса, увеличить концентрацию растворов

десорбата 1,5-3,3 раза. /

Т. а б л и ц а 2.

Таблица 3 Таблица 1 водно-органических растворителях, г/л:

Степень десорбции, %

Расход растворителя на десорбцию уксусной кислотьз нз угля, л

Т а 6 л и it а 4

Таблица 5