Способ получения отвердителя для жидкостекольной смеси в литейном производстве Советский патент 1982 года по МПК C08K5/103 C07C69/18 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРДИТЕЛЯ

ДЛЯ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ СМЕСИ В Ш ТЕЙНОМ

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получе шя отвердителя для жидкостекольной смеси в литейном производстве.

Известен отвердитель для жидко™ стекольной смеси в литейном производстве-смесь диацетина и триацетина ijf каждый из которых получают путем этерификации уксусной ки- . слоты глицерином 2}. В с астности, триацетин получают, испоАьзуя 92 вес.ч. глицерина на 270 вес.ч. ледяной уксусной кислоты. Указанные продукты помещают в перегонную колонну и медленно нагревают, получая в дистилляте воду и слабую уксусную кислоту. Процесс продолжают до тех пор, пока не начнет перегоняться концентрированная уксусная кислота.

Однако для получения отвердителя для жидкостекольной смеси в литейном производстве используют чистые исПРОИЗВОДСТВЕ

ходные продукты - глицерин и уксусную кислоту.

Целью изобретения П1шяе.гс.п утилизация отходов производства, позвол | ющая получить сразу продукт, пригодный для использования в производстве.

Цель достигается тем, что этерификации подвергают отход производства KyMapaaaj содержащий уксусную

10 кислоту, н отход производства ундециленовой кисло1Ъ1, содержащий глицерин, при молярном соотношении глицерина и уксусной кислот1э1, равном 1:2-9,

ts

Процесс желательно вести при температуре 120-2 и атмосферном давлении или при Гемпературе 50150 С и остаточном давлении 50160 мм рт. ст.

20

Отличительной особенностью этого способа является то, что атерификации подвергают отход производства кумарина, содержащий уксус, ную кислоту, и отход производства уденциленовой кислоты, содержа1ций глицерин, при молярном соотношении глицерина и уксусной кислоты, равном 1:2-9.

Для устранения резкого запаха полученного продукта последний нагревают при температуре 100-170 С в вакууме 5-15 мм рт.ст. для отгонки фракций, кипящих при указанных температурах, в количестве 8-10%, о веса загруженного ацетата.

В качестве источника уксусной кислоты используют отход производства кумарина на стадии конденсации салицилового альдегида и уксусного ангидрида. Содержание уксусной кислоты в этих отходах может колебаться от 80 до 95 вес.%. Если содержание ниже указанного предела, то можно концентрацию кислоты увеличить путем выпаривания отхода.

Отход ундециленовой кислоты, содержащий глицерин, имеет следукщий примерный состав, в вес.% глицерин 60-851 вода 0,5-1,0, сульфаты калия и метиловый эфир рицинолевой кислоты остальное.

Полученньй в результате процесса продукт является комплексным мате риалом, состоящим из триацетина и диацетина, который может включать небольшое количество примесей. Количество триацетина и диацетина в продуктах этерификации отходов зависит от молярного соотношения глицерина и уксусной кислоты в реакционной смеси и содержания глицерина в отходе. Чем выше содержание глицерина в отходе при одинаковом молярном соотношении компонентов, тем больше образуется триацетина. Вместе- с тем, при изменении молярного соотношения от 1:2 -до 1:9 при одинаковом содержании чистых продуктов в отходах возрастает количество триацетина. При этом, чем большее количество уксусной кислоты участвует в реакции, тем более длительное время продолжается процесс этерификации.

Соотношение триацетина и диацетина в продукте этерификации влияет на его свойства как отвердителя формовочной смеси для литейного производства. Изменяя зто соотношение, можно регулировать свойства живу.чести самотвердеющей формовочной |смеси, причем, чем йыше количество

триацетина, тем больше живучесть

смеси,

В таблице приведены составы исходных материалов и продуктов реакции полученных предлагаемым способом.

Получение ацетатов глицерина в соответствии с изобретением можно проводить, загружая одновременно все количество глицерина и уксусной кислоты. Однако более целесообразно с точки зрения уменьшения объема аппарата, поскольку уксусная кислота отгоняется в процессе этерификации, добавлять уксусную кислоту по частям. В связи с этим ее можно вводить в две или несколькЬ стадий. При этом необходимо вводить такое количество уксусной кислоты на каждой стадии, чтобы в сумме молярнив соотношение глицерина и уксус- ной кислоты составляло от 1;2 до 1 Пример 1. В колбу Клайэен емкостью 1 л, снабженную мешалкой и npHMbiM холодильником Либиха, загружают 245 г отхода, содержащего 93,7% уксусной кислоты. При остато ном давлении 50-108 мм рт. ст. и т пературе отгоняют водный раст вор уксусной кислоты в течение 9ч отгоняют 248 г 85%-ной уксусной ки слоты при постепенном повышении температуры в жидкости до 80 G. Затем загружают вторую порцию отхода, содержащего 93,7% уксусной кислоты, в количестве 320 г. При п стоянно работающей мешалке и посте пенном повышении температуры до 150с отгоняют 326 г водного р.аствора уксусной кислоты с содержанием основного вещества 81%. Длительность процесса этерификации 28 ч. За это время отгоняют 574 г 76%-ной уксусной кислоты. Реакционную массу охлаждают и отфильтровывают от выпавших солей, ранее растворенных в отходе, содержащем глицерин. Отфильтровывают .39,7 г солей. Выход технического эфира 432 г с концентрацией 81,8%. Далее в глубоком вакууме 5 ммрт.с при 125-130С отгоняют примеси в количестве 10% от веса технического эфира. Целевой продукт содержит 62,8% триацетина и 37,2% диацетина При. мер 2. В колбу по прим ру 1 загружают 249 г отхода, который содержит 80,2% глицерина, и 560,5 г отхода, содержащего 89,2% уксусной кислоты. При работающе/ мешалке содержимое нагревают и при атмосферном давлении отгоняют водный раствор уксусной кислоты. В на чале процесса температуру повьш1ают до 1 18С и в течение 9 ч отгоняют 275,6 г 65,7%-ной уксусной кислоты с постепенным повышением температуры в жидкости до 144 С. Далее загружают вторую порцию водного раствора уксусной кислоты (82,9%-ной) - 336 г. При постепенном повышении температуры до 2Ш С отгоняют 322,7 г 82,1%-ной уксусной кислоты. Всего отгоняют 598 г водного раствора уксусной кислоты с содержанием основного вещества 75%. Длительность процесса 21 ч. После охлаяздения отфильтровывают 40,5 г солей. Выход технического эфира 471 г с содержанием триацетина 56%, диацетина и примесей 32,6%. Процесс отгонки примесей проводят, как в примере 1. При этом содержание в целевом продукте триадетина составляет 63,1%, а диацетина 36,5% (остальное примеси). Пример З.В колбу по примеру 1 загружают 390 г глицерина отхода, содержащего 64,4 вес.% глицерина, и первую часть - 675 г - отхода, который содержит 92,7 вес.% уксусной кислоты. При работаницей меш.алке смесь нагревают при атмосферном давлении до 11 и отгоняют водный раствор уксусной кислоты в течение 6-7 ч с повьш1ением температуры до I в шщкости и 100-105 С в парах. При этом отгоняют 278,9 г 58,7%-ного водного раствора уксусной кислоты. Затем загружают вторую порцию 405 г отхода, содержащего 92,7 вес.% уксусной кислоты, и отгоняют водный растчор уксусной кислоты при атмосферном давлении. Температура в жидкости 123-i35°c, в парах 105109 С. В течение 6-7 ч отгоняют 221f2 г раствора этой кислоты с содержанием основного BtaaecTBa 79,8%, После этого загружают третью порцию уксусной кислоты-отхода - 400 г (содержание основного продукта 92,7%) И продолжают отгонку водного раствора уксусной кислоты до температуры в жидкости в парах 112С в течение ч. При этом вьщеляется 302,3 г уксусной кислоты с соержа1шем основного вещества 88,1%. Молярное соотношение глицерина и уксусной кислоты в реакционной смеси l:9i Далее процесс ведут при остаточном давлении 135 мм рт.ст и в течение 6-7 ч отгоняют 232 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 93,5%. Полученную реакционную массу отфильтровывают от выпавших солей. При этом получают 624 г технического эфира, 118 г солей, потери 36 г. От технического эфира в глубоком вакууме (8-10 мм рт.ст.) при темпе79

ратуре 8 жидкости 95-150 С (в парах 30-143 с) отгоняют 66,5 г примесей.

В результате очистки Получают обогащенный эфир следующего состава, триацетин 82,3; диадетин 17,5; примеси 0,2.

Формула изобретения

. 1. Способ получения отвердителя для жидкостекольной смеси в литейном производстве на реакции этерификации с песледующей отгонкой кислоты, отличающий с тем, что, с целью утилизации отходов производства, этерификации подвергают отход производства кумарина содержащий уксусную кислоту, и отход производства ундециленовой ки8

слоты, содержащий глицерин, при молярном соотношении глицерина и уксусной кислоты, равном 1:2-9.

2,Способ по п. I, отлича5 ю щ и и с я тем, что процесс ведут

при температуре 120-210С и атмосферном давлении.

О при температуре 50-15 С и остаточном давлении 50-160 мм рт.ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 15 1. Патент Англии № 12604439, lien. С 3 N. опублик. 1972.

2. R.E.KIrk, D.F. Other Encyclopedia of chemical Technology, изд. 2, 1962-1971. т. 8, с. 351 30 (прототид).