DD144258A5

DD144258A5 - Verfahren zur herstellung von getrockneter terephthalsaeure

Info

Publication number: DD144258A5
Application number: DD21350079A
Authority: DD
Inventors: Fujio Tsuchiya; Kenzo Yamamoto; Katsunobu Yamaguchi; Akio Okagami
Original assignee: Jgc Corp; Orient Chemical Ind
Priority date: 1978-06-08
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1980-10-08
Also published as: DE2923382A1; SU1087072A3; JPS54160331A; DE2923382C2; JPS5811418B2; GB2024810A; GB2024810B; CS207795B2

Description

-1-21350

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung getrockneter Terephthalsäure durch Entfernung von Essigsäure und/ oder Wasser aus einer Terephthalsäure und Essigsäure und/oder Wasser enthaltenden Aufschlämmung.

Charakteristik der bekannten Lösungen:

Bei der industriellen Herstellung von Terephthalsäure wird i allgemeinen ein Verfahren verwendet, bei dem p-Xylol oxidiert wird, das Rohmaterial in Anwesenheit eines Salzes oder von Salzen von einem oder mehreren Schwermetallen, wie Co oder Co + Mn als Katalysator,mit molekularem Sauerstoff, in einem flüssigen Medium aus einer niedrigen aliphatischen Säure, normalerweise E; sigsäure, oxidiert wird.

Es gibt verschiedene Arten für dieses Verfahren, bei dem unterschiedliche Reaktionsbedingungen verwendet werden. Bei 'einigen wird nach der Oxidationsstufe eine Reinigungsstufe durch Hydrierung in Wasser unter Herstellung von Terephthalsäure mit dei gewünschten Reinheit durchgeführt. Bei anderen wird, wenn eine hohe Reinheit nicht erwünscht wird, die Terephthalsäure ohne Rei nigungsstufe erhalten.

Bei der industriellen Herstellung von Terephthalsäure ist es wesentlich, daß eine Stufe durchgeführt wird, bei der Terephthal säure als trockenes, pulverförmiges Material erhalten wird und wobei sie von dem Lösungsmittel Essigsäure und/oder Wasser abgetrennt wird.

Man hat in der Vergangenheit ein Verfahren verwendet, bei dem die Terephthalsäure nach dem Ablaufenlassen in einem Zentrifugen·

separator getrocknet wurde. Das Erhitzen und Trocknen erfolgte mit Dampf in einer Rotationstrockenvorrichtung in einem Strom aus nicht-kondensierendera Gas, "wie Stickstoff. Auf diese Art ist es möglich,die Restflüssigkeit in der Terephthalsäure nach dem Trocknen auf etwa 0,1 Gew-% zu verringern. . -

Die Trocknungsrate ist bei diesem Verfahren jedoch niedrig, da die Rate von dem Dampfdruck der Essigsäure und/oder dem Wasser bei der Erwärmungstemperatur abhängt. Beim Trocknen treten daher viele Schwierigkeiten auf: eine lange Verweilzeit in der Trockenvorrichtung, wodurch eine große Vorrichtung erforderlich ist,eine verminderte Wärmeübertragungswirkung, bedingt durch die Adhäsion der Terephthalsäure an den Wänden des Rohrs, in dem das Heizmedi*- um (Dampf) umläuft und die damit einhergehende mühevolle Wartung. Das Trocknungssystem erfordert weiterhin, daß das Gas für das Trocknen, wie Stickstoff, recyclisiert wird, wodurch ein Gebläse für die Recyclisierung und damit zusammenhängende Vorrichtungen, wie ein Sammelgefäß für die Gewinnung der mitgeführten Terephthalsäure und ein Wärmeaustauscher für das Erhitzen des Gases für den Trockner erforderlich sind. Weiterhin ist es für den Betrieb des Trocknungssystems erforderlich, eine konstante Rate bei dem Ablaufen in dem Zentrifugenseparator zu erhalten, damit ein glat^ tes Einführen der Aufschlämmung in den Rotationstrockner mit-einem Schneckenfördergerät möglich ist. Wenn der Gehalt der restlichen Flüssigkeit variiert, wird die Terephthalsäure, die in den Schneckenförderer eingeleitet wird, eine feste Masse, wodurch eine Übertragung verhindert wird und der Betrieb in dem Trocknersystem gestört wird. Weiterhin ist eine vollständige Gasabdichtung in dem Rotationstrockner schwierig zu erreichen und in dem Trockner treten unweigerlich undichte Stellen auf,aus. denen Gas herausströmt.

Ziel der Erfindung: .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Schwierigkeiten beim Trocknen von Terephthalsäure zu vermeiden. · -

Erfindungsgemäß soll ein neues Verfahren für die Trocknung von Terephthalsäure zur Verfügung gestellt werden, bei dem die

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Betriebsschwierigkeiten vermieden werden und bei dem ein Rotationstrockner verwendet werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von getrockneter Terephthalsäure.

In den beigefügten Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: . ·

Fig. 1 ein Fließschema einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von getrockneter Terephthalsäure.

Fig. 2 die Beziehung zwischen den Temperaturen und den kritischen Aufschlämmungskonzentrationen, die in der vorliegenden Erfindung definiert werden.

Fig. 3 die Gas-Flüssigkeitsgleichgewichtskurven eines Essigsäure-Wassersystems, wobei die Beziehung zwischen den Drücken in der Trennkammer und den Temperaturen des Heizrohrs dargestellt sind, die gewählt werden, wenn das Verfahren unter hohem Druck durchgeführt wird.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von getrockneter Terephthalsäure durch Entfernung der Essigsäure und/ oder des Wassers aus einer Aufschlämmung, die Terephthalsäure und Essigsäure und/oder Wasser enthält, das gekennzeichnet ist dadurch, daß man die Aufschlämmung in eine Röhrenheizvorrichtung bzw. eine" röhrenförmige Heizvorrichtung leitet, die mindestens ein Heizrohr enthält, das sich an einem Ende in die Trennkammer öffnet,und wobei die Aufschlämmung in dem Heizrohr in ein Gemisch aus Feststoff und Gas umgewandelt wird, das Gemisch in die Trennkammer zur Abtrennung der festen Komponenten der Gaskomponenten geleitet wird, wobei man die Terephthalsäure in Form eines getrockneten Pulvers erhält, und wobei der Terephthalsäuregehalt in der Aufschlämmung kleiner ist als der Wert "C", der durch die Formel

- 4 - £. C = (2,5 θ°'⁴ + 66) oC +.(3,2 θ^0/35 + 74) (1 -«)

definiert wird, worin C in Gew.% angegeben wird, θ die Temperatur ⁰C des Heizrohrs, <Xdas Molverhältnis von Wasser in dem Aufschlämmungsmedium und {1 —oi) das Molverhältnis von Essigsäure in dem Aufschlänunungsmedium bedeuten.

Es war überraschend, daß sich das obige Verfahren durchführen läßt, da man annehmen mußte, daß ein Verstopfen oder Blockieren notwendigerweise auftritt, wenn eine Aufschlämmung mit hoher Konzentration in ein Heizrohr unter Verdampfen des Mediums eingeleitet wird. .

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine Aufschlämmung aus dem AuE-schlämmungstank 1 mit einer Aufschlämmungspumpe 2 in ein Heizrohr 3 einer röhrenförmigen Heizvorrichtung bzw. einer Rohrheizvorrbhtung eingeleitet. Die eingeleitete Aufschlämmung wird in d'ern Rohr mit einem Heizmittel, wie Dampf (beim Erhitzen über 100⁰C) oder mit heißem Wasser (beim Erhitzen unter 100⁰C), oder mit einem anderen Heizmedium oder mit einer elektrischen Heizvorrichtung erwärmt. Wenn die Aufschlämmung in dem Heizrohr vorläuft, verdampfen die Essigsäure und/oder das Wasser unter Bildung eines stark fluidisierenden Gemisches bzw. stark wirbelnden Gemisches,das aus den zwei Phasen Feststoff und Gas besteht. Das Auslaßende 6 des Heizrohrs 3 öffnet sich in die Trennkammer 7, aus der das Gemisch entnommen wird und wo sich der Feststoff und das Gas trennen.

Die Gasphase tritt in den Kühler 8 ein und wird durch Kühlwasser 9«kondensiert. Das- Kondensat wird in den Aufnahmetank 10 geleitet. . ..

Alternativ kann die Gasphase, so wie sie ist, in eine Essigsäure-Wiedergewinnungseinrichtung zur Abtrennung der Säure von dem Wasser eingeleitet werden. Wenn die in der Trennkammer erhaltene Gaskomponente aus Essigsäure, die Wasser mit einer bestimmten

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Konzentration enthält, besteht und wenn die wiedergewonnene Essi säure in den Reaktor der p-Xyloloxidation recyclisiert werden soll,wird die Gaskomponente, da der Wassergehalt in der Essigsäui verkleinert werden soll, in die Essigsäure-Gewinnungssäule Ds zu Gewinnung der Essigsäure darin geleitet. In diesem Fall wird die Gaskomponente in die Säule mit einer Essigsäure-Verdampfungsvorrichtung geleitet, die in der Terephthalsäure-Herstellungsanlage vorhanden ist, um die Verunreinigung in der Reaktionsmutterlauge zu entfernen.

Selbst wenn die Gaskomponente Essigsäure ist, die Wasser in einem gewissen Ausmaß enthält, kann das Gas abgekühlt werden, um es für die,Recyclisierung und Wiederverwendung zu kondensieren,!: einer anderen Stufe als der Oxidationsreaktion, wie beim Was.chen der ausgefallenen Terephthalsäure. Wenn die erhaltene Gaskomponente Essigsäure mit hoher Reinheit ist, ist es bevorzugt, die Säure zu kondensieren und wieder zu verwenden. Wenn andererseits das Gas hauptsächlich Wasser enthält, sollte es kondensiert und zu einer Wasserbehandlungsstufe geleitet werden.

Die feste Phase, nämlich Terephthalsäure, sammelt sich in der Trennkammer 7 in Form eines trockenen Pulvers oder einer leicht zerkleinerbaren Masse an, die kontinuierlich oder diskontinuierlich über ein Ventil 11 am Boden der Kammer 7 entnommen wird . Di< Trennkammer 7 wird mittels eines Mantels 12 erwärmt, so daß die Gasphase nicht in der Kammer kondensiert.

Das System aus Terephthalsäure, Essigsäure und/oder Wa'sser kann solange es bis zu 70 Gew.% an Feststoffkomponente enthält,als Aui schlämmung in üblicher Weise bei der Beförderung behandelt werder wie mit einer Aufschlämmungspumpe. Etwa 75% sind die Grenze, die die Behandlung als Aufschlämmung erlauben, und ein System von 80? Feststoff verliert seine Mobilität und muß daher als nasse feste Masse, anstatt als Aufschlämmung bezeichnet werden. Erfindungsgemäß können jedoch Systeme mit einem hohen Gehalt, wie mit 80 bis 90% Feststoffen oder selbst mehr, behandelt werden. In dei vorliegenden Anmeldung wird das System, solange es nach diesem Verfahren getrocknet werden kann, als "Aufschlämmung" bezeichnet.

Der Transport einer Aufschlämmung mit hoher Konzentration, die mit einer Aufschlämmungspumpe schwer gepumpt werden kann, erfolgt durch Stoßen mit Druckgas, wie mit Stickstoff oder Dampf, in dem Heizrohr.

Bei der Verdampfung unter Verwendung einer Kombination aus Heizrohr und Trennkammer ist, wenn die zu behandelnde Aufschlämmung einen geringen Gehalt an Terephthalsäure enthält, die Menge an Aufschlämmungsmedium und dementsprechend die Menge an Gas,die durch Verdampfung des Mediums gebildet wird, relativ groß, verglichen mit der Menge an fester Terephthalsäure, und somit reicht die Wirkung aus, '.':.. .. irgendwelche pulverförmige Terephthalsäure aufzuwirbeln und wegzutragen. Es ist leicht erkennbar, daß auf diese Art ein stabiler Betrieb ohne Verstopfen des Heizrohrs durchgeführt werden kann.

Jedoch ist es beim Verdampfen einer größeren Menge an Medium erforderlich, daß eine größere Menge an Wärme durch das Heizrohr transportiert wird. Es ist somit offensichtlich, daß die Arbeitskapazität der Vorrichtung klein bleibt. Dies ist wegen der Verfahrenswirtschaf t.lichkeit nachteilig. Aus diesem Grund sollte die Aufschlämmung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wird, 50 Gew.% oder mehr Terephthalsäure enthalten.

Wenn die Auf schläinrnung einen höheren Prozentgehalt an Terephthalsäure ent- j hält, ist im Gegensatz zum obigen Fall die Stoßkraft des Mediums und des Gases gering und daher kann ein Verstopfen auftreten. Es ist daher für die industrielle Praxis bevorzugt, eine Aufschlämmung mit höchster Konzentration zu behandeln, da dabei die Gefahr eines Verstopfens am geringsten ist und die Vorrichtung am besten ausgenutzt wird und der Energieverbrauch am günstigsten ist.

Im folgenden soll die oben erwähnte Formel näher erläutert werden. Die Zusammensetzung des Auf schlämmungsniediums (OC und 1~£<) ist ein gegebener Zustand und hängt von dem Ziel der Behandlung ab. Wenn die Temperatur des Heizrohrs auf einen bestimmten Wert eingestellt wird, sollte die einzuführende Aufschlämmung eine Konzentration aufweisen, die geringer ist als die oben angegebene

^z ~Γ- 2 1 35C

kritische Konzentration, berechnet auf der Basis der Temperatur. Alternativ sollte, wenn es erforderlich ist, eine Aufschlämmung mit einer bestimmten Medium-Zusammensetzung und einer bestimm ten Aufschlämmungskonzentration zu behandeln, die Temperatur des Heizrohrs höher sein, als es dem Wert entspricht, der die obene-r wähnte Gleichung erfüllt.

In Fig. 2 ist die obige Beziehung dargestellt. Die drei Kurven zeigen die kritischen Aufschlämmungskonzentrationen bei verschiedenen Temperaturen des Systems von Λ = 0 . (das Medium besteht nur aus Essigsäure), Λ = 0,767 (Essigsäure/Wasser = 1/3,3) und (X= 1,0 (nur Wasser). Wenn die Behandlung der Aufschlämmung bei den Bedingungen in den Bereichen unterhalb dieser Kurven erfolgt kann die Behandlung weitergeführt werden, ohne daß ein Verstopfe] des Heizrohrs stattfindet.

Der Druck kann in der Trennkammer innerhalb eines großen Bereichs variieren. Ein Betrieb bei einem Druck unter Atmosphärendruck oder bei Vakuumzustand ist geeignet, wenn die flüchtige Komponente gekühlt und kondensiert werden soll.

Die von der Terephthalsäure abgetrennte Essigsäure wird in · vielen Fällen für die Wiederverwendung als Medium für die p-Xyloloxidationsstufe >d.edergewonnen.Wenn· der Betrieb bei verringertem Druck in der Trennkammer erfolgt, wird die abgetrennte Essigsäure oder das Essigsäure enthaltende Wasser in eine Essigsäureverdampfungsvorrichtung oder in eine Essigsäuredestillationssäule in flüssigem Zustand nach dem Kühlen und Kondensieren geleitet und erneut erhitzt, bis sie gasförmig vorliegt. Dieses Abkühlen und Wiedererhitzen ist wegen des Energieverbrauchs nachteilig und es ist daher bevorzugt, die Essigsäure in die Wiedergewinnungsanlage in gasförmigem Zustand einzuleiten. Wenn der Druck in der Trennkammer niedriger ist als der in der Essigsäure-Wiedergewinnungssäule, ist es bevorzugt, die Gaskomponente, die Essigsäure enthält, unter Verwendung eines Ejektors einzuleiten. Als Antriebskraft für den Ejektor kann man Essigsäure ganz aus dem Reboiler der Essigsäure-Wiedergewinnungssäule verwenden.

Um die Essigsäure in dampfförmigem Zustand einzuleiten, ist es bevorzugt, die Trennkamreer mit einem höheren Druck, beispielsweise mit Normaldruck bis zn einigen kg/cm², zu betreiben. Solange sich die Gaskomponente nicht verflüssigt, gibt es keine obere Grenze für den Druck. Aus praktischen Gründen ist es jedoch bevorzugt, Normaldruck bis 6 kg/cm² .absolut oder so ähnlich zu verwenden, da dann die Vorrichtung einfach gebaut und der Betrieb einfach sind. Ein zu hoher Druck ergibt keinen besonderen VorteiL Die Essigsäure-PiiedergevnLnnungsanlage, in die die Gaskomponente eingeleitet wird, wird Bormalerweise bei Normaldruck betrieben.

Wenn der Druck in der Trennkammer hoch ist, muß die Temperatur in dem Heizrohr entsprechend hoch sein. Die geeignete Temperatur für das Heizrohr hängt ebenfalls von dem System des Aufschlämmungsmediums ab«

Fig. 3'zeigt Gas-Flüssigkeitsgleichgewichtskurven der Systeme, in denen Essigsäure:Wasser 0:100, 50:50 und 90:10, ausgedrückt durch das Gewicht, oder ö\ = 1,000, c< = 0,767 und (X = 0,270, ausgedrückt durch das Molverhältnis von Wasser, betragen. Die Bereiche unter diesen Kurven sind Kondensationsbereiche, in denen das Aufschlämmungsmedium in flüssiger Phase vorliegt. Es ist erforderlich, die Bedingungen in den Bereichen über diesen Kurven zu verwenden. Eine vollständige Trennung wird bei einer Temperatur von 20⁰C oder höher als die Gleichgewichtstemperatur erreicht.

Bei einer zu hohen Tempäfafcor verschlechtert sich oft die Qualität des Produkts der Terephthalsäure, beispielsweise durch Earbänderungen.Zur Vermeidung einer möglichen Qualitätsverschlechterung soll die maximale Temperatur des Heizöls nicht über 240⁰C liegen.

Soll die Restflüssigkeit in dem Terephthalsäureprodukt extrem verringert werden, empfiehlt es sich, die Terephthalsäure in PuV verform oder als leicht zerkleinerbare Masse herzustellen und, wie in Fig. 1 gezeigt wird, über .das Ventil 11 in das Aufnahmegefäß 13 zu leiten. Das Aufnahmegefäß sollte bei einem verrin- , gerten Druck gehalten werden, der kleiner ist als der Druck in der Trennkammer oder es sollte unter Vakuum stehen, indem man es mit einer Vakuumvorrichtung Vac verbindet. Es ist bevorzugt, das

Produkt in dem Aufnahmegefäß mit einer Rührvorrichtung,beispiel weise unter Verwendung eines Bandmischers, zu bewegen bzw.zu rü ren. Es ist weiterhin bevorzugt, einen Strom aus trockenem Iner gas, wie Stickstoff, bevorzugt, nachdem er in gewissem Ausmaß' e hitzt worden ist, durch das Aufnahmegefäß zu leiten. Die Gasbeströmung erfolgt bevorzugt, wenn bei verringertem Druck gearbei tet wird. ·

Erfindungsgemäß kann die so getrocknete Terephthalsäure unte: Verwendung eines Rotationstrockners erhalten werden, ohne daß d; Schwierigkeiten, die bei bekannten Verfahren auftreten, beobachtet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Trocknungsverfahren kann < ne Aufschlämmung mit hoher Konzentration behandelt werden, wöbe: man eine hohe Ausbeute erhält und der Energieverbrauch niedrig ist. Wenn bei dem Verfahren die durch die obige Gleichung definierten Bedingungen erfüllt werden, tritt kein Verstopfen des Heizrohrs auf und ein stabiler Betrieb wird erhalten.

Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung.

Ausführungsbeispiel 1

Unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wire Terephthalsäureaufschlämmung getrocknet. Die Trennkammer besitzt ein Glasfenster, durch das das Herausspritzen des Terephthalsäurepulvers aus dem offenen Ende des Heizrohrs beobachtet werden kann. Sollte ein Verstopfen auftreten, so kann man dies sofort feststellen, da das Herausspritzen des Pulvers aufhört.

Eine Aufschlämmung, die 80 Gew.% Feststoffe enthält und derer; Medium nur aus Essigsäure besteht, wird in das Heizrohr eingelei tet. Das Beschicken der Aufschlämmung erfolgt glatt durch Ansaugen von der Trennkammer, die bei 120 mm Hg gehalten wird.Die Teir peratur des Heizrohrs wird bei 80⁰C mit heißem Wasser gehalten.

Das Verfahren wird weitergeführt, ohne daß ein Verstopfen des Rohrs auftritt. Nach 30 Min. Versuchszeit wird die Terephthalsäu re, die sich am Boden der Trennkammer angesammelt hat, herausgenommen. In dem Produkt wird der Restflüssigkeitsgehalt durch Er-

hitzen in einem elektrischen Ofen unter Stickstoffatmosphäre während 2 Std. bestimmt. Man erhält einen Wert von 650 ppm.

Vergleichsbeispiel 1

Das gleiche Verfahren wird, wie-in Beispiel 1 beschrieben, mit einem höheren Terephthalsäureaufschlämmungsgehalt von 90% wiederholt.

Etwa 2 Min. nach Beginn des Versuchs tritt ein Verstopfen auf. Die Aufschlämmung wird dann mit komprimiertem Gas von 5 kg/cm² gestoßen, aber das Verstopfen wird nicht beseitigt.

Wird der Aufschlämmungstank unter einen Druck von 5 kg/cm² absolut von Beginn an gestellt, beobachtet man ebenfalls ein Verstopfen in wenigen Minuten.

Eine Prüfung des Heizrohrs zeigt, daß das Innere des Rohrs vollständig mit Terephthalsäure in nassem Zustand und in pulverförmigem Zustand gepackt ist.

Äusführungsbeispiele 2 bis 10

Der Trocknungsvorgang der Terephthalsäure wird mit verschiedenen Äufschlämmungsgehalten, Medienzusammensetzungen und Temperaturen des Heizrohrs wiederholt, die die Bedingungen erfüllen, die durch die oben erwähnte Formel definiert werden. Das Ausmaß des Vakuums in der Trennkammer wird ebenfalls variiert.

Bei allen Versuchen konnte man den Betrieb während längerer Zeit fortführen. Man erhielt stark getrocknetes Terephthalsäurepulver.

Vergleichsbeispiele 2 bis 7

Der Trocknungsvorgang wurde mit unterschiedlichen Äufschlämmungsgehalten, Medienzusammensetzungen und Temperaturen des Heizrohrs wiederholt, wobei diese die Bedingungen, die dem erfindungsgemäßen Verfahren inhärent sind, nicht erfüllen.

	21	3500	Ergebnisse	der obigen Beispie-	der Beispiele und	Druck i. d. Trenn kammer (mmHg)	Konti- Rest- nuier- flüssig- licher keit Betrieb (ppm)
- 11	ein Verstopfen des Heizrohrs		den folgenden Tabellen I und II	unter Verwendung entsprechen-	120	3a 650
Nach kurzer Betriebszeit findet	and man konnte kein Produkt gewinnen.			300	7X0
statt ι	Betriebsbedingungen und die	Temperaturen und Aufschlämmungsgehalte	Tabelle I Beispiele	300	750
Die	Vergleichsbeispiele sind in	Vergleichsbeispiele sind in Fig. 2	Auf- Auf- Temp. schläm- schläm- des mungs- mungskonz. Heizr. medium (Gew.-%) (⁰C)	300	350
Ie und	aufgeführt.	der Bezugszeichen dargestellt.	ot = 0 80 80	300	420
Die		92 200	300	„ . 480
Vers.	95 250	300	470
1	Oi^ =1.0 75 120	300	460 j
2	85 200	600	.. . 720 !
3	„ 88 280	600	650
4	d =0.767 85 120	300	560
5	88 200
6	Ot = 0 90 200
7	α =1.0 85 200
8	(X" = 0 33 158
9
10
11

Tabelle II Vejrgleichsbeis-piele

	Auf-	Auf	Temp.d.	Druck i.	Kontinuier	nein	nein
	schläm-	schläm	Heiz-	d. Trenn-	licher	nein	nein
	mungs-	mung sk onz	. rohrs	kaminer	Betrieb .	nein (Verstopfung
Vers.	raedium	/ ft _Λ_ - ft/ \ V vjT €. W · " "/O /	(⁰C)	(mmHg)		n. 5-6 Min»)
1	C*= O	90	80	120	nein (Verstopfung
					nach 2 Min.)
2		95	200	300 ·	nein (Verstopfung
					nach 3 Min.)
3	di =1.0	85	120	300
• 4	Il	88	200	300
5		95	280	300

6	O( =0.767	90	120	300
7		94	200	300 !

Ausführungsbeispiel 12

In der gleichen Vorrichtung, die im Ausführungsbeispiei 1 verwendet wurde, mit der ein Aufnahmegefäß für das feste Produkt verbunden ist, leitet man in die Heizvorrichtung eine Aufschlämmung ein, die 60 Gew.% Feststoff und ein Medium enthält, das zu 90 Gew.% aus Essigsäure und 10 Gew.% aus Wasser besteht (c< = 0,27 0) . Das Heizrohr wird mit Dampf auf 130⁰C erhitzt. Der Druck in der Trennkammer beträgt 1 kg/cm² oder Normaldruck.

Die obigen Bedingungen erlauben die Durchführung des Verfahrens ohne Verstopfen des Heizrohrs während langer Zeit. Nach 10 Min. Versuchszeit wird das Ventil am Boden der Trermkammer geschlossen und Terephthalsäure aus dem Aufnahmegefäß entnommen.

Die Restflüssigkeit wird nach dem obigen Verfahren bestimmt. Sie beträgt 740 ppm.

2 1350

Ausführungsbeispiele 13 bis 29 und Vergleichsbeispiele 8 bis 13

Das Verfahren des Beispiels 12 wird wiederholt, wobei man verschiedene Aufschläitunungsmedien, Aufschlämmungskonzentrationen,Ten peraturen im Heizrohr und Drücke in der Trennkammer verwendet.

Die Ergebnisse der Beispiele 13 bis 29 sind in Tabelle III und die Ergebnisse der Vergleichsbeispiele 8 bis 13 in Tabelle IV angegeben.

Tabelle III Beispiele

Vers

Auf- Aufschläm- schläm-

Temp.d. Druck i. Kontl- Säureprodukt Heiz- d. Trenn- nuier- restTI

mungs- mungskonz. rohrs kammer_p licher Fluss. Aus- . medium (Gew.-%) (°C) (kg/cnfabs) Betr. (ppm) sehen

12	d =0.270	60	130	1
13	Il	60	240	i .
34	Il	60	245	1
15	Il	60	185	5
16	Il	60	205	7.5
17	Il	60	215	10
18	I	60	245	12
19	Il	90	150	1
20	oj =0.767	60	122	1.5
21	Il	60	•245	1.5
22	Il '	60	175	7
23	. Il	60	190	10.
24	Il	85	130	1
25	d =1.000	! 60	: 130	1.5-
26	Il	60	245	1.5
27	I!	60	185	7
28	It	60	200	10
29	Il	85	170	2

	gut
740	η
510	gelbl.
510	gut
930	It
960	•n
1230	gelbl.
1250	gut
710	gut
710	gelbl.
480	gut
860	Il
1100	H
770	H
620	gelbl.
450	gut
810	It
780	η
580

Tabelle IV . Vergleichsbeispiele

Aufschläinmungs-Vers. medium

Auf- Temp.d. Druck schläm- Heiz- d. Trenn-

mungskonz. £ohrs kammer.-, (Gew.-#) O'C) (kg/ CEh

Konti- Säureprodukt nuier- restl

licher Flues. Aus-

licher Flues. Aus .abs) Betrieb (ppm) sehen

=0.270

=0.767

=1.000

60. 60 60 60 60 60

120

195 115 185 125 195

7.5 1.5

10.5 1.5

10

nicht η

be-

stimmt

(große « Menge)

enthielt feuchte Massen

Äusführungsbeispiel

Ein Bandmischer wird als Aufnahmegefäß für die Terephthalsäure verwendet und die Feststoff-Gastrennung erfolgt bei den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 12.

Nach 10 Min. Versuchszeit wird das Ventil 11 geschlossen und der Druck in dem Aufnahmegefäß auf 0,1 kg/cm² abs. erniedrigt. Dann wird Stickstoffgas in das Aufnahmegefäß unter Rühren bzw. Bewegen eingeleitet. Die Terephthalsäure wird entnommen, nachdem der Druck in dem Aufnahmegefäß auf Atmosphärendruck erhöht worden ist. Die Restflüssigkeit wird bestimmt. Sie beträgt 350 ppm.

Ausführungsbeispiele 31 und

Ausführungsbeispiel 30 wird mit unterschiedlichen Temperaturen des Heizrohrs und unterschiedlichen Drücken in der Trennkammer wiederholt.

Ausführungsbeispiel

Terephthalsäure wird von den flüchtigen Materialien bei den gleichen Bedingungen,wie in Beispiel 12 beschrieben, abgetrennt.

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Nach 10 Min. Versuchszeit wird das Ventil am Boden der Trennkammer geschlossen und Stickstoffgas, das etwas erhitzt war, wird : das Aufnahmegefäß bei einer Rate von. 100 l/h während 5 Min.einge leitet.

Ausführungsbeispiel 34

Beispiel 31 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß der Druck i. dem Bandmischer 1,5 kg/cm² abs. beträgt. Diese Bedingungen entsprechen der Modifizierung von Beispiel 4, bei dem ein Aufnahmegefäß, jedoch nicht im Vakuum, unter.einem Druck, der unter dem der Trennkammer liegt, verwendet wird.

Die Ergebnisse der obigen Beispiele 30 bis 34 sind in Tabelle V angegeben.

Die Temperatur-Druckbedingungen der Beispiele 13 bis 34 und der Vergleichsbeispiele 8 bis 13 sind in Fig. 3 grafisch dargestellt.

Tabelle V Beispiele

Auf- Auf- Teaip.d. Druck i. Druck i. Saureproduk -: BchlMm- schläm- Heiz- d. Trenn- Aufnahme- restl.

mungs- mungskonz. rohrs kammerp gefäß₂ Fluss. Aus- Vers, medium (Gew.-%) ( C) (kg/cnTabs) (kg/cniabs) (ppm) sehe:

=0.270

60	130	1	0.1	350	gut
60	185	5	0.1	'320 '	tr
60	215	10	0.1	370	π
60	130	1	o.i	380 j	η
60	185	5	1.5	780 j	η

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung getrockneter Terephthalsäure durch Entfernung von Essigsäure und/oder Wasser aus einer Aufschlämmung, die Terephthalsäure und Essigsäure und/oder Wasser enthält,gekennzeichnet dadurch, daß man die Aufschlämmung in eine Heizvorrichtung des Röhrentyps leitet, die mindestens ein Heizrohr umfaßt/das sich an einem Ende in eine Trennkammer öffnet, wobei die Aufschlämmung in dem Heizrohr in ein Feststoff-Gas-Gemisch überführt wird, das Gemisch in die Trennkammer leitet, um die feste Komponente und die gasförmige Komponente zu trennen, und unter Bildung von Terephthalsäure in Form eines getrockneten Pulvers, wobei der Terephthalsäuregehalt in der Aufschlämmung kleiner ist als der Wert "C", der durch die Gleichung:

• C= (2,5 Θ⁰'"⁴ + 66) ςλ + (3,2 θ⁰'³⁵ + 74) (1-(X)

definiert wird, worin C als Gewichtsprozent angegeben wird, θ die Temperatur ⁰C des Heizrohrs bedeutet,« das molare Verhältnis des Wassers ^_n 3_em Auf schlämmungsmedium bedeutet und (1-tx) das molare Verhältnis der Essigsäure in dem Aufschlämmungsmedium bedeutet.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verfahren mit einem Druck in der Trennkammer, der niedriger ist als Atmosphärendruck, durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß man die in der Trennkammer abgetrennte Gaskomponente in eine Essigsäure-Wiedergewinnungssäule leitet, gegebenenfalls unter Verwendung einer Essigsäureverdampfungsvorrichtung, und wobei man einen Ejektor zur Gewinnung der Essigsäure.verwendet.
4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verfahren bei solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß der Druck in der Trennkammer Atmosphärendruck beträgt oder darüber liegt, und daß die Temperatur um das offene Ende des Heizrohrs mindestens 20° höher ist als der Taupunkt des Aufschlämmungsmediums unter dem Druck in der Trennkammer.
5. Verfahren nach Punkt 4., gekennzeichnet dadurch, daß der Druck in der Trennkammer im Bereich von Atmosphärendruck bis 6 kg/cm² abs. liegt.
6. Verfahren nach einem der Punkte 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß man die in der Trennkammer abgetrennte Gaskomponente in eine Essigsäure-Wiedergewinnungssäule, gegebenenfalls unter Verwendung einer Essigsäure-Verdampfungsvorrichtung, zur Gewinnung der Essigsäure leitet. .
7. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur im Heizrohr 240⁰C nicht überschreitet.
8. Verfahren nach einem der Punkte 4 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Terephthalsäurepulver in einem Aufnahmegefäß durch ein Ventil am Boden der Trennkammer geleitet wird, und daß das Aufnahmegefäß bei einem verringerten Druck betrieben wird, der niedriger ist als der Druck in der Trennkammer, und/oder daß ein Inertgas durch das Aufnahmegefäß geleitet wird, um die Terephthalsäure weiterzutrocknen.

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