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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Calcium-alkoxy-alkoholaten
Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Calcium-alkoxy-alkoholaten
durch Umsetzen von Calciumcarbid mit einem Glykoläther gerichtet sowie auf eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Zu einem Teil richtet sich die Erfindung
besonders auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kommerziellen Herstellung von
Calcium-alkoxy-alkoholat durch wirtschaftliche Umsetzung von Calciumcarbid mit einem
Glykoläther in verhältnismäßig kurzer Reaktionszeit.
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Bestimmte Calcium-alkoxy-alkoholat-Verbindungen bilden wertvolle
Zwischenprodukte für die Herstellung von Zusatzstoffen für Schmieröle. Diese Calciumverbindungen
können durch Umsetzung von Calciumcarbid mit einem Glykoläther etwa folgender Strukturformeln
ROCH2CH2OH und R'OCH2CH2OCH2CH2OH worin eine R Alkylgruppe mit 2 bis 6 C-Atomen
und R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen bedeutet, entsprechend den nachstehenden
Reaktionsgleichungen hergestellt werden:
Die beschriebenen Reaktionen sind exotherm und verlaufen, ohne daß die Notwendigkeit
besteht, von außen zu kühlen oder Wärme zuzuführen. So ist z. B. einer der üblicheren
für die Reaktion verwendeten Glykoläther ein Material mit der Formel CH30CH2CH20H
welches unter dem Warenzeichen »Methyl Cellosolve« vertrieben wird. Der Umsstz dieses
Stoffes mit Calciumcarbid zu Calcium-methoxy-äthylat und Acetylen verläuft leicht
unter atmosphärischem Druck bei 126,6° C.
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Da die reinen Calcium-alkoxy-alkoholat-Verbindungen im allgemeinen
fest, halbfest oder gelatinös sind, wird für die Reaktionsmischung gewöhnlich ein
Überschuß an Glykoläther verwendet, welcher, nicht umgesetzt, als Lösungsmittel
für das Produkt dient. So kann das Produkt, im überschüssigen Glykoläther gelöst,
gepumpt und im allgemeinen einfach gehandhabt werden. Eine 1 bis 15 Gewichts-
prozent
Calcium enthaltende Lösung des Produktes ist zufriedenstellend und leicht pumpbar,
obwohl eine Lösung mit einem Calciumgehalt von 7 bis 10 Gewichtsprozent vorgezogen
wird. Im Falle der Umsetzung von 2-Methoxyäthanol ergibt die Verwendung des Glykoläthers
mit der 26,5fachen stöchiometrischen Menge im Reaktionsgemisch einen Ca-Gehalt der
Produktlösung von 1 Gewichtsprozent. Für die anderen oben aufgeführten Werte gilt
entsprechend für die 1,8fache stöchiometrische Menge ein Ca-Gehalt von 15 Gewichtsprozent
und für die 3,8- und 2,6fache Menge ein Gehalt von 7 bzw. 10 Gewichtsprozent Ca.
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Bei der Herstellung der Calcium-alkoxy-alkoholate nach der beschriebenen
Reaktion zeigen sich verschiedene Probleme, welche es wirtschaftlich wenig attraktiv
erscheinen lassen, auf dieser Grundlage die Produkte kommerziell zu gewinnen. Zunächst
einmal ist Calciumcarbid für kommerzielle Zwecke nur in Reinheitsgraden bis zu 80°/o
erhältlich. Der Rest der handelsüblichen Zussmmensetzungen besteht überwiegend aus
Calciumoxyd. So muß nach vollständigem Ablauf der Reaktion das Produkt aus dem Reaktionsgefäß
filtriert werden, um die Calciumoxydverunreinigungen zu entfernen. Dieser Umstand
erhöht zusammen mit anderen Faktoren, welche sich aus der Ausführung der Reaktion
als Chargenprozeß ergeben, wesentlich die Herstellungskosten.
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Ebenso verläuft die Umsetzung des Glykoläthers mit Calciumcarbid
in stöchiometrischen Mengen extrem langsam. Will man die Reaktion beschleunigen,
so muß ein beträchtlicher Überschuß an Calciumcarbid verwendet werden. Das heißt
mit andern Worten: Die für den vollständigen Umsatz einer vorgegebenen Menge Glykoläther
mit der stöchiometrischen Menge Calciumcarbid notwendige Reaktionszeit ist umgekehrt
proportional der Menge des anwesenden überschüssigen Calciumcarbids. Um die Reaktionszeit
auf einen vernünftigen Wert, also etwa 15 bis 20 Minuten, zu verkürzen, muß der
Glykoläther in Kontakt mit der 10flachen theoretischen Menge Claciumcarbid gebracht
werden, wenn die Reaktion bei etwa 104,4°C ausgeführt wird. Wird diese Carbidmenge
verringert, ohne daß die Verweilzeit der Stoffe in der Reaktionszone vergrößert
wird, oder wird die Verweilzeit verringert, ohne daß die Carbidmenge vergrößert
wird, so ist die Folge eine unwirtschaftliche Verschwendung von Calciumcarbid pro
Einheit der Ausbeute des Produktes. Mit anderen Worten: Die Körner des festen Carbids,
welche die umzusetzende stöchiometrische Menge darstellen, werden nicht vollständig
umgesetzt, sondern nur teilweise und bilden dann einen Brei, der zusammen mit dem
Fluß des Produktes den Reaktor verläßt und dann ernsthafte Schwierigkeiten bei der
Reinigung des Produktes bereitet.
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Würde man versuchen, die Calcium-alkoxy-alkoholat-Verbindungen mittels
der vorstehend beschriebenen Reaktion herzustellen, so wäre ein riesiger Reaktor
notwendig, um bei einer vernünftigen Betriebskapazität dieReaktionspartner unterzubringen.
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Würde man, um die Gesamtmenge der Reaktanten zu verringern, das Verhältnis
von Carbid zu Glykol auf das stöchiometrische Verhältnis reduzieren, so wäre eine
Verweilzeit von 24 Stunden erforderlich, um die Reaktion zu vervollständigen. Unter
Zugrundelegung dieser Verweilzeit und der Tatsache, daß die Reaktanten nur im stöchiometrischen
Verhältnis eingesetzt würden, ergäbe sich für das Reaktionsgefäß ein Fassungsvermögen
von 908001, wenn eine vernünftige Betriebskapazität eingehalten werden soll.
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Ist diese Chargenreaktion beendet, so enthält das Produkt wegen der
Verunreinigungen des verwendeten handelsüblichen Calciumcarbids große Mengen Kalk
(CaO). Dies verursacht ein erhebliches Problem, da die großen Mengen an Produkt
und Verunreinigung in der kurzen Zeit, welche zwischen den Chargen zur Verfügung
steht, gehandhabt werden müssen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung von Calcium-alkoxyalkoholaten durch Umsetzung von Calciumcarbid mit
einem Glykoläther der Formel ROCH2CH20H worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen
bedeutet, oder der Formel R'OCH2CH2OCH2CH2OH worin R' eine Alkylgruppe mit 1 bis
4 C-Atomen bedeutet, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß a) der Glykoläther
durch eine Reaktionszone geleitet wird, welche Calciumcarbid zu der Menge im Überschuß
enthält, welche sich während der Verweilzeit des Glykoläthers in der Reaktionszone
mit diesem umsetzt,
b) in die Reaktionszone eine Calciumcarbidmenge eingeführt wird,
welche ausreicht, den Überschuß an Calciumcarbid zu erhalten, c) der Inhalt der
Reaktionszone gerührt wird und d) das Reaktionsprodukt aus der Reaktionszone entfernt
wird.
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Ganz allgemein besteht die Erfindung darin, daß im Gegensatz zu einem
Chargenverfahren in einem kontinuierlichen Verfahren der Glykoläther mit dem Calciumcarbid
umgesetzt wird, wobei die Reaktionskomponenten kontinuierlich in eine Reaktionszone
eingeführt werden und das Produkt aus dieser Zone abgezogen wird. In einer erfinderischen
Ausführung werden die Komponenten in eine Calciumcarbidschicht eingeführt, welche
konstant gerührt wird, um einen vollständigen Verbrauch des Carbids und eine allmähliche
und gleichförmige Freisetzung der im Calciumcarbid enthaltenen Calciumoxydverunreinigung
zu gewährleisten. Das dabei gebildete Alkoholatprodukt wird aus der Schicht entfernt.
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Wie schon zuvor festgestellt wurde, ist die zur Umsetzung einer stöchiometrischen
Menge Glykoläther mit Calciumcarbid erforderliche Zeit der Menge des vorliegenden
Überschusses an Calciumcarbid umgekehrt proportional. Diese Reaktionszeit kann der
Verweilzeit des flüssigen Glykoläthers in Kontakt mit dem Carbidbett gleichgesetzt
werden. Diese Zeit ist wiederum der Verweilzeit des Glykoläthers in einem das Carbid
enthaltenden Reaktionsgefäß direkt proportional.
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Vor einer weiteren Erläuterung der Erfindung sollen zunächst einige
Reaktionsbedingungen beschrieben werden. Die Reaktionstemperatur liegt in einem
für die Reaktion geeigneten Bereich von 71 bis 144"C, vorzugsweise zwischen 93,3
und 104,4"C. Für die Verweilzeit ist der Bereich von 5 bis 100 Minuten, vorzugsweise
von 15 bis 30 Minuten geeignet. Geeignet für die Menge des überschüssigen Calciumcarbids
zur Verwendung in der Carbidschicht ist der Bereich von 2 bis 15, vorzugsweise 5
bis 10 »theoretischen Mengen«.
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Der Begriff »theoretische Menge« bezieht sich hier auf die bei der
Reaktion von Glykoläther mit Calciumcarbid verbrauchte Carbidmenge, welche eine
Lösung von Calcium-alkoxy-alkoxyd in Glykoläther mit einem bestimmten Ca-Gehalt
ergibt.
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Bei der Ausführung der Reaktion nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
können die Abmessungen des verwendeten Reaktionsgefäßes wesentlich kleiner gehalten
werden, als bei Ausführung der Reaktion nach dem Chargenverfahren erforderlich wäre.
Darüber hinaus wird das Calciumcarbid zu 99 01o in das Produkt umgewandelt. Das
bedeutet eine Verbesserung gegenüber der Ausführung der Reaktion in Chargenansätzen,
bei welchen die bei einer zumutbaren Reaktorabmessung erforderlichen extrem langen
Reaktionszeiten abgekürzt werden müssen, woraus sich als Folge eine sehr schlechte
Carbidausnutzung ergibt.
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Zwei weitere wichtige Merkmale der Vorrichtung zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, daß die Abmessungen und Kosten der Filtriervorrichtung,
welche zur Abtrennung der Calciumoxydverunreinigung aus dem Calcium-alkoxydalkoholat-Strom
notwendig ist, reduziert werden.
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Das erste Merkmal ist die Anordnung eines langsam rotierenden Rührers
direkt oberhalb des Siebes, welche im Reaktionsgefäß die Carbidschicht trägt.
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Auf welche Weise das Rühren der Carbidschicht die
Gleichmäßigkeit
des Reaktionsablaufs und den Grad der Carbidverwertung verbessert und ebenso die
störende Ansammlung überschüssigen Calciumoxyds verhindert, ist noch nicht völlig
geklärt. Es wird jedoch angenommen, daß das langsame Rühren der Carbidschicht bewirkt,
daß die weichen Carbidzentren der festen Carbidteilchen zuerst reagieren und die
außere Hülle der Carbidteilchen, welche die Calciumoxydverunreinigung enthält, zuletzt
reagiert. Auf jeden Fall behält die harte Hülle der Carbidteilchen im wesentlichen
die ursprüngliche geometrische Abmessung, bis das Carbid im Inneren zum größten
Teil umgesetzt ist. Dadurch wird verhindert, daß die Carbidteilchen durch das Sieb
und von dort in den Produktstrom gelangen, ehe der Hauptteil des Carbids in dem
Teilchen in das Produkt umgewandelt ist. Die überwiegend aus Calciumoxyd bestehenden
Verunreinigungen des Carbids werden in der Hülle festgehalten und gehindert, durch
das Sieb zu passieren, ehe der größere Teil des Carbidkorns in der Reaktion verbraucht
wurde. Ebenso wird, wie es scheint, das nicht umgesetzte Carbid in der Hülle festgehalten,
bis es dem Glykoläther ausgesetzt und damit umgesetzt wird.
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F i g. 1 zeigt in Aufsicht eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung
zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; F i g. 2 zeigt einen senkrechten
Schnitt durch die Mitte des in F i g. 1 dargestellten Reaktionsgefäßes.
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In den Figuren bezeichnet 10 einen im wesentlichen vertikalen Reaktionskessel,
welcher im größeren Teil seiner Länge zylindrisch ist und an seinem unteren Ende
einen abwärts gerichteten konischen Teil besitzt, Dieser konische Teil 12 ist doppelwandig,
so daß darin über die Leitungen 14 und 16 Dampf oder Kühlwasser zirkuliert werden
können. Das Produkt wird aus Kessel 10 mittels einer geeigneten Abfluß^ leitung
18 abgeführt, welche den doppelwandigen Teil 12 an der Spitze des Konus oder an
dessen unterem Ende durchstößt. An der Stoßstelle von konischem Teil 12 und zylindrischem
Teil des Kessels 10 wird dieser durch ein horizontal angebrachtes Sieb 20. unterteilt.
Die Maschenweite dieses Siebes ist abhängig von der Größe der für das Verfahren
verwendeten Carbidteilchen, da hier in erster Linie maßgebend ist, daß die Sieböffnungen
klein genug sind, im wesentlichen alle Carbidteilchen oder, wie zuvor ausgeführt,
die Calciumoxydhüllen zurückzuhalten. Verwendet man z. B. Calciumcarbid der kommerziellen
Körnung von 2,12 bis 6,35 mm, so ist die Verwendung eines Gittersiebes von 30 Maschen
sehr zufriedenstellend.
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Der mit der Bezugszahl 22 bezeichnete Rührer ist im zylindrischen
Teil des Kessels 10 unmittelbar oberhalb des Siebes 20 angeordnet. In der gezeichneten
Ausführungsform der Erfindung besteht der Rührer 22 aus einer langen Welle 24, an
welcher eine Vielzahl sich horizontal erstreckender Stangen 26 festgeschweißt oder
in anderer geeigneter Weise befestigt sind. Die Welle 24 führt oben aus dem Kessel
10 heraus und wird durch einen geeigneten Motor 28 angetrieben. Das untere Ende
der Welle 24 und die unterste Stange 26 sollen einen Abstand vom Sieb 20 haben,
bei welchem keine Carbidteilchen durch das Sieb 20 gedrückt oder gequetscht werden
können.
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Damit Glykoläther und Calciumcarbid kontinuierlich in den Reaktionskessel
10 gegeben werden können, sind im Deckel des Kessels zwei Einlaßöffnungen 30
und
32 angebracht. In der Glykolätherzuführleitung 30 befindet sich ein geeigneter Vorerhitzer
33.
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Die Abflußleitung 18 für das Produkt ist mit einer Pumpe 34 verbunden,
welche den Strom des gebildeten Produktes und den Strom des rezirkulierten Produktes
fördert. Letzterer wird an einem Punkt gerade unterhalb des Siebes 20 über die Rückführleitung
36 in den konischen Teil 12 des Reaktionskessels 10 eingeführt.
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Der Produktstrom wird über Leitung 38 aus der Pumpe 34 durch eine
Regelvorrichtung für den Flüssigkeitsspiegel 39 und dann in eine Filtriervorrichtung
gegeben (nicht gezeigt), wo die festen Calciumoxydverunreinigungen entfernt werden.
Dieser Regler 39 dient zur Steuerung der Geschwindigkeit, mit welcher der Strom
des gebildeten Produktes und das rezirkulierte Produkt aus dem Reaktionsgefäß abgezogen
werden.
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Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Elementen ist der zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Reaktionskessel 10 mit anderen üblichen
und bekannten Anordnungen ausgerüstet, wie z. B. einem Schauglas 40, einer Abführleitung
42 zum Ableiten des bei der Reaktion gebildeten Acetylens, einem Mannloch 46 und
einer Druckmeßverbindung 48.
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Nach der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei nun eine
Beschreibung der Ausführung des Verfahrens mittels dieser Vorrichtung gegeben.
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Vor Beginn des Betriebes wird eine berechnete Menge Calciumcarbid
auf das Sieb 20 gegeben. Die Menge des Carbids für die Carbidschicht wird in der
oben erklärten Weise bestimmt, d. h., zuerst muß bestimmt werden, welche Produktionsgeschwindigkeit
erwünscht wird und welches Produkt (in bezug auf den Ca-Gehalt) mit dieser Geschwindigkeit
hergestellt werden soll.
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Für diese Werte gibt es bei vorgegebenem Reaktorvolumen und vorgegebener
Reaktionstemperatur in jedem Fall eine entsprechende Verweilzeit des Glykoläthers
in der Carbidschicht und eine entsprechende Menge überschüssigen Carbids für die
Carbidschicht.
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Im allgemeinen sollte mindestens ein Fünffaches der Menge Carbid,
welche mit dem Äther während der berechneten Verweilzeit reagiert, in der Schicht
enthalten sein, um eine wirtschaftlich angemessene Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen.
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Wenn die für den gewünschten Umwandlungsgrad beim gewünschten Glykolätherstrom
durch den Reaktionskessel 10 erforderliche Calciumcarbidmenge auf das Sieb gegeben
ist, wird der Glykoläther kontinuierlich mit eben dieser Geschwindigkeit durch die
Einlaßöffnung 30 zugeführt. Gleichzeitig wird der Rührer in Betrieb gesetzt und
langsam, etwa mit etwa 40 U/min, gedreht. Der Abfluß durch die Leitung 18 wird zu
Anfang durch den Regler 39 für den Flüssigkeitsspiegel unterbrochen, bis der Spiegel
des flüssigen Glykoläthers das Niveau des festen Carbids der Carbidschicht erreicht
hat. In diesem Augenblick wird die Leitung 38 geöffnet, um Produkt in Form einer
Aufschlämmung aus dem Reaktor mit einer Geschwindigkeit abzulassen, welche im wesentlichen
gleich der Zuführgeschwindigkeit des Glykoläthers durch Öffnung 30 ist. Zu dieser
Zeit wird auch Calciumcarbid durch Öffnung 33 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit
zugegeben, welche ausreicht, das bei der Reaktion in der Carbidschicht verbrauchte
Carbid zu ersetzen.
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Wie oben ausgeführt, ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Betriebstemperatur
direkt proportional, obwohl
die Reaktion exotherm ist und bei 144"C
unter atmosphärischem Druck leicht vonstatten geht. So muß die Carbidschicht, um
für das Glykol bei der gegebenen Glykolätherdurchsatzgeschwindigkeit und dem gegebenen
Wert für den Carbidüberschuß den gewünschten Umsetzungsgrad zu erreichen, bei einer
hinreichend hohen Temperatur gehalten werden. Im allgemeinen sollte die wirtschaftlich
erreichbare Höchsttemperatur angewendet werden. Zu diesem Zweck ist ein geeigneter
Vorerhitzer 33 vor dem Glykoläthereinlaß 30 angebracht. Auch kann zwischen die Wände
des konischen Teiles 12 Dampf eingeleitet werden, um den Start der Reaktion zu unterstützen.
Wenn die Reaktion jedoch gut in Gang gekommen ist, sollte zwischen den Wänden des
konischen Teiles 12 Kühlwasser durchgeleitet werden, um eine Dampfraumbildung in
der Pumpe zu vermeiden.
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Der aus der Abflußleitung 18 aus dem Kessel 10 abgezogene Strom der
Glykoläther-Produkt-Lösung wird zweigeteilt. Die größere Menge wird über Leitung
36 in den Kessel 10 an einem Punkt gerade unterhalb des Siebes 20 rezirkuliert.
Diese Rezirkulierung vergrößert das Volumen der aus dem Reaktor abgezogenen Flüssigkeit
und verhindert Verstopfungen der Auslaßöffnung durch Ansammlung von Calciumoxyd.
Bei Beginn der Rezirkulierung sollte die Geschwindigkeit des Produktablasses über
Leitung 18 vergrößert werden, so daß die anschließend durch Leitung 38 dem (nicht
gezeigten) Filter zugeführte Nettoproduktion gleich der Gesamtmenge der dem Reaktor
zugeführten Reaktionspartner ist. Wie schon festgestellt, sollen die Geschwindigkeiten
der Reaktantenzufuhr und der Produktentnahme in bzw. aus dem Reaktor auf einen gleichen
Wert geregelt werden, damit der Flüssigkeitsspiegel im Reaktionskessel zu jeder
Zeit mit der Oberfläche der Carbidschicht praktisch gleichsteht. Das bei der Reaktion
erzeugte Acetylengas wird durch Leitung 42 abgeführt und in einen geeigneten Speicherbehälter
gegeben.
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Zur besseren Erläuterung der Erfindung ist nachstehend in einem Beispiel
die Aufwendung des ertindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Calcium-methyl-äthylat
beschrieben.
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Beispiel Es wurde ein Reaktionskessel des in den Zeichnungen gezeigten
Typs mit einem Innendurchmesser (im zylindrischen Teil) von 1,37 m und einer Höhe
von 1,22 m verwendet. 2-Methoxyäthanol wurde mit einer Geschwindigkeit von 13,621/min
und von einer Temperatur von 5,4° C oben in den Kessel eingeleitet.
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Diese Zuflußgeschwindigkeit wurde berechnet, um eine Lösung des Produktes
in Äther mit einem Ca-Gehalt von etwa 8 Gewichtsprozent zu erhalten.
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117,8 kg Calciumcarbid wurden zur gleichen Zeit stündlich oben in
den Reaktor eingefüllt, um eine entsprechende Menge der Calciumcarbidschicht zu
ersetzen, welche so berechnet war, daß sich die Lösung des Produktes mit einem Ca-Gehalt
von 8 Gewichtsprozent ergab. Die Rührgeschwindigkeit betrug 30 U/min. Das verwendete
Calciumcarbid hatte eine durchschnittliche Korngröße von 0,212 bis 0,635 cm Durchmesser.
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Bei dieser Zuführgeschwindigkeit der Reaktionsteilnehmer in den bezeichneten
Kessel konnte aus bekannten Daten abgeschätzt werden, daß der flüssige >Methylglykoläther«
die Carbidschicht über einen Zeitraumvon etwa 15 oder 20 Minuten berührenwürde,wenn
diese
Schicht etwa die lOfache »theoretische Menge« Carbid enthält, d. h. die Menge Carbid,
welche gleich dem 10flachen der Menge ist, die sich mit einem gewünschten Teil der
in das mit der besagten Carbidmenge ausgefüllte Reaktorvolumen eingeführten Glykoläthermenge
stöchiometrisch umsetzt, und zwar in diesen 15 bis 20 Minuten. Mit anderen Worten:
Bei einer vorgegebenen Zuführgeschwindigkeit der Reaktionsteilnehmer (und einer
entsprechenden Abflußgeschwindigkeit des Produkts) und einer bekannten Reaktionskesselabmessung
kann die für das Carbidbett zur Erreichung eines bestimmten Umwandlungsgrades des
zugeführten Glykoläthers erforderliche Carbidmenge abgeschätzt werden, wenn als
Grundlage für diese Schätzung die Menge des überschüssigen Carbids genommen wird,
welche erforderlich ist, in einem Chargenverfahren in einer gegebenen Reaktionszeit
eine praktisch gleiche Menge Glykoläther in das Produkt umzuwandeln. Ist die geschätzte
Carbidmenge in der Schicht enthalten, so können entweder durch Einregulierung der
Zuflußgeschwindigkeit der Reaktanten, der Menge Carbid in der Schicht oder der Temperatur
die gewünschten Werte für den Umwandlungsgrad des Glykoläthers in das Produkt erhalten
werden.
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Beim vorliegenden Ansatz wurde festgestellt, daß die Zufuhr von 13,621
Glykoläther pro Minute und von 117,8 kg Calciumcarbid pro Stunde und eine Carbidschicht
auf dem Sieb von 906 kg bewirkten, daß sich etwa 400/o des Glykoläthers zu dem Produkt
umsetzten und somit die Lösung einen Ca-Gehalt von etwa 8 Gewichtsprozent besaß.
Die Carbidschicht hatte eine Stärke von etwa 50,8 cm und nahm einen Raum von etwa
3401 ein. Der Glykolätherspiegel lag etwa 10,1 cm über der Carbidschicht und wurde
dort durch Gleichhaltung von Produktabfluß und Reaktantenzugabe während der Reaktion
gehalten. Die Verweilzeit des Glykoläthers mit dem Kontakt zur Carbidschicht betrug
etwa 25 Minuten. Die 906 kg Carbid der Carbidschicht waren die 7fache Menge derjenigen,
welche sich mit 400/0 des die Schicht passierenden Glykoläthers umsetzte. Die Abweichung
zur geschätzten Menge (10flach) kann so erklärt werden, daß die Temperatur in der
Reaktionszone 79,4° C betrug und nicht 104,4°C wie bei dem kleinen Chargenansatz
mit einer Reaktionszeit von 15 bis 20 Minuten, welcher als Grundlage für die Schätzung
genommen worden war. Wäre der Glykoläther ausreichend vorerhitzt worden, um eine
Reaktionstemperatur von 104,4°C zu erreichen, so hätte die Zugabegeschwindigkeit
der Reaktanten erhöht werden können, so daß die 906 kg Carbid in der Schicht der
10flachen theoretischen Menge entsprochen hätten, ohne daß der Umwandlungsgrad verringert
worden wäre; d. h., die Verweilzeit des Glykoläthers in Kontakt mit der Carbidschicht
hätte auf die geshätzten 15 bis 20 Minuten reduziert werden können, wenn die Temperatur
erhöht worden wäre und gleichzeitig die Geschwindigkeit der Reaktantenzufuhr und
des Produktabflusses vergrößert worden wäre.