DE1931461A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner Sorbinsaeure - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner SorbinsaeureInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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Description
Der durch Umsetzung von Keten und Crotonaldehyd nach bekannten Verfahren anfallende Polyester kann auf verschiedene Weise, z.
B. durch Hydrolyse oder durch thermische Spaltung, in Sorbinsäure übergeführt werden. Dabei wird jeweils eine verunreinigte
rohe Sorbinsäure erhalten, deren Nebenprodukte bei der Umsetzung des Ketens und bei der Aufarbeitung des Polyesters entstehen.
Es ist weiterhin bekannt, daß Rohsorbinsäure durch an sich bekannte
Maßnahmen, beispielsweise durch Destillation, Adsorption oder Kristallisation, gereinigt werden kann.
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Ein Nachteil der destillativen Reinigung besteht in der erforderlichen Mitverwendung von Schleppmitteln, beispielsweise
von Wasserdampf (vgl. japanisches Patent Nr. 4?8 361) oder
von anderen reaktionsinerten Stoffen, z.B. Kohlenwasserstoffen (vgl. die DAS 1 059 899 und 1252 664). Da die Verdampfungswärme für das Schleppmittel zwangsläufig verloren geht, entsteht dabei ein zusätzlicher Energieverbrauch. Außerdem erfordert diese Reinigungsart einen hohen apparativen Aufwand,
insbesondere bei gleichzeitiger Anwendung von Unterdruck.
Eine Entfernung der Verunreinigungen durch Adsorption, beispielsweise an Diatomeenerde (vgl. Japanische Patentschrift
Nr. 13 924/67) ist nur dann zweckmäßig und wirtschaftlich,
wenn die Rohsorbinsäure bereits einen hohen Reinheitsgrad besitzt. Ein solcher liegt jedoch bei der nach den bekannten
Verfahren hergestellten Rohsorbinsäure nicht vor.
Auch durch. Kristallisation aus organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Ketonen oder Alkoholen, oder aus einem Lösungsmittel-Wasser-Gemisch gelingt es nur schwer, die teils hochmolekularen, teils niedermolekularen Nebenprodukte aus der Rohsorbinsäure zu entfernen. Außerdem wird dabei eine Sorbinsäure
erhalten, die bezüglich - Farbe und Beständigkeit nicht den hohen Reinheitsanforderungen genügt.
Die vorstehend erwähnten Nachteile treten bei der Kristallisation aus Wasser nicht auf. Dafür bereitet die Abtrennung der in
Wasser nicht löslichen Nebenprodukte Schwierigkeiten, weil letztere entweder vom Filter nicht zurückgehalten werden oder
die Filter schnell verstopfen.
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Es wurde schon versucht, die Verunreinigungen durch Extraktion mit elektrolythaltigem Wasser zu entfernen und aus der
auf diese Weise vorgereinigten Lösung die Sorbinsäure durch Kristallisation zu isolieren (vgl. DAS 1 181 203). Dabei ist
die Reinigungswirkung umso geringer, je höher der Durchsatz
ist, so daß nur eine niedrige Raum-Zeit-Ausbeute erzielt werden kann. Andererseits bewirkt die erforderliche lange Berührungszeit
zwischen den Verunreinigungen und der gelösten Sorbinsäure eine Dunkelfärbung der Sorbinsäurelösung. Außerdem
stellt die bei diesem Verfahren erforderliche periodische Reinigung der Apparatur eine zusätzliche Maßnahme dar.
Gemäß DDR-Patentschrift Nr. MS 119 wird die Rohsorbinsäure
durch Flotation gereinigt. Aufgrund der hohen Sorbinsäureflüchtigkeit
treten dabei Sorbinsäureverluste durch Austragung auf. Um dies zu vermeiden, sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich.
Fernerhin schließt die durch Flotation gewonnene ölige bzw. teerige, spezifisch leichtere Schicht (Schaum)
neben Wasserdampf, Luft oder Inertgasen auch Sorbinsäurelösung ein, deren Rückgewinnung Schwierigkeiten bereitet.
Es wurde nun ein Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung
reiner Sorbinsäure aus der durch Hydrolyse oder thermische Spaltung von Polyester anfallenden Rohsorbinsäure durch Kristallisation
aus Wasser gefunden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß aan eine gesättigte wässrige Lösung der Rohsorbinsäure
bei einer Temperatur knapp unterhalb des Siedepunktes des Wassers und bei einer kurzen Verweilzeit herstellt, daraus durch
Zentrifugieren bei der gleichen Temperatur die Verunreinigungen von der gelösten Sorbinsäure trennt und letztere in bekannter
Weise auskristallisiert.
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Im Gegensatz zu den bekannten Reinigungsverfahren können erfindungsgemäß alle öligen und teerigen Verunreinigungen der
Rohsorbinsäure, ob diese spezifisch leichter oder schwerer als die Sorbinsäurelösung sind, auf einfache Weise abgetrennt werden. Dabei wird eine lange Berührungszeit zwischen der Sorbinsäurelösung und den in Wasser primär schwer- bzw. unlöslichen
Verunreinigungen vermieden, wodurch überraschenderweise eine Verfärbung der Sorbinsäurelösung weitgehendst verhindert und
eine Verbesserung der Sorbinsäurequalität erzielt wird.
Zur Vermeidung von Verfärbungen der Sorbinsäurelösung bzw. von Sekundärreaktionen der Verunreinigungen mit Wasser unter Bildung wasserlöslicher Verunreinigungen ist es zweckmäßig, den
Lösevorgang bei einer Temperatur knapp unterhalb des Siedepunktes von Wasser, z.B. 95 bis 99° C» unter Einhaltung einer kurzen Verweilzeit, z.B. 2 bis 5 Minuten, durchzuführen. Die Verweilzeit
kann durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch eine gute Durchmischung während des Lösevorgangs, erreicht werden. Dadurch
lassen sich Schwierigkeiten, die durch die Wasserdampfflüchtigkeit von Sorbinsäure sowie durch deren Neigung zur Zersetzung
bedingt sind, praktisch vermeiden.
Fernerhin erweist es sich als zweckmäßig, eine gesättigte Sorbinsäurelösung zu bereiten, um durch Einsparung von Wasser die Wirtschaftlichkeit des Verfahrene zu erhöhen. Dabei wird die erforderliche Was semenge auf die in der Rohsorbinsäure enthaltene
reine Sorbinsäure bezogen, deren Gehalt beispielsweise durch Veresterung der Rohsorbinsäure mit Diazomethan und Bestimmung des
Sorbinsäuremethylesters Ib Veresterungsgemisch durch gaschromatographische Analyse ermittelt wird.
- 5 — 009852/2240
193U61
Zur erfindungsgemäßen Abtrennung der Verunreinigungen eignen
sich alle verfahrenstechnischen Maschinen, die vom Wirkungsprinzip her als Zentrifugen, im engeren Sinne als hochtourige
Vollmantelzentrifugen angesprochen werden können (vgl. Firmenschrift von Westfalia Separator AG, Oelde/Vestfalen
Nr. 3481/267: Die Trennung von Flüssigkeitsgemischen mit Hilfe
von Separatoren von H.Hemfort jr.)
Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt (vgl. Figur):
Dem Mischkessel 4-, der mit einem wirksamen Rührer sowie mit
einer Mantelheizung versehen ist, wird über Leitung 1 fortlaufend Rohsorbinsäure zugeführt. Gleichzeitig wird ersterem
durch Leitung 2 Wasser, das im Kreislauf geführt werden kann (Mutterlauge) und auf 98° 0 erhitzt wird, in einer Menge zugeleitet,
die genügt, um eine bei 98° C an Sorbinsäure gesättigte Lösung zu erhalten.
Durch Leitung 3 wird gegebenenfalls konzentrierte Natronlauge zur Neutralisation des in der Rohsorbinsäure in Form von verdünnter
Salzsäure enthaltenen Chlorwasserstoffs zugeführt. Die Verweilzeit der Komponenten im Mischkessel 4 beträgt bei 98° C
etwa 3 Minuten. Während dieser Zeit wird die Rohsorbinsäure vollständig gelöst und eine ölige bzw. teerige, spezifisch
leichtere und spezifisch schwerere Nebenprodukte enthaltende Sorbinsäurelösung erhalten, die durch Leitung 5 einem auf etwa
98° G beheizten Separator 6, beispielsweise der Type Westfalia LG 205-3, zugeführt wird. Während die Nebenprodukte über Leitung
7 fortlaufend ausgeschleust werden, wird über Leitung 8 die gereinigte, spezifisch leichtere Sorbinsäurelösung erhalten
und einer Kristallisiervorrichtung bekannter Bauart zugeführt. Die anfallenden Sorbinsäurekristalle werden auf bekannte Weise,
z.B, durch eine kontinuierlich arbeitende Dekantierzentrifuge,
abgetrennt.
-W-
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— ο —
In dem Mischkessel 4 (vgl. Figur) werden über Leitung 1 stündlich
200 Gewichtsteile Rohsorbinsäure, die nach den Angaben der deutschen Patentanmeldung P 19 26 538.4, DBP , bereitet
wird, zugeführt. Biese enthält neben 0,25 % Chlorwasserstoff
in Form einer 2,68 %igen Salzsäure 82,5 % Sorbinsäure.
Gleichzeitig werden über Leitung 3 stündlich 1,1 Gewichtsteile konzentrierte Natronlauge und über Leitung 2 stündlich 8 250
Volumteile Wasser (98° C), welches 2,0 g/l Sorbinsäure enthält (Kreislauf), zugeführt. Innerhalb von etwa 2 Hinuten wird die
Rohsorbinsäure bei 98° C und intensiver Durchmischung vollständig gelöst. Die heiße Lösung wird dem Seperator 6, der auf
etwa 98° C gehalten wird, mittels Leitung 5 fortlaufend zugeführt. Während über Leitung 7 die öligen bzw. teerigen Verunreinigungen
kontinuierlich ausgetragen werden, wird über Leitung 8 eine klare, fast farblose Sorbinsäurelösung erhalten, die auf
30° C abgekühlt wird. Dadurch scheidet sich Sorbinsäure in Form
weißer Kristalle ab, die von der Mutterlauge getrennt und mit wenig kaltem Wasser nachgewaschen wird. Nach Trocknung im Vakuum
bei 45° C werden stündlich 161,0 Gewichtsteile Sorbinsäure, die
neben 0,3 % Wasser praktisch keine weiteren Verunreinigungen enthält, erhalten,
Die Ausbeute beträgt 97,3 %, bezogen auf die in Form von Rohsorblnsäure
eingesetzte 100 %ige Sorbinsäure.
Die Mutterlauge enthält 2,0 g/l Sorbinsäure und kann erneut zur Lösung von Rohsorbinsäure im Kreislauf verwendet oder aufgearbeitet
werden.
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Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner Sorbinsäure aus der durch Hydrolyse oder thermische Spaltung von Polyester anfallenden Rohsorbinsäure durch Kristallisation aus Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß Ban eine gesättigte wässrige Lösung der Rohsorbinsäure hei einer Temperatur knapp unterhalb des Siedepunktes des Wassers und bei einer kurzen Verweilzeit herstellt, daraus durch Zentrifugieren bei der gleichen Temperatur die Verunreinigungen von der gelösten Sorbinsäure trennt und letztere in bekannter Weise auskristallisiert.009852/2240Leerseife
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691931461 DE1931461C3 (de) | 1969-06-20 | Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner Sorbinsäure | |
US46878A US3696147A (en) | 1969-06-20 | 1970-06-17 | Process for continuously producing pure sorbic acid |
NL7008878A NL7008878A (de) | 1969-06-20 | 1970-06-17 | |
IT51530/70A IT954092B (it) | 1969-06-20 | 1970-06-18 | Procedimenti ed impianto per ricavare continuamente acido sorbico puro |
CH937470A CH535196A (de) | 1969-06-20 | 1970-06-19 | Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner Sorbinsäure |
BE752257D BE752257A (fr) | 1969-06-20 | 1970-06-19 | Procede continu de purification de l'acide sorbique brut obtenupar hydrolyse ou scission thermique de polyesters |
GB29884/70A GB1299543A (en) | 1969-06-20 | 1970-06-19 | Process for the continuous production of pure sorbic acid |
FR707022660A FR2046955B1 (de) | 1969-06-20 | 1970-06-19 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691931461 DE1931461C3 (de) | 1969-06-20 | Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung reiner Sorbinsäure |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE1931461B2 DE1931461B2 (de) | 1977-06-02 |
DE1931461C3 DE1931461C3 (de) | 1978-01-19 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3696147A (en) | 1972-10-03 |
NL7008878A (de) | 1970-12-22 |
FR2046955B1 (de) | 1973-01-12 |
IT954092B (it) | 1973-08-30 |
CH535196A (de) | 1973-03-31 |
FR2046955A1 (de) | 1971-03-12 |
GB1299543A (en) | 1972-12-13 |
DE1931461B2 (de) | 1977-06-02 |
BE752257A (fr) | 1970-12-21 |
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