DE1934388B2

DE1934388B2 - Verfahren zur wiederholten Chargenherstellung von Azofarbstoffen

Info

Publication number: DE1934388B2
Application number: DE19691934388
Authority: DE
Inventors: Zdenek Dipl.-Ing. Bohac; Miroslav Dipl.-Ing. Vesely
Original assignee: VYZKUMNY USTAV ORGANICKYCH SYNTEZ PARDUBICE-RYBITVI (TSCHECHOSLOWAKEI)
Current assignee: VYZKUMNY USTAV ORGANICKYCH SYNTEZ PARDUBICE-RYBITVI (TSCHECHOSLOWAKEI)
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1969-07-07
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE1934388A1

Description

oder eine frrnßpre Merits ^ao kompliziert, daß Diazoverbindungen is der Mehrzahl

Oder eine größere Menge unbeständige Stoffe darstellen. Ein aromatisches, der

K₁ + α K_z + b Diazotierung unterworfenes Amin muß also in kurzer

*· — 's" Z ' Z Zeit durch Kuppelung mit der passiven Komponente

¹ * unter Bildung des Azofarbstoffes umgesetzt werden.

der Lösung oder der Suspension der restlichen 25 Unter Berücksichtigung dessen, daß die Halberzeug-Komponente ansetzt, deren Konzentration im nisse der Azofarbstoöerzeugung oft in Form einer Intervall K_% ± b schwankt wo v_z die dem theore- Paste verarbeitet werden, deren Konzentration übertischen Verbrauch entsprechende Menge bedeutet, wiegend nur ungefähr bestimmt werden kann, macht welche sich auf die Menge V₁ bei Einhaltung der das Ansetzen einer zuvor bestimmten Menge der Konzentrationen K₁ und K₂ bezieht, wobei die 30 passiven und der aktiven Komponente erhebliche Wahl der klei"eren Menge V₃ oder der größeren Schwierigkeiten und ist verhältnismäßig ungenau. Die Menge K₄ der Lösung oder der Suspension der Konzentration der aktiven bzw. passiven Komponente zweiten Komponente au/omatir~h nach der Menge wird oftmals knapp vor der Reaktion ermittelt, und der Lösung oder der Suspension der nach der vor- zwar durch Analyse der vorbereiteten Lösung oder hergehenden Kuppelung zurückbleibenden Diazo- 35 Suspension. Bei dem klassischen Herstellungsverfahren verbindung geregelt wird. läßt sich dieses Problem so lösen, daß man die Menge

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der passiven Komponente, welche der hergestellten zeichnet, daß das Volumen der Lösung oder der Diazoverbindung äquivalent ist, nachträglich nach dem Suspension der nach der Kuppelung zurückblei- Verbrauch des Diazotierungsmittels, meistens der benden Diazoverbindung mit einem Fühler abge- 40 Natriumnitritlösung bekannter Konzentration, benommen wird, dessen Signal in einen Speicherkreis stimmt. Der Fehler im Verhältnis zwischen dem Angeleitet wird, der in Abhängigkeit von diesem satz der passiven Komponente und der Menge der Signal die Wahl eines kleineren oder größeren erzeugten Diazoverbindung wird entweder durch nachAnsatzes regelt, wobei die Zeitabschnitte, in wel- trägliche Zugabe der passiven Komponente oder durch chen es zur Registrierung der Fühlerangabe in dem 45 Zugabe einer bestimmten Menge der nachträglich her-Speicher vor Beendigung einer weiteren Kuppelung gestellten Diazoverbindung in das Reaktionsgemisch kommt, mit Hilfe von Hilfskreisen, welche den gegen Ende der Kuppelung eliminiert. Der etwaige Speicherkreis ergänzen, bestimmt werden. Überschuß einer der Komponenten wird gewöhnlich

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch durch Farbreaktionen auf Papier ermittelt,
gekennzeichnet, daß bei jeder Kuppelung die ganze 50 Die genannten Methoden zur Bestimmung des Vernach der vorhergehenden Kuppelung zurückblei- hältnisses zwischen der aktiven und passiven Kompobende Menge der Diazoverbindung und bloß die nente entsprechen gewissermaßen der manuellen Fühnotwendige Menge der frisch hergestellten Diazo- rung des Prozesses, sie eignen sich aber durchaus nicht verbindung verarbeitet wird. für einen automatisierten Betrieb, bei welchem bis

55 jetzt als die einzige Methode zur Bestimmung der Verhältnisse zwischen beiden Komponenten die Verhältnisregelung verwendet wurde. Auf Grund der bei

der Diazotierung verbrauchten Menge des Natriumnitrits bestimmt der Verhältnisregler die zur Kuppceo lung notwendige Menge der passiven Komponente. Diese Methode weist aber eine Reihe von Nachteilen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur wieder· auf, welche die Möglichkeiten des automatisierten holten Chargenherstellung von Azofarbstoffen, sie Betriebes beträchtlich einschränken oder die Auto· bezieht sich insbesondere auf die automatische Korrek- matisierung praktisch unmöglich machen. Die Vertion des Verhältnisses zwischen der aktiven und der 65 hältnisregelung ermöglicht lediglich die EUminierung passiven Komponente. Dies ermöglicht eine automa- von Fehlern im Ansatz der aktiven Komponente, die tische Ausgleichung von Fehlern, welche einerseits Konzentration der passiven Komponente muß genau durch schwankende Konzentrationen der Ausgangs- definiert werden. Die genannte Methode berücksich-

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tigt keinesfalls die möglichen Abweichungen in der diesem Signal die Wahl eines kleineren oder größeren Konzentration de» Diazoüerungsmittels, gegebenen- Ansatzes regelt, wobei die Zeitabschnitte, in welchen falls seine Zersetzung bei der Reaktion, ferner die es zur Registrierung der Fühlerangabe in dem Speicher, durch Ungenauigkeit des Wagens bei der Abmessung bzw. zur Löschung der Angabe in dsm Speicher vor der passiven Komponente oder durch ihre mangelhafte s Beendigung einer weiteren Kuppelung kommt, mit Homogenität verursachten Fehler. Hilfe von Hilfskreisen, welche den Speieberkreis er»

Diese Fehler zusammen mit der ungenügenden ganzen, bestimmt werden. Bei jeder Kuppelung wird Genauigkeit der eigentlichen Methode können dazu dann die ganze nach der vorhergehenden Kuppelung führen, daß leicht ein unzweckmäßig großer Über- zurückbleibende Menge der Diazoverbindung und schuß der Diazoverbindung synthetisiert wird. Die- io bloß die notwendige Menge der frisch hergestellten selbe häuft sich an und erleidet im weiteren Zersetzung. Diazoverbindung verarbeitet.

Es kann auch der Fall eintreten, daß eine ungenü- Als Beispiel ist in der einzigen Figur eine Alternative

gende Menge der Diazoverbindung hergestellt wird, mit konstantem Ansatz der passiven Komponente zur wodurch der regelmäßige Bfctriebszyklus gestört wird, Kuppelung und mit veränderlichen Ansätzen der bzw. Schwierigkeiten bei der automatischen Bestim- 15 aktiven Komponente zur Diazotierung dargestellt. Die mung der Kuppelungsbeendigung, welche durch einen Apparatur bildet das Diazotierungsgefäß 1, der Diazogewissen Überschuß der Diazoverbindung bedingt ist, verbindungs-Vorratsbehälter 2 und das Kuppelungsverursacht werden. gefäß 3. Der konstante Ansatz der passiven Kompo-

Die genannten Nachteile beseitigt die vorliegende nente im Gefäß 3 wird mit dem Standzeiger 4 abge-Erfindung. _2O messen, das Volumen der Diazoverbindungslösung,

Das Verfahren der Erfindung zur wiederholten welche na;h Beendigung der Kuppelung zurückbleibt, Chargenhsrstellung von Azofarbstoffe, bei dem zwei wird im Vorratsbehälter 2 mit dr λ Standzeiger 8 abchemische Reaktionen, die Diazotierung der aktiven genommen, der kleine Ansatz der aktiven Kompo-Komponente und die Kuppelung der entstandenen nente zur Diazotierung wird im Gefäß 1 mit dem Diazoverbindung mit der passiven Komponente auf- 25 Standzeiger 10 und der große Ansatz mit dem Standtreten, besteht darin, daß man bei jeder Charge in eine zeiger 9 abgemessen. Die automatische Wahl eines der beiden Reaktionen eine konstante Menge V₁ der kleinen oder großen Ansatzes wird mit den Kreisen 5, Lösung oder der Suspension der entsprechenden Korn- 6 und 7 geregelt, beispielsweise folgendermaßen: Nach ponente ansetzt, deren Konzentration im Intervall Beendigung der Kuppelung registriert das Speicher- K₁ ± α schwankt und in die zweite Reaktion automa- 30 relais 5 auf Befehl des Regelungskreises 6 die Angabe tisch entweder eine kleinere Menge des Standzeigers 8 im Gefäß 2. Die Lage des Speicher

relais 5 gibt dem Steuerungskreis 7 an, ob der Ansatz

V < ν K_x- a _ K₂- b (j_er aktiven Komponente im Gefäß 1 nach dem Stand-^3—1 ^₁ /^₂ zeiger 9 oder 10 abzumessen ist. Ist nach Beendigung

35 der Kuppelung das Voiumen der Diazoverbindung im

oder eine größere Menge Gefäß 2 kleiner als der nach dem Standzeiger 8 ein

gestellte Wert, schließt das Speicherrelais 5 dem

V > V ^¹ ^" ^a · ^* ~*~ ^ Steuerungskreis 7 den Standzeiger 9 an und in das * — * ^₁ ' _Ki Gefäß 1 wird ein größerer Ansatz abgeiressen. Er-

40 reicht das Volumen nach Beendigung der Kuppelung

der Lösung oder der Suspension der restlichen Korn- aer Diazoverbindung im Gefäß 2 einen höheren als ponente ansetzt, deren Konzentration im Intervall den mit dem Standzeiger 8 eingestellten Wert, schließt K_t± b schwankt — α und b sind Fehlerwerte, nämlich das Speicherrelais 5 dem Steuerungskreis 7 den Standdie Abweichungen von den Konzentrationen K₁ und zeiger 10 an und für die nachfolgende Diazotierung K_t, die für den chemischen Prozeß vorgegeben sind; 45 wird ein kleinerer Ansatz der aktiven Komponente es gilt 0 < a < K₁ und 0 < b < K_t, mit Vorteil jedoch abgemessen. Die Aufgabe des Regelungskreises be- a . b _n, . . ,. ,. , ₄, . . steht in der Bestimmung der Abschnitte, in welchen es

T₁ + T₁ < °'⁵ - ^wobei ^V» ^{die dem} theoretischen _{erforderlich ist>
im} Speicherkreis den Stand des Vor-Verbrauch entsprechende Menge bedeutet, welche sich ratsbehälters 2 nach Beendigung der Kuppelung zu auf die Menge V₁ bei Einhaltung der Konzentrationen 50 registrieren und ferner vor der Beendigung der Kuppe- K₁ und K₁₁ bezieht, wobei die Wahl der kleineren lung die vorherige Angabe im Speicher zu löschen und Menge V_z oder der größeren Menge K₄ der Lösung dm Kreis für die Registrierung einer weiteren Angabe oder der Suspension der zweiten Komponente auto- bet einzustellen. Die Einstellung der Standzeiger 8, 9 matisch nach der Menge der Lösung oder der Suspen- und 10 wird durch den vorausgesetzten Fehler in den sion der nach der vorhergehenden Kuppelung zurück- 55 Ansätzen einzelner Komponenten bestimmt,
bleibenden Diazoverbindung geregelt wird. Wenn beispielsweise bei der passiven Komponente

Dadurch wird gewährleistet, daß es beim Ansetzen ein Fehler ±10% und bei der aktiven Komponente der größeren bzw. der kleineren Menge der zweiten ±15% vorausgesetzt wird (Schwankungen der Kon-Kömponente immer nach und nach zur Vergrößerung zentraüonen, ungenaue Abmessung und ähnliche), öder Verminderung des Volumens der Lösung oder 60 dann beträgt die gesamte maximale vorausgesetzte der Suspension der Diazoverbindung kommt, welche Abweichung von dem theoretisch«* Verhältnis beider nach der nachfolgenden Kuppelung zurückbleibt, und Komponenten ±25%. In diesem Fall ist es erforderzwar bei jedweder Schwankung der Ansätze einzelner Hch, den Stan Jzeiger 8 auf einen 50% des theore-Komponeflteü im tolerierten Intervall. Das Volumen tischen Volumeas der Diazoverbindung entsprechender Lösung oder der Suspension der nach der Kuppe- 65 den Wert (bezogen auf den Ansatz der passiven Komlung zurückbleibenden Diazoverbindung wird mit ponente) und die Standzeiger 9 und 10 auf solche eifleffl Fühler abgenommen, dessen Signal in einen Werte des Volumens der Lösung oder der Suspension Speicherkreis geleitet wird, der ia Abhängigkeit von des Amins, welche U5% und 75% der theoretischeö

Menge entsprechen, einzustellen. Unter der Voraussetzung, daß bei einem sich periodisch wiederholenden Prozeß die Fehler in Konzentrationen und Ansätzen von dem vorausgesetzten Intervall um ±25% nicht abweichen, wird das Verhältnis zwischen der aktiven und passiven Komponente automatisch ohne irgendwelchen Eingriff der Bedienung korrigiert. In analoger Weise kann man die zweite Alternative mit konstantem Ansatz der aktiven Diazotierungskomponente lösen, wobei in Abhängigkeit von dem Volumen der nach der Beendigung der Kuppelung zurückbleibenden Diazovefbindung entweder ein großer oder kleiner Ansatz der passiven Komponente angesetzt wird.

Das Verfahren zur automatischen Korrektur des Verhältnisses zwischen der aktiven und der passiven Komponente gemäß vorliegender Erfindung weist gegenüber bis jetzt bekannten Prozessen eine Reihe von Vorteilen auf. Der ganze automatisierte Fabrikationsprozeß wird wesentlich vereinfacht und präzisiert. Die durch ungenaues Wägen bzw. Abmessen der be· nutzten Rohstoffe verursachten Fehler werden eliminiert und dadurch die Ansprüche sowohl an die Bedienung der Betriebseinrichtung als auch an die Genauigkeit der Funktion einzelner Meß- und Regulierungsgeräte beträchtlich vermindert. Es werden auch

ίο bedeutsame durch die Schwankungen in der Konzentration der benutzten Zwischenprodukte verursachte Fehler ausgeglichen und damit auch wesentlich die Anforderungen an die Genauigkeit der analytischen Methoden wesentlich beschränkt, so daß in manchen

is Fällen die Durchführung von Eingangs- und Kontrollanalysen nicht mehr notwendig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

stoffe, andererseits durch Ungenauigkeit der Dosierung

Patentanspröche: verursacht werden, was vorwiegend bei den voll automatisierten Prozessen auftritt,

X. Verfahren zur wiederholten Chargenberstel- Die Herstellung von Azofarbstoffen beruht in der

lung Von Azofarbstoffen, bestehend aus zwei ehe- S Mehrzahl der Fälle auf zwei Grundreaktionen, d. h.

mischen Reaktionen, und zwar aus der Diazoüe' auf der Diazotierung der aktiven Komponente (eines

rung der aktiven Komponente und aus der Kuppe- aromatischen Amins) und auf der Kuppelung der ent-

lung der entstandenen Diazoverbindung mit der standenen Diazoverbindung mit der passiven Korapo-

paesiven Komponente, dadurch gekenn- nente (beispielsweise mit einer aromatischen Verbin-

zeichnet, daß man bei jeder Charge in eine io dung, welche in ihrem Molekül eine Hydroxy- oder

der beiden Reaktionen eine konstante Menge (K₁) Aminogruppe trägt, ferner mit Acetessigsäurederi-

der Lösung oder der Suspension der entsprechenden vaten und ähnlichen). Diese beiden Reaktionen

Komponente ansetzt, deren Konzentration im knüpfen aneinander an, wobei sich das stöchiome-

Intervall (^₁ ± a) schwankt und in die zweite triscbe Verhältnis zwischen beiden erwähnten Kompo-

Reaktion automatisch entweder eine kleinere 15 nenten meistens der Theorie nähert. Die Einhaltung

Menge des richtigen Verhältnisses zwischen der aktiven und

„ _ κ —h ^der pass'W¹¹ Komponente bildet die Voraussetzung

V₃ < K₈ · —ϊ—— · ——— zur Erzielung einer optimalen Ausbeute und Qualität

K₁ K_t des Farbstoffes. Die Situation wird allerdings dadurch