DE2931776C2 - Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit Oxalsäure - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit OxalsäureInfo
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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
- C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit
Oxalsäure durch Kristallisation.
Citronensäure läßt sich synthetisch durch Oxydation von 3-MethyIen-l,5-pentandtoi mit Stickstoffdioxid und
Salpetersäure herstellen (DE-AS 22 25 986). Als Nebenprodukt entsteht dabei Oxalsäure. Die Abtrennung und
Gewinnung der Citronensäure aus der Oxalsäure und Salpetersäure enthaltenden Reaktiorslösung war bisher
schwierig. Durch Einengen der Lösung wurde die Salpetersäure und das gelöste Stickstoffoxid weitgehend
entfernt. Der Rückstand wurde in Wasser aufgenommen, mit Calciumhydroxid die Oxalsäure gefällt,
filtriert und im Filtrat durch Calciumhydroxid-Zugabe die Citronensäure als Calciumcitrat gewonnen, das
dann auf übliche Weise mit Schwefelsäure in die freie Citronensäure oder durch Umsetzung mit Natriumcarbonat
in das Natriumsalz übergeführt werden kann.
Diese Arbeitsweise ist durch die vielen Verfahrensstufen, den hohen Chemikalienverbrauch und großen
Mengen an Abfallprodukten sehr aufwendig, kostspielig und zeitraubend.
In dem Bemühen, Citronensäure aus Oxalsäure enthaltenden Lösungen auf einfachere Weise zu gewinnen,
wurde überraschenderweise gefunden, daß bei einer bestimmten Salpetersäurekonzeniration praktisch
oxalsäurefreie Citronensäure auskristallisiert, während die Oxalsäure in Lösung bleibt.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Abtrennung
von Citronensäure aus einem Gemisch mit Oxalsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man die Citronensäure
aus einer wäßrigen. Citronensäure und Oxalsäure enthaltenden Lösung in Gegenwart von Salpetersäure
mit einem Gewichtsverhültnis von Citronensäure zu Salpetersäure von 0.775 : 1 bis 2 : 1 kristallisieren läßt.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kristallisation bei Temperaturen zwischen 10 bis 60" C,
vorzugsweise 20 bis 55° C, erfolgt.
Die Kristallisationstempcratur soll 60° C nicht überschreiten,
da sonst in Abwesenheit der Salpetersäure eine Zersetzung der Citronensäure eintreten kann. Aus
dem gleichen Grund ist es angebracht, eine mögliche Konzentrierung der Salpetersäure enthaltenden Lösung
im Vakuum bei Temperaturen unterhalb 60° C vorzunehmen.
Der Oxalsäuregehalt der Lösung kann bis zu 10 Gew.-°t,. bezogen auf Citronensäure, betragen.
Die Citronensäure kristallisiert in Gegenwart der
Snlpetersäure praktisch kristallwasserfrei, unabhängig von der Kristallisationstemperatur. Dies ist überraschend,
da es allgemein bekannt ist, daß sich bei einer Kristallisationstemperatur von 36° C und darunter stets
Citronensäure-Monohydrat bildet.
Nach" dem erfindungsgemäßen Verfahren wird überwiegend
oxalsäurefreie Citronensäure in Ausbeuten bis zu 70% erhalten (< 0,05% Oxalsäure). Auch bei
Ausbeuten von ca. 80% Citronensäure werden noch Oxalsäure-Trennungsfaktoren von über 20 erhalten,
gegenüber von Oxalsäure-Trennungsfaktoren von 1 bei bekannten Verfahren in Abwesenheit von Salpetersäure.
Auch bei Anwesenheit von kleinen Mengen Salpetersäure gelingt die Trennung Citronensäure/Oxalsäure
nicht.
Die Kristallisationsmutterlauge kann gegebenenfalls nach Entfernung der Salpetersäure nach bekannten
Verfahren aufgearbeitet werden, z. B. fraktionierte Kalkcitrat-Fällung.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele erläutert.
20 4,ιό kg einer bei der Oxydation von 3-mcihvieri-l,5-pentandiol
mit Stickstoffdioxid und Salpetersäure erhaltenen Reaktionslösung, die pro kg Lösung 136 g Citronensäure,
6 g Oxalsäure und 484 g Salpetersäure enthielt, wurden bei 42 bis 45° C (Sumpftemperatur) im
Vakuum auf 1,78 kg eingeengt. In 100 g Lösung waren dann 40 g Salpetersäure und 31 g Citronensäure vorhanden.
Die Lösung wurde unter Rühren auf 22° C abgekühlt und 12 Stunden weitergerührt. Nach Schleudern
der Suspension und Waschen der Kristalle wurden die Kristalle (Wassergehalt ca. 2%) bei 80° C getrocknet.
Kristallisationsausbeute 310 g = 55% Citronensäure der Theorie.
Oxalsäuregehalt der Kristalle: < 0,05%
Oxalsäure-Trennungsfaktor = X0/Xt
> 88
wobei
wobei
X„ = Oxalsäuregehalt, bezogen auf Citronensäure
in Lösung und
Xt = Oxalsäure-Gehalt der Kristalle ist.
Vergleichsbeispiel:
Durch Eindampfen Im Vakuum bei ca. 50° C einer Reaktionslösung gemäß Beispiel 1 bis zur Trockene und
Auflösung des entstandenen Feststoffes In Wasser wurde eine Lösung erhalten, welche 594 g Citronensäure,
26 g Oxalsäure und 0,42 g Salpetersäure enthielt. Die Lösung wurde aufkonzentriert ':>Άά einer Kristallisation
bei ca. 20° C unterworfen. Die abgetrennten kristallwasserhaltigen Kristalle (Citronensäure-Monohydrat)
-,vurden mit Wasser gewaschen und bei 80° C getrocknet.
Kristallisationsausbeute:
Oxalsäuregehalt der Kristalle:
Oxalsäure-Trennungsfaktor =
Oxalsäuregehalt der Kristalle:
Oxalsäure-Trennungsfaktor =
5.5 kg Reaktionslösung wurden bei 48 bis 50° C auf
1,52 kg eingeengt. In dieser Lösung war das Verhältnis von Citronensäure zu Salpetersäure wie 1,8 : 1.
Aus dieser Lösung wurde bei 50° C Citronensäure auskristallisiert und eine Stunde gerührt. Nach Schleudern,
Waschen und Trocknen betrug die Kristallisationsausbeute 57%.
Der Oxalsäureantcll war 0,07%.
Claims (1)
- Patentanspruch: .Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit Oxalsäure durch Kristallisation, dadurch gekennzeichnet, daß man die Citronensäure aus einer wäßrigen. Citronensäure und Oxalsäure enthaltenden Lösung in Gegenwart von Salpetersäure mit einem Gewichtsverhältnis von Citronensäure zu Salpetersäure von 0,775 :1 bis 2 : 1 kristallisieren läßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792931776 DE2931776C2 (de) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit Oxalsäure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792931776 DE2931776C2 (de) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit Oxalsäure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2931776A1 DE2931776A1 (de) | 1981-02-19 |
DE2931776C2 true DE2931776C2 (de) | 1984-07-19 |
Family
ID=6077706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792931776 Expired DE2931776C2 (de) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | Verfahren zur Abtrennung von Citronensäure aus einem Gemisch mit Oxalsäure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2931776C2 (de) |
-
1979
- 1979-08-04 DE DE19792931776 patent/DE2931776C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2931776A1 (de) | 1981-02-19 |
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