DE3301995C2 - Verfahren zur Kristallisation und Abtrennung von Trimellithsäure - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Kristallisieren und Abtrennen von Trimellithsäure, die hergestellt worden ist durch Oxidation von Dimethylbenzaldehyd oder seines Oxidationsderivats mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in einem wäßrigen Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators aus Bromionen oder Bromionen und Schwermetallionen, bei dem die Kristallisation von Trimellithsäure mit mindestens zwei in Reihe miteinander verbundenen Kristallisationsgefäßen durchgeführt wird, von denen das erste Gefäß bei einer Temperatur von 40 bis 130 ° C und einer Trimellithsäurekonzentration von 20 bis 60 Gew.% gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kristallisation und Abtrennung von Trimellithsäure, die durch Oxidation von Dimethylbenzaldehyd oder eines Oxidationsderivats hiervon mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in einem wäßrigen Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators aus Bromionen oder Bromionen und Schwermetallionen hergestellt worden ist.

Trimellithsäure wird in großem Umfange als Ausgangsmaterial für Alkydharze, hochwertige Weichmacher und Polyester verwendet und stellt eine sehr wertvolle Substanz dar. Um die Säure als Ausgangsmaterial für diese Zwecke verwenden zu können, ist jedoch allgemein ein hochreines Produkt erforderlich, aus dem selbst Spurenmengen an Verunreinigungen entfernt werden rollten.

Ein Beispie! für die konventionellen bekannten Verfahren zur Herstellung von Trimellithsäure ist ein Verfahren, bei dem Pseudocumol in einem Essigsäurelösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators vom Kobalt/Mangan/Brom-Typ mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in Kontakt gebracht wird. Die auf diese Weise hergestellte Trimellithsäure wird durch Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation. Hindurchführen der resultierenden wäßrigen Lösung durch Behandlungsstufen, wie die Extraktion von Verunreinigungen, die Umkristallisation, die Adsorption und dgl., und die anschließende dehydratisierende Destillation schließlich als Trimellithsäureanhydrid erhalten. Die Qualität des auf diese Weise erhaltenen Trimellithsäureanhydrids ist jedoch für diese komplizierten Behandlungen nicht ausreichend. Ein Grund dafür, daß diese komplizierten Behandlungen erforderlich sind, sind die Schwierigkeiten bei der Kristallisation wegen des Übersättigungsphänomens der Trimellithsäure. Das heißt, um rohe Trimellithsäure in zufriedenstellenden Ausbeuten aus der Reaktionsmischung durch Kristallisation durch Abkühlung zu erhalten, sind lange Zeiträume über alle Erwartungen hinaus erforderlich und daneben sind die erhaltenen Kristalle fein. Selbst bei der Fest/ Flüssig-Trennung enthalten daher die gewonnenen Kristalle große Mengen einer Mutterlauge, die Verunreinigungen in großen Mengen enthält

Die DE-AS 15 93 539 beschreibt ein Verfahren zur Gewinnung von aromatischen Di- und Polycarbonsäuren durch katalytisches Hydrieren einer wäßrigen Lösung der unreinen Säure, Abtrennen des Katalysators von der behandelten Lösung, Auskristallisieren der aromatischen Säure und Abtrennen der kristallisiertem Säure von der Mutterlauge, wobei zur Herstellung der

ίο Ausgangslösung der verunreinigten Säure demineralisiertes Wasser verwendet wird. Zur Gewinnung von Terephthalsäure wird hierbei ein kontinuierliches, dreistufiges Kristallisationssystem beschrieben, wobei jedoch bei sämtlichen Kristallisierstufen Oberdrucke und relativ hohe Temperaturen angewandt werden.

Aus der US-PS 34 84 458 ist ein Verfgi-.-en zur Herstellung und Gewinnung des intramolekularen Anhydrids von Trimellithsäure bekannt Dieses Verfahren umfaßt die katalytische Flüssigphasen-Oxidation von

2ö Pseudükümo! mit Luft in Gegenwart von Essigsäure bei einer Temperatur von 49 bis 274° C und einem zur Aufrechterhaltung einer flüssigen Phase erforderlichen Druck, Kühlen des Oxidationsreaktionsstromes, um Trimellithsäure zu kristallisieren. Abtrennen und Gewinnen der kristallisierten Trimellithsäure aus der Essigsäure enthaltenden Mutterlauge, Waschen der Trimellithsäurekristalle mit einer Essigsäurelösung, Abdestillieren der Essigsäure und Waschflüssigkeit enthaltenden Mutterlauge, Erhitzen der gewaschenen, kristallinen Trimellithsäure, um diese in ihr intramolekulares Anhydrid umzuwandeln sowie Destillieren des Anhydrids, wobei die durch Oxidation von Pseudokumol erhaltene Trimellithsäure in zwei Kristailisationszonen unter Rühren und Wärmeabführung kristallisiert wird.

Die US-PS 30 33 899 beschreibt ein Verfahren zum Kristallisieren von Benzoltricarbonsäuren, die durch Flüssigphasen-Oxidation von Trialkyl-substituierten Benzolen in Gegenwart eines Schwermetall-Oxidationskatalysators hergestellt wurden, wobei die Kristal- !isation in Gegenwart von 0,05 bis 20 Gew.-% einer Mineralsäure vorgenommen wird. Das hierbei beschriebene, diskontinuierliche Kristallisationsverfahren ist sehr aufwendig und erfordert zahlreiche Schritte, um zu einer annehmbaren Gesamtausbeute an Trimellithsäure zu kommen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kristallisation und Abtrennung von Trimellithsäure zur Verfügung zu stellen, das .nit einer im großtechnischen Maßstab wirtschaftlich anwendbaren Kris'illisationsgeschwindigkeit durchgeführt werden kann und das zu Trimellithsäure guter Reinheit und verbesserter Teilchengröße führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man die Kristallisation der Trimellithsäure mit mindestens zwei in Reihe miteinander verbundenen Kristallisationsgefäßen durchführt, von denen das erste Gefäß bei einer Temperatur von 40 bis 130⁰C und bei einer Trimellithsäurekonzentration, die der Summe aus abge· schiedener und gelöster Trimellithsäure, bezogen auf die gesamte Aufschlämmungslösung, entspricht, von 20 bis 60 Gew.-% gehalten wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man 10 bis 50% der Aufschlämmungslösung aus dem letzten Kristallisationsgefäß im Kreislauf in das erste Gefäß zurück.

Es hat sich gezeigt, daß der Einfluß des Übersättigungsphänomens der Trimellithsäure bei den erfin-

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dungsgemäß angewandten Kristallisationsbedingungen verhältnismäßig gering ist, wodurch eine Beschleunigung der Kristallisationsgeschwindigkeit sowie eine Verbesserung der Teilchengröße der Kristalle erzielt werden können, unter Bildung von rohen Trimellithsäurekristal'en, die wenig Mutterlauge enthalten.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Dimethylbenzaldehyd oder ein Oxidationsderivat hiervon« wie er (es) als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Trimellithsäure beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, sind Substanzen zu verstehen, die durch Oxidation schließlich Trimellithsäure ergeben. Beispiele dafür sind 2,4-Dimethylbenzaldehyd, 3,4-Dimethylbenzaldehyd, 2,4-Dimethylbenzoesäure, 3,4-Dimethylbenzoesäuie, 4-Methylphthalsäure oder 2-Methylterephthalsäure. Als Bromionen, die für die Oxidation verwendet werden, können beliebige Verbindungen verwendet werden, die unter den Reaktionsbedingungen Brominnen bilden, wie z. B. Bromwasserstoff, Ammoniumbromid. Natriumbromid oder Manganbromid. Als Schwermetallionen können die Ionen von verschiedenen Schwermetallen verwendet werden. Unter diesen sind Mangan und Cer besonders bevorzugt, jedoch können auch andere Schwermetalle, wie Nickel, Chrom, Molybdän, Eisen, Blei, Zinn, Kobalt oder Niob verwendet werden.

Beim erfindungsgemäßen Kristallisationsverfahren müssen mindestens zwei, vorzugsweise 2 bis 4 Kristallisationsgefäße, die in Reihe miteinander verbunden sind, verwendet werden Die Kristallisation wird durchgeführt, indem man das erste Kristallisationsgefäß bei einer Temperatur von 40 bis 130° C m J einer Trimellithsäurekonzentration, die der Sin..ime aus abgeschiedener und gelöster Trimellithsäure. bezoger, auf die gesamte Aufschlämmungslösung, entspricht, von 20 bis 60 Gew. % hält. Die Trimellithsäurekonzentration gibt die Konzentration am Auslaß bei Kristallisationsgefäßen vom kontinuierlichen Typ sowie die Endkonzentration bei Kristallisationsgefäßen vom Chargen-Typ an.

Wenn die Kristallisationstemperatur unter 40°C liegt, ist die Kristallisationsgeschwindigkeii gering, während dann, wenn sie über 130°C liegt, die Löslichkeit der Trimellithsäure in Wasser ansteigt, wodurch eine Kristallisation praktisch unmöglich wird. Wenn die Trimellithsäurekonzentration weniger als 20 Gew.-% beträgt, ist es schwierig. Kristalle mit einem niedrigen Gehalt an Mutterlauge in zufriedenstellenden Ausbeuten innerhalb einer wirtschaftlichen Verweilzeit zu erhalten.

Eine höhere Konzentration der wäßrigen Trimellithsäurelösung ermöglicht die Gewinnung von Kristallen mit einem Gehalt an Mutterlauge in zufriedenstellenden Ausbeuten innerhalb einer kürzeren Verweilzeit. Wenn die Konzentration jedoch mehr als 60Gew.-% beträgt, wird die Fluidität (Fließfähigkeit) deutlich schlecht, wodurch der Transport der Aufschlämmungslösung erschwert wird.

Für die Temperatur des zweiten Kristallisationsgefäßes und der darauffolgenden Gefäße ist es bevorzugt, sie um 5 bis 60⁰C unter de Temperatur des vorangehenden Gefäßes zu senken, die Temperatur des letzten Kristallisationsgefäßes muß jedoch 0°C oder mehr betragen.

Die Trimellithsäurekonzentration in dem zweiten Kristallisationsgefäß und in den darauffolgenden Gefäßen unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, im allgemeinen sind jedoch Konzentrationen von etwa 40 bis etwa 50 Gew.-%, ausgedrückt als Aufschlämmungskonzcntration, im Hinblick auf den Transport bevorzugt.

Wenn die Trimellithsäurekonzentration des ersten Gefäßes 50 bis 60 Gew.-% beträgt, wird, da die Konzentration der Aufschlämmung durch die Kristallisation ansteigt, wodurch der Transport immer schwieriger wird, die Aufschlämmung durch Zugabe von Wasser so verdünnt, daß diese für den Transport geeignet ist. Im Gegensatz dazu muß dann, wenn die Trimellithsäurekonzentration des ersten Gefäßes nur etwa 20 bis. etwa 30% beträgt, Wasser entfernt werden, um die Kristallisation

ίο zu erleichtern.

Die Gesamtverweilzeit vom ersten Gefäß bis zum letzten Gefäß beträgt 0,5 bis 10 Stunden, vorzugsweise 1 bis 5 Stunden. Die Gesa.'itverweilzeit ist die Summe der Verweilzeiten in jedem Gefäß. Wenn sie weniger als 0,5 Stunden beträgt, ist das Kristallwachstum unzureichend, so daß es schwierig ist. Kristalle mit einem niedrigen Gehalt an Mutterlauge zu erhalten. Wenn sie mehr als 10 Stunden beträgt, ändert sich die Teilchengröße nicht mehr wesentlich, weshalb sie unwirtschaftlich ist.

Die Verweilzeit in jedem Gefäß braucht nicht die gleiche zu sein und liegt innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 2,5 Stunden. Die Gesamtanzahl der Kristallisationsgefäße beträgt vorzugsweise 2 bis 4. Wenn 10 bis 50% der Aufschlämmungslösung aus dem letzten Kristallisationsgefäß im Kreislauf in das erste Kristallisationsgefäß zurückgeführt werden, werden die Kristallisationsgeschwindigkeit und die Teilchengröße der Kristalle noch weiter verbessert.
Als Kristallisationsvorrichtung werden erfindungsgemaß Kristallisatoren vom Abkühlungstyp und Kristallisatoren vom Vakuumabkühlungstyp bevorzugt verwendet Unter den zuerst genannten Kristallisatoren sind die Kristallisatoren vom vollständigen Rührungs-Typ und vom Oslo-Typ besonders bevorzugt Unter den zuletzt genannten Kristallisatoren sind die Kristallisatoren vom Aufschlämmungszirkulationstyp und vom Magma-Zirkulationstyp besonders bevorzugt.

Erfindungsgemäß können auf wirksame Weise Trimellithsäurekristalle mit einem geringen Gehalt an Verunreinigungen und einer großen Teilchengröße erhalten werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Eine Reaktionsmischung mit einer Trimellithsäurekonzentration von 30Gew.-% und einer Mn²*-Konzentration von 0,35 Gew.-%, hergestellt durch Luftoxidation von Dimethylbenzaldehyd in einem wäßrigen Lösungsmittel, wurde auf 100° C erhitzt, um die Säure zu lösen und in ein erstes Kristallisationsgefäß (mit einer Kapazität von 2 1), ein mit einem Kühlmantel versehenes Gefäß vom vollständigen Mischungstyp, das bei 75°C gehalten wurde, in einer Rate von 2 I/Std. mittels einer Dosierpumpe eingeführt.

Ein zweites Kristallisationsgefäß (mit einer Kapazität von 2 I), das bei 55°C gehalten wurde, wurde durch eine Rohrleitung mit dem ersten Gefäß verbunden und ein drittes Kriställisationsgefäß (mit einer Kapazität von 2 1), das bei 20° C gehalten wurde, wurde mit dem zweiten Gefäß verbunden.

Die Aufschlämmung wurde aus dem dritten Kristallisationsgefäß in einer Rate von 2 I/Std. mittels einer Rohrleitungspumpe abgezogen. Bei einer Verweilzeit in jedem Gefäß von 1 Std. und einer Gesamtverweilzeit von 3 Std. wurde die Kristallisation unter Einführung von 30 g Trimellithsäure als Impfkristalle in das erste

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Kristalfoationsgefäß durchgeführt. Wenn nach 6stündigem Durchgang ein ausreichend stationärer Zustand erreicht war, wurden 1500 g einer Aufschlämmung von Trimellithsäure mit einer durchschnittlichen Kristallteilchengröße von 60 bis 65 μηι gesammelt Diese Aufschlämmung wurde dann chargenweise 3 Minuten lang mittels einer Zentrifuge bei 390 G zentrifugiert

Die Ausbeute der in Form eines feuchten Kuchens erhaltenen rrimellithsäure betrug 526 g und die Ausbeute an der ersten Mutterlauge betrug 974 g. Danach wurden 526 g des Kuchens unter Zugabe von 500 g kaltem Wasser (12°C) in eine Aufschlämmung überführt und 5 Minuten lang mittels einer Zentrifuge bei 390 g zentrifugiert

Die Ausbeute der in Form eines feuchten Kuchens erhaltenen Trimellithsäure betrug 519 g und die Ausbeut«: an der zweiten Mutterlauge betrug 507 g.

519 g des erhaltenen Kuchens wurden dann über Nacht in einem bei 70⁰C gehaltenen Trockner stehengelassen, wobei man 412 g trockene Trimellithsäurekristalle erhielt

Die Trimellithsäure und das Mangan wurden unter Anwendung eines gaschromatographischen bzw. atomflammenspektrophotometrischen Verfahrens analytisch bestimmt Dabei wurde gefunden, daß die Reinheit der üockenen Trimellithsäurekristalle 983 Gew.-% und der Mangangehalt der Kristalle 250 ppm betrug; die Trimellithsäurekonzentration der ersten Mutterlauge betrug 3,20 Gew.-% und diejenige der zweiten Mutterlauge betrug 2,51 Gew.-%.

Der Wassergehalt der Kristalle, bezogen auf den trockenen Kuchen, betrug 26,0, die Ausbeute an roher Trimellithsäure betrug 91,6% und die Manganverluste als Folge der Haftung an den Kristallen betrugen 1,9%.

Beispiel 2

Die Kristallisation wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel ¹ durchgeführt, wobei diesmal jedoch eine Reaktionsmischung mit einer Trimellithsäurekonzentration von 41 Gew.-% und einer Mn^{2 +} -Konzentration von 0,50 Gew.-%, hergestellt durch Luftoxidation von Dimethylbenzaldehyd in einem wäßrigen Lösungsmittel, in ein druckdicht verschlossenes Gefäß eingeführt und bei 115°C unter einem Stickstoffdruck von 2 bar gehalten wurde, um die Säure aufzulösen. Die dabei erhaltene Lösung wurde in einer Rate von 2 I/Std. mittels eines Solenoidventils, das von einem Zeitgeber betätigt wurde, in das erste Kristallisationsgefäß (mit einer Kapazität von 2 1), das bei 70^cr gehalten wurde, eingeführt, 'vobei die Temperatur des zweiten Kristallisationsgefäßes bei 30° C gehalten wurde.

Die Kristallisation wurde nach der Einführung von 20 g Trimellithsäure als Impfkristalle in das erste Kristallisationsgefäß 4 Stunden lang kontinuierlich durchgeführt, wobei die Verweilzeit in dem ersten Gefäß und in dem zweiten Gefäß jeweils 1 Stunde und die Gesamtverweilzeit 2 Stunden betrug. Danach wurden 1500 g einer Aufschlämmung von Trimellithsäure mit einer durchschnittlichen Kristallteilchengröße von 60 bis 65 μίτι gesammelt.

Diese Aufschlämmung wurde 5 Minuten lang mittels einer Zentrifuge bei 390 G in einem stationären Zustand chargenweise zentrifugiert.

Die Ausbeute der in Form eines feuchten Kuchens erhaltenen Trimelliiksäure betrug 736 g und diejenige an der ersten Mutterlauge betrug 764 g.

Unter Zugabe von 600 g kaltem Wasser (12⁰C) wurde der erhaltene Säurekuchen in eine Aufschlämmung überführt und 5 Minuten lang mittels einer Zentrifuge bei 390 G zentrifugiert

Die Ausbeute der in Form eines feuchten Kuchens erhaltenen Trimellithsäure betrug 714 g und diejenige an der zweiten Mutterlauge betrug 622 g.

714 g des erhaltenen Säurekuchens wurde getrocknet und gewogen, wobei man 580 g Kristalle erhielt.

Die Reinheit der trockenen Trimellithsäure betrug 98,0Gew.-%; der Mangangehalt der Säure betrug 260 ppm, die Trimellithsäurekonzentration der ersten Mutterlauge betrug 3,81 Gew.-%; und diejenige der zweiten Mutterlauge betrug 2,80 Gew.-%.

Der Wassergehalt der Kristalle, bezogen auf den trockenen Kuchen, betrug 23,1%, die Ausbeute an Trimellithsäure betrug 943% und die Mangan Verluste als Folge der Haftung an den Kristallen betrugen 2,0%.

Vergleichsbeisniel 1

Die Kristallisation wurde unter Jen gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt wobei diesmal jedoch eine Reaktionsmischung mit einer Ti imellithsäurekonzeniration von 16,6Gew.-% und einer M:,³⁺-Konzentration von 035 Gew.-% verwendet wurde. Danach wurden 1500 g einer Aufschlämmung von Trimellithsäure mit einer durchschnittlichen Kristaliteilchengröße von 40 bis 50 μΐη gesammelt und zentrifugiert Die Ausbeute an in Form eines feuchten Kuchens erhaltener Trimellithsäure betrug nur 63 g und diejenige an der ersten Mutterlauge betrug 1437 g.

Der abgetrennte Kuchen wurde dann unter Zugabe von 50 g kaltem Wasser (12° C) in eine Aufschlämmung überführt und in entsprechender Weise zentrifugiert.

Die Ausbeute an in Form eines feuchten Kuchens erhaltener Trimellithsäure betrug 60,8 g und diejenige an der zweiten Mutterlauge betrug 52 g.

Der Trimellithsäurekuchen wurde nach dem Trocknen gewogen und es wurde gefunden, daß die Ausbeute 33,8 g, die Reinheit 97,2% und der Mangangehalt 230 ppm betrugen. Außerdem betrug die Trimellithsäurekonzentration der ersten Mutterlauge 14,9 Gew.-% und diejenige der zweiten Mutterlauge betrug 3,35 Gew.-%.

Der Wassergehalt der Kristalle, bezogen auf den trockenen Kuchen, betrug 79.9%, die Ausbeute an Trimellithsäure betrug nur 13,6% und die Manganverluste als Folge der Haftung an den Kristallen, betrugen 0,2%.

Vergleichsbeispiel 2

Die Kristallisation wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei diesmal jedoch die Temperatur des ersten, zweiten und dritten Kristallisationsgefäßes 35'C. 30⁰C bzw. 20°C betrug. Danach wurden 1500 g einer Aufschlämmung von Trimellithsäure mit einer durchschnittlichen Kristaüteilchengröße veil 40 bis 50 μπι gesammelt und zentrifugiert. Die Ausbeute an in Form eines feuchten Kuchens erhaltener Trimellithsäure betrug 756 g uad diejenige der ersten Mutterlauge betrug 744 g.

Der abgetrennte Kuchen wurde dann unter Zugabe von 500 g kaltem Wasser (12°C) in eine Aufschlämmung überführt und in entsprechender Weise zentrifugiert.

Die Ausbeute an in Form eines feuchten Kuchens erhaltener Trimellithsäure betrug 705 g und diejenige der zweiten Mutterlauge betrug 551 g.

Der Trimellithsäurekuchen wurde nach dem Trock-

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nen gewogen und es wurde gefunden, daß die Ausbeute Nach 6stündigem Durchlauf wurden 1493 g Trimel-

401 g betrug. lithsäureaufschlämmung gesammelt. Diese Aufschläm-

Die Reinheit der trockenen Trimellithsäurekristalle mung wurde dann in eine Zentrifuge eingeführt und auf betrug 96,5%; der Mangangehalt der Säure betrug die gleiche Weise wie in Beispiel 3 behandelt, wobei 2320 ppm; die Trimellithsäurekonzentration der ersten 5 man 496 g Trimelüthsäure in Form eines feuchten Ku-Mutterlauge betrug 4,91 Gew.-% und diejenige der chens (erster Kuchen) und 985 g der ersten Mutterlauge zweiten Mutterlauge betrug 4,10 Gew.-%. erhielt.

Der Wassergehalt der Kristalle, bezogen auf den Danach wurde dieser erste Kuchen unter Zugabe von

trockenen Kuchen, betrug 75,8%, die Ausbeute an roher 500g kaltem Wasser (12°C) in eine Aufschlämmung Trimellithsäure betrug 89.1% und die Manganverluste io überführt und auf ähnliche Weise zentrifugiert, wobei, als Folge der Haftung an den Kristallen betrug 17%. man 490 g des zweiten feuchten Kuchens und 497 g der

zweiten Mutterlauge erhielt. Die Ausbeute an trockener Beispiel 3 Trimellithsäurebetrug410g.

Diese Trimellithsäure wies eine Reinheit von 97,8%

F.ine Reaktionsmischung mit einer Trimellithsäure- 15 und einen Mangangehalt von 200 ppm auf. konzentration von 30Gew.-% und einer Mn^{2 +} -Kon- Die Ausbeute an Trimellithsäure betrug 91,5%; die

zentration von 0.35 Gew.-%. hergestellt durch Luftoxi- Manganverluste betrugen 1,6%; der Wassergehalt des dation von Dimethylbenzaldehyd in einem wäßrigen ersten und des zweiten Kuchens betrug 2i% bzw. Lösungsmittel, warde auf 100°C erhitzt, um die Säure 19,5%; und die durchschnittliche Teilchengröße der Kriaufzulösen. und mittels einer Dosierpumpe in einer Rate 20 stalle betrug 66 μπι. von 2 I/Std. in ein Kristallisationsgefäß eingeführt. Drei Krisialhsationsgefäße vom vollständigen Mischungstyp (mit einer Kapazität von 2 I) wurden mittels einer Rohrleitung in Reihe miteinander verbunden.

Unter Verwendung des äußeren Mantels, der auf jedem Kristallisationsgefäß montiert war, wurden die Temperatur und die Durchflußmenge des den Mantel passierenden Kühlwassers so einreguliert, daß die Temperatur des ersten, des /weiten und des dritten Gefäßes 75° C. 55° C bzw. 20° C betrug.

Die Aufschlämmung wurde mittels einer Rohrleitungspumpe in einer Rate von 2 I/Std. aus dem dritten Gefäß abgezogen und 024 I/Std. der Aufschlämmung wurden im Kreislauf in das erste Gefäß zurückgeführt (Recyclisierungsrate 12%). Wenn nach 6stündigem Durchlauf eine ausreichend stationäre Phase erreicht war. wurden 1510 g Trimeliithsäureaufschlämmung gesammelt.

Diese Aufschlämmung wurde in eine Zentrifuge eingeführt und nachdem die Anzahl der Rotationen konstant geworden war (390 G), wurde sie 3 Minuten lang chargenweise zentrifugiert.

Die Ausbeute der in Form eines feuchten Kuchens erhaltenen Trimellithsäure (erster Kuchen) betrug 514 g und diejenige an erster Mutterlauge betrug 970 g. Danach wurden 514 g dieses Kuchens unter Zugabe von 500 g kaltem Wasser (12°C) in eine Aufschlämmung überführt und auf die gleiche Weise wie oben zentrifugiert, wobei man 505 g des zweiten feuchten Kuchens und 495 g der zweiten Mutterlauge erhielt. Die Ausbeu-

te an trockener Trimellithsäure betrug 417,5 g und die ψ

trockene Säure wies eine Reinheit von 98,2% und einen

Mangangehalt von 260 ppm auf. \

Die Ausbeute an Trimellithsäure betrug 92,2%; die I

Manganveriuste betrugen 2,t%; der Wassergehalt des 55 «,

ersten und des zweiten Kuchens betrug 23% bzw. 21 %; und die durchschnittliche Teilchengröße der Kristalle betrug 65 μτη. '$

Beispiel 4 60 |

Es wurde ein Versuch mit genau der gleichen Kristal- |

lisationsvorrichtung und unter genau den gleichen Kri- |

stallisationsbedingungen wie in Beispiei 3 durchgeführt f*

wobei diesmal jedoch die Aufschlämmung aus dem drit- 65 p

ten Kristallisationsgefäß in einer Rate von 0,460 I/Std. in |

das erste Kristallisationsgefäß im Kreislauf zurückge- i

führt wurde (Recyclisierungsrate 23%). |

Claims (2)

33 Ol 995 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kristallisation und Abtrennung von Trimellithsäure, die durch Oxidation von Dimethylbenzaldehyd oder eines Oxidationsderivats davon mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in einem wäßrigen Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators aus Bromionen oder Bromionen und Schwermetallionen hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kristallisation der Trimellithsäure mit mindestens zwei in Reihe miteinander verbundenen Kristallisationsgefäßen durchführt, von denen das erste Gefäß bei einer Temperatur von 40 bis 130⁰C und bei einer Trimellithsäurekonzentration, die der Summe aus abgeschiedener und gelöster Trimellithsäure, bezogen auf die gesamte Aufschlämmungslösung, entspricht, von 20 bis 60 Gew.-% gehalten wird.

2. Verfahrer, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 10 bis 50% der Aufschlämmungslösung aus dem letzten Kristallisationsgefäß im Kreislauf in das erste Gefäß zurückführt