KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
RAZRED 6 (5).
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 AVGUSTA 1936.
PATENTNI SPIS ŠTEV 12522
Socičtč des Produits Chimiques de Clamecy, Clamecy (Ničvre) in Etablissements Lambiotte Freres, Prčmery (Nievre), Francija.
Postopek za koncentracijo vodenih raztopin octne kisline in rasporedbe za uporabo.
Prijava z dne 13. julija 1935.	Velja od 1. januarja 1936
Predlagani so bili že različni postopki za koncentracijo ocetne kiseline, katera je vsebovana v svojih vodenih raztopinah. Eden izmed teh postopkov, opisan po Goeringu leta 1884, obstoja v tem, da se kislina ek-strahira v tekoči fazi s pomočjo topil z ni zkim vreliščem, kakor z etil-acetatom, etil-oksidom, amil-alkohoiom etc,, nakar se ta topila od kisline ločijo po znanih destilacijskih metodah. Ta postopek, ki bi se zdel a priori enostaven in ekonomičen, pa ni e-nako ugoden v kaloričnem pogledu, kot bi se zdelo, kajti izkustvo kaže, da je treba u-porabljati — ako nočemo uporabljati pretirano opsežne ekstrakcijske aparature — množine topila, ki znašajo nekolikokraten volumen rastopine, ki naj se izčrpa, in katerih izparitev in tej sledeča deflegmacija zahtevajo znatno porabo toplote. Drugi postopki obstojajo v tem, da se v koloni obdeluje zmes vode in kiseline v parni fazi s po-močno prikladnega tretjega telesa, katero deluje kod topilo kisline. Med temi postopki je treba zlasti omenuti koncentracijo azeo-tropskim potom, pri kateri ima tretje telo vlogo odstranjevalca vode in katera zahteva popolno izparitev razredčeno rastopine in odstranjevalca.
V	smislu predmetnega izuma pa se je našlo, da se more doseči znaten prihranek pare, ako se na pameten način kombinirata ekstrakcijski postopek v tekoči fazi potom topila in postopek obdelave v parni fazi,
V	to svrho obstoja izum v bistvu v tem, da se v prisotnosti nekega tretjega telesa destilira en del raztopine, ki naj se koncen-
trira, in da se ostali del obdeluje v tekočem stanju s pomočjo prikladnega topila pri čemer sta izparitev in deflegmacija tega topila zasigurana deloma po kalorijah, ki so na razpolago pri vrhu destilacijske kolone, katera služi za obdelavo prvega dela raztopine.
Ako se dela pri atmosferičnem tlaku, se kot topila kisline v tekoči fazi prednostno uporabljajo telesa z nizkim vreliščem kakor metil-propionat, .etilecetat, izopropil-oksid, etil-oksidi, i propil oksidi, ali zmesi teh snovi. Ako se vrši izparitev ekstrakcij-skega topila pri tlaku, kateri je nižji od obdelovalnega tlaka pri parni fazi, tedaj se morejo vzeti topila, katera imajo višja vrelišča.
' Ekstrakcija kisline potom topila se more izvesti v aparatu na protitok katerekoli tipe, statične ali dinamične.
V slučaju, ker se izum aplicira z destilacijo enega dela raztopine, ki naj se koncentrira, azeotropskim potom, so telesa, ki so sposobna za uporabo kot otstranje-valci vode, zlasti ta-le: butil-acetat, mezilit-oksid, lahka lesna olja, butil-alkohol, amil-alkoholi, etil-butirat, ali zmesi teh snovi, ali druga telesa, ki so sposobna tvoriti z vodo eutektiko, katere kondenzacijska temperatura je pri tlaku, pri katerem se vrši obdelava, zadosti visoka, da povzroči izparitev topila, ki služi za ektrakcijo kisline v tekoči fazi.
Frakcije raztopine kisline, ki naj se koncentrira, katere so namenjene deloma za obdelavo potom destilacije in deloma potom topila v tekoči fazi, so določene prednostno tako, da kalorije, ki se morejo dobiti nazaj
Din. 20,—
pri obdelavi prve frakcije, v pistvu odgovarjajo kalorijam, ki so potrebne za obdelavo druge frakcije.
V	slučaju koncentracije rastopine nečiste kiseline, kakor je na primer surovi lesni ocet, ki izvira od descilacije lesa, se more celokupna raztopina, ki naj se koncentrira, pustiti destilirait, in tekom te destilacije ona zapušča nepuhtljive nečistoče, pri čemer se ona frakcija rastopine, ki naj se odbeluje s topilom v tekoči fazi, odve-sane v prikladnem trenotku destilacije.
Kot primer, ki naj ne bo limitativen, sta na priloženem načrtu shematično pokazani dve rasporedbi za izvedbo izuma.
V	tem načrtu kaže:
sl. 1 rasporepbo, ki je namenjena za koncentracijo vodene rastopine ocetne kiseline, katera ne poseduje nečistoč;
si. 2 varijanto te rasporedbe, aplicirane za obdelavo rastopine, vsebujoče lesni ocet.
Pri primeru glasom sl. 1 je z 1 označena rezervna posoda, katera vsebuje raztopino, ki naj se obdeluje. En del raztopine je napeljen po cevodu 2, opremljenem ž ventilom 3, v ogrevalnih 4 za popolno izparitev, od koder se pare kiseline potom cevovoda 5 vodijo v dehidratacijsko kolono 6, katera vsebuje butil-acetat. Zmes par vode in butil-acetata odhaja domala prosta kisline pri vrhu kolone 6 skozi cev 7, dočim kondenzirana kislina in voda odtekata iz spodnjega dela navedene kolone v kolono 8, ki je spodaj kurjena po ogrevalniku 9. Pri 10 izteka koncentrirana kislina.
Drugi del razredčene ocetne kisline, vsebovane v rezervni posodi 1, je napeljen po cevovodu 11, opremljenem z ventilom 12, v ekstrakcijski aprat 13 na protitok, na primer v aparat na turbino. Ta aparat dobiva z druge strani topilo ocetne kisline, kakor etil-acetat, katero se dovaja po cevovodu 14 in prihaja iz florentinke 15. Voda odhaja, domala prosta kisline, v cev 16, kateraj o vodi v majhno kolono 17, kjer se oprosti raztopljenega etil-acetata, ki se po cevovodu 18 vodi naprej h kondenzatorju 19, dočim se voda odstranjuje skozi 20. Etil-ecetat, nasičen s kislino, se vodi skozi cevovod 21 v podnožje kolone 22, katera ima ogrevalnih 23, ki prejema po cevi 7 pare, katere odhajajo pri vrhu destilacijske kolone 6, in služi slednji koloni kot kondenzator.
Pri vrhu kolone 22 odhaja zmes pare etil-acetata in vode, ki gre potom cevovoda 24 v kondenzator 19. Raznoliki kondenzat, ki se proizvaja v slednjem kondenzatorju, odteka v florentinko 15, kjer se dekantira in odkoder se etil-acetat iznova pošlje v ekstrakcijski aparat 13, dočim se voda napelje po cevi 25 v majhno kolono 17, ki že
vsebuje male množine izčrpane vode, izvirajoče od ekstrakcijskega aparata 13.
Podnožje kolone 22 nosi ogrevalnih 23, ki brez stroškov izpari en del raztopine, ki je nasičena s kislino in prihaja po cevi 21 iz ekstrakcijskega aparata 13; kalorije tega ogrevalnika dobavljajo pare iz kolone 6, prihajajoče skozi cev 7. Neizparjena tekočina v ogrevalniku 23 odteka v ogrevalnik 27 skozi cev 26 in nova partija tekočine se izpari potom pare eutektike, ki v prebitku uhaja iz ogrevalnika 23.
Neizparjena zmes topila, vode in kisline odteka iz ogrevalnika 27 po cevi 28 v kolono 29. ki je spodaj kurjena potom zavite cevi 30 in ki oddeli kislino od etil-acetata in vode. Pare etil-acetata in vode se po cevi 31 pošiljajo zopet nazaj v podnožje kolone 22, dočim koncentrirana kislina odteka v 32. Kolona 22 prijema potom cevi 33 florentinke 15 retrogradacijo etil-ecetata, katera je regulirana tako, da se zasigura zelo šibek liter kisline za zopet dobljeno topilo.
Binarna zmes butil-acetat-voda, katera prihaja iz kolone 6 za azeotropsko dehidra-tacijo in katera teče skozi ogrevalnika 23 in 27, se v slednjih kondenzira, nato pa še v varnostnem hladilniku 34. Kondenzat je napeljen po cevi 35 v florentinko 36, katera vrača butil-acetat nazaj v kolono 6, dočim je neutralna voda napeljena po cevi 37 v majhno kolono 38, katera je oddeli od raztopljenega butil-acetata in ta produkt v obliki pare pošilja nazaj po cevi 39 v vrh kolone 6. Izčrpana voda odhaja pri 40.
Pri primeru glasom sl. 2 je 41 čeber, kateri vsebuje zalogo surovega lesnega očeta, ki se napelje po cevi 42, opremljeni z regulacijskim ventilom 43, v ogrevalnik 44, ki je kurjen po parah, katere se sproščajo pri vrhu kolone 45 in katerih vloga je bila že prej obrazložena. Po zopetnem segretju se vodi lesni ocet po cevi 46 v vrh neke kolone 47, katera je namenjena za izčrpanja surovega metil-alkohola in je spodaj kujenja potom ogrevalnika 48. Da se izžene ves surovi alkohol, je treba v koloni 47 ispariti 20 do 30°/o lesnega očeta. Pare, katere se sproščajo pri vrhu kolone 47, prihajajo skozi cev 49 v spodnji del kolone 45, kjer se koncentrirajo. Pare, katere uhajajo iz te slednje kolone, kondenzirajo deloma v ogrevalniku 44, ostanek pa v kondenzatorju 50. Surovi alkohol se odvzema iz kondenzatorja 50 potom cevi 51, opremljene z ventilom 52, dočim se retrogradacije povračajo na vrh kolone 45 potom cevi 53. Tekočina, ki se je nabrala na dnu kolone 45, se vrača nazaj v kolono 54, v kateri se odtegne alkohol, in v 55 odteka bistra kislina s 6 — 8% kisline, katera predstavlja 75 do 85% teže pare, katero oddaja kolona 47.
Dealkoholizirani lesni očet odteka iz ogrevalnika 48 po cevi 56, katera ga vodi v ogrevani izparilnik 57.
Katran, ki odteka iz slednjega izparil-nika po cevi 58, se more napeljati v drug ogrevalnik ali v ločilno kolono, dočim gredo pare lesnega očeta v spodnji del dehidrata-cijske kolone 6’, katera v zgornjem delu prejema nek odstranjevalec vode, kakor so isvestne frakcije lesnega olja z vreliščem med 110 in 150°C. katere dajejo z vodo eutektiko z vreliščem pri 92°C. Eutektična zmes pare odhaja, domala prosta kisline, pri vrhu kolone 6’ po cevi 7’ in retrogra-dacije te kolone, katere so oproščene odstranjevalca vsled izčrpanja v spodnjih partijah, odtekajo pri dnu imenovane kolone. Tako dobijena bistra tekočina se doda tekočini, katera odteka po cevi 55, in zmes, ki vsebuje vso kislino, destilirano od lesnega očeta, se napelje po cevi 59 v rezervni čeber V.
Iz tega čebra 1’ se napelje ta bistra tekočina po cevovodu IV, opremljenem z ventilom 12’, v ekstrakcijski aparat 13’ na protitok, ki obstoja tu iz zbiralne kolone. Tekočina, ki naj se obdeluje, prihaja v zgornji del te kolone in topilo (na primer metil-propionat) prihaja v spodnji del skozi cev 14’. Voda odhaja, skoro prosta kisline, skozi cevovod 16’ in je napeljena v ogrevalnik 60 ogkoder odteka v majhno kolono 17’, v kateri se oprosti raztopljenega metil-pro-pionata. Slednji se vodi dalje skozi cevovod 18’ v kondenzator 19’, voda pa se odstranjuje pri 20’. Z druge strani pa metil-pro-pionat, ki je nasičen z ocetno kislino, kon-tinuirno odhaja iz ločilne kolone 13’ po cevi 21’ in je napeljen v izparilno pripravo 23’, ki vsebuje vodoraven sveženj cevi, kateri je razdeljen v oddelke 23’a, 23’b ... 23’r v katerih pasirajo pare eutektike, prihajajoče skozi cev 7’ iz destilacijske kolone 6’.
Pare metil-propionata, ocetne kisline in vode, katere se proizvajajo v izparilniku 23’, se vodijo skozi cev 61 v spodnji del kolone 22’, iz katere zgornjega dela odhaja smes par metil-propionata in vode, katera je napeljena po cevi 24, v kondenzator 19’. Heterogeni kondenzat, ki se proizvaja v slednjem kondenzatorju, odteka v florentinko 15’, kjer se dekantira in odkoder se metil-propionat vodi naprej po cevi 14’ v ločilno kolono 13’. Voda, katera odteka skozi 25’ iz florentinke 15’, se vodi v cev 16’, kjer se zopet združi z majhnimi množinami izčrpane vode, katere odhajajo iz protitočne kolone 13’ in gredo v ogrevalnik 60.
Pri dnu kolone 22’ odteka trojna zmes metil-propionata, ocetne kisline in vode, katera se napelje po cevi 31’ v kolono 29’, k prijema po cevi 62 tudi neizparjeno teko-
čino, katera vsled prebitka odteka iz zadnjega oddelka 23’f ižparilnika 23’. Ta kolona 29'$l 8 odtegne kislino od metil-propionata in vode; J pare teh snovi pa se vodijo naprej po cevi 28’ v podnožje kolone 22’, dočim se kon-f -centrirana ocetna kislina odteka v 32’i'
Para eutektike, tvorjene od Vode in lesnih olj, katera prihaja iz (dehidratacijske) kolone 6’ in teče skozi izparilnik 23’, se. v slednjem deloma kondenzira. . Nekondeii-zirana para se vodi po cevi 63 skozi ogrevalnik 60 za majhne množine vode, nasi-i čene z metil-propionatom, nato pa v kon-{o denzator 34’. Tekočina, kondenzirana v apa- •< ratih 23’, 60 in 34’, se vodi po ceveh 35’,-• 35“ „in 35“’ v florentinko 36’, kjer se dekantira. Odstranjevalec vode se po cevi 64 ■ kontinuirno povrača na vrh dehidratacijske kolone 6’, im majhne množine vode, nasičene s odstranjevalcem, gredo skozi cev 65 v ločilno kolono 66. Izčrpana voda je napeljena k iztoku po cevi 67; pare ostra- ^ njevalca in vode, oproščene pri vrhu kolone 66, odhajajo skozi cev 68 v kondenzator 34’.
Da ze zasigura ektrakcija izvestnih nečistoč ocetne kisline, katere se nahajajo v bistri tekočini, dobljeni iz čebra 1’ pri izstopu iz dehidratacijske kolone 6’, in zlasti višje kisline, katere posedujejo višji porazdelitveni koeficijent kot ocetna kislina, se more izvršiti najpred ekstrakcija z majhno količino topila v protitočni koloni, razporejeni pred kolono 13’. Nasičeno topilo ze nato destilira s pomočjo par, prihajajočih iz kolone 6’, pod enakimi pogoji kakor nasičeno topilo, katero odteka iz koline 13’.
Patentni zahtevi:
1)	Postopek za koncentracijo vodenih raztopin ocetne kisline, označen s tem, da se vodene pare ocetne kisline, izvirajoče od izparitve enega dela raztopine, napeljejo v spodnji del kolone, skozi katero teče od zgoraj navzdol topilo ocetne kisline, in da se drugi del raztopine obdeluje v tekočem stanju s pomočjo prikladnega topila, pri čemer sta izparitev in deflegmacija tega topila zasigurani v večjem delu po kalorijah, katere so na razpolago pri vrhu destilacijske kolone, ki služi za obdelavo prvega dela rastopine.
2)	Postopek po zahtevu 1), označen s tem, da so frakcije raztopine, ki naj se koncentrira, katere so namenjene deloma za obdelavo potom destilacije in deloma potom topila v tekoči fazi, določene tako, da kalorije, ki se morejo zopet pridobiti pri obdelavi prve frakcije, v bistvu odgovarjajo kalorijam, ki so potrebne za obdelavo druge frakcije.
3)	Postopek po sahtevu 1), označen s tem, da se pusti destilirati celokupna raztopina, ki naj se koncentrira, pri čemer se ona frakcija raztopine, ki naj se obdeluje s topilom v tekoči fazi, odvzame v prikladni točki destilacijskih aparatov.
4)	Postopek po zahtevu 1), označen s tem, da se vrši ekstrakcija kisline v tekoči fazi v aparatu na protitok, bodisi statičnem ali dinamičnem.
5)	Postopek po zahtevu 1), označen s tem, da se vrši destilacija enega dela raztopine azeotropskim potom pod katerimkoli tlakom, pri čemer se voli tak odstranjevalec vode, da tvori z vodo eutektiko, katere kondenzacijska temperatura je pri tlaku, pri katerem se viši obdelava, zadosti visoka, da povzroči izparitev topila, katero služi za ekstrakcijo kisline v tekoči fazi.
6)	Postopek po zahtevu 1), označen s tem, da se v slučaju, ako je raztopina, ki naj se koncentrira, lesni ocet, odvzame v prikladnih točkah destilacijske aparature en del
3~
-i , >i i
bistre tekočine v svrho obdelave s topilom v tekočem stanju, drugi del tekočine pa se obdeluje po postopku azeotropske destilacije.
7)	Rasooredba za izvedbo postopka po zahtevu 1), označena s kombinacijo dahidra-tacijske kolone z izparilnim aparatom, ki v parnem stanju vsebuje frakcijo, ki je namenjena za obdelavo v tej koloni, nadalje ekstrakcijskega aparata na protitok, ki prejema po eni strani frakcijo rastopine, namenjene za obdelavo v tekoči fazi, in po drugi strani topilo, ki služi za obdelavo navedene frakcije, in skupa ogrevalnikov-kon-denzatorjev, ki prejemajo pare, oproščene pri vrhu dehidratacijske kolone, in zasigu-rajo izparitev ter deflegmacijo omenjenega topila, pri čemer so nadalje predvidena sredstva, katera zasigurajo zopetno pridobivanje tretjega telesa, v prisotnosti katerega se vrši dehidratacija v parni fazi, in topila, katero je služilo za obdelavo v tekoči fazi. ■
ti'o fn ,
«13 ""J ti-: : ■ ■

4d pat.br. 1252 2
.
;V/'VV V,	«

.




.










'i
,





■
■




						
						
						
						
		1				
						
						
						
						
			■			
						
						
					■	










■






■





/7f. 2
Ad patbr.12522