DE540608C

DE540608C - Process for dewatering moderately concentrated aqueous solutions of propyl, isopropyl and homologous alcohols using caustic alkalis

Info

Publication number: DE540608C
Application number: DEI39351D
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Suida
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-10-01
Filing date: 1929-09-20
Publication date: 1931-12-29

Description

Verfahren zum Entwässern mäßig konzentrierter wäßriger Lösungen von Propyl-, Isopropyl- und homologen Alkoholen durch Ätzalkalien Die meisten einfachen aliphatischen Alkohole geben mit Wasser ein bevorzugtes Gemisch mit Minimum Siedepunkt. Infolgedessen kann man solche Alkohole durch bloße Destillation auch in Fraktionierapparaten, ausgehend von verdünntem Alkohol, nicht höher konzentrieren, als es die Zusammensetzung des konstant siedenden Gemisches Alkohol-Wasser erlaubt.Method for dewatering moderately concentrated aqueous solutions of Propyl, isopropyl and homologous alcohols by caustic alkalis Most simple Aliphatic alcohols and water give a preferred mixture with a minimum boiling point. As a result, such alcohols can also be used in fractionation apparatus by mere distillation, starting from diluted alcohol, do not concentrate higher than it is the composition the constant boiling alcohol-water mixture is allowed.

Äthylalkohol und Wasser besitzen ein konstant siedendes Gemisch bei 95,6 0;ö, kp.=78,i", Normalpropylalkohol bei 7t,7 0;0, Isp. = 87,7", Isopropylalkohol bei 87,9 %, KP- 804'. Sekundärbutylalkohol bei 72,70/0, Isp.-87,5°, Tertiärbutylalkohol bei 79,9 0lo, Iip. = 8o,3°, während die höhersiedenden Alkohole in der Regel mit Nasser schon nicht mehr mischbar sind. Demgemäß erhält man, z. B. ausgehend von verdünnten Äthylalkohol-Wassermischungen, durch sorgfältige Destillation bestenfalls einen ungefähr 94%igen Alkohol, bei Isopropylalkohol bestenfalls einen 86%igen Alkohol usw.Ethyl alcohol and water have a constant boiling mixture at 95.6 0; ö, kp. = 78, i ", normal propyl alcohol at 7t, 7 0; 0, Isp. = 87.7", isopropyl alcohol at 87.9%, KP- 804 '. Secondary butyl alcohol at 72.70 / 0, Isp. -87.5 °, tertiary butyl alcohol at 79.9 0lo, Iip. = 80.3 °, while the higher-boiling alcohols are generally no longer miscible with Nasser. Accordingly, one obtains e.g. B. starting from dilute ethyl alcohol-water mixtures, through careful distillation at best an approximately 94% alcohol, with isopropyl alcohol at best an 86% alcohol, etc.

Für die Herstellung von absolutem Äthylalkohol sind eine ganze Reihe Verfahren bekannt geworden. In der Regel handelt es sich um die Zufügung eines dritten, leichtflüchtigen Stoffes, dessen Gemisch mit Wasser und Alkohol bei noch niedrigerer Temperatur siedet als das Gemisch Äthylalkohol-Wasser. Durch Anwendung der Druckdestillation werden die Siedepunktsdifferenzen vergrößert und die Resultate der Destillation im tertiären Gemisch gegenüber Normaldruckdestillation verbessert. Dieses Prinzip läßt sich selbstverständlich auch auf die homologen Alkohole anwenden. Das Ergebnis einer solchen Arbeitsweise ist aber in diesem Falle keineswegs befriedigend, da es sich hier um die Wegschaffung bedeutend größerer Mengen Wasser handelt als beim Äthylalkohol, dessen konstant siedendes Gemisch mit Wasser bei einer sehr hohen Alkoholkonzentration (95,6 0/0) liegt. So macht vor allem anderen die Wiedergewinnung des mit dem Wasser und dem dritten flüchtigen Stoff mit übergehenden Alkoholen Schwierigkeiten und erfordert eine Reihe weiterer Destillationen, die, selbst wenn sie kontinuierlich in einer geeigneten Apparatur durchgeführt werden, erheblichen Apparate- und Heizmaterialaufwand erfordern.There are quite a few for the production of absolute ethyl alcohol Procedure became known. Usually it is the addition of a third, volatile substance, its mixture with water and alcohol at even lower Temperature boils as the mixture of ethyl alcohol-water. Using pressure distillation the boiling point differences are increased and so are the results of the distillation improved in the tertiary mixture compared to normal pressure distillation. This principle can of course also be applied to the homologous alcohols. The result such a way of working is by no means satisfactory in this case, however This is about the removal of significantly larger amounts of water than with Ethyl alcohol, its constant boiling mixture with water at a very high level Alcohol concentration (95.6 0/0). So above all else does recovery difficulties with the water and the third volatile substance with alcohols passing over and requires a number of further distillations, even if they are continuous be carried out in a suitable apparatus, considerable expenditure on apparatus and heating material require.

Anderseits ist es bekannt, das Wasser solchen Alkoholen durch wasserentziehende feste Körper, z. B. festen Ätzkalk, festen Ä tzbaryt, festes Ätzalkali und ähnliche Stoffe zu entziehen; derartige Arbeitsweisen sind aber umständlich und lassen sich kaum kontinuierlich durchführen. Ferner ist bereits bekannt, zur Abscheidu -ng von Fuselöl oder ätherischen Ölen aus Gemischen mit Äthylalkohol oder Methylalkohol und Wasser diese Gemische mit wäßrigen Lösungen gewisser Salze und Basen, u. a. auch mit Ätzalkalilösungen, zu behandeln. Dabei bilden sich zwei Schichten, deren obere das Fuselöl oder die ätherischen Öle enthält. Der Methylalkohol bzw. Äthylalkohol befindet sich in der unteren Schicht. Bei sinngemäßer wiederholter Anwendung dieses Verfahrens auf die voneinander getrennten Schichten erhält man schließlich konzentrierte Lösungen vor. Fuselöl oder ätherischen Ölen. Zur Gewinnung von entwässertem Fuselöl müssen diese Lösungen in einer zweiten Verfahrensstufe den gebräuchlichen Entwässerungsmethoden unterworfen werden. Demgegenüber werden nach dieser Erfindung in einem einstufigen Verfahren mäßig konzentrierte wäßrige Lösungen von Propylalkohol, Isopr opylalkohl und homologen Alkoholen in einfachster Weise entwässert, indem die Dämpfe der verdünnten Alkohole mit konzentrierter Alkalilauge gewaschen werden.On the other hand, it is known that the water of such alcohols by dehydrating solid bodies, e.g. B. solid caustic lime, solid Ä tzbaryt, solid caustic alkali and the like To withdraw substances; Such working methods are cumbersome and can be hardly perform continuously. It is also already known to Separation of fusel oil or essential oils from mixtures with ethyl alcohol or Methyl alcohol and water these mixtures with aqueous solutions of certain salts and Bases, inter alia. can also be treated with caustic alkali solutions. Two layers are formed in the process, the top of which contains fusel oil or essential oils. The methyl alcohol or Ethyl alcohol is in the lower layer. With analogous repeated Applying this process to the separated layers is obtained finally concentrated solutions. Fusel oil or essential oils. For extraction of dehydrated fusel oil, these solutions must be in a second process stage be subjected to the usual drainage methods. Be opposed to this according to this invention in a one-step process, moderately concentrated aqueous Solutions of propyl alcohol, isopropyl alcohol and homologous alcohols in the simplest possible way Way dehydrated by adding the vapors of dilute alcohols with concentrated alkali getting washed.

Bei den Homologen des Äthylalkohols weist die Zusammensetzung des konstant siedenden Gemisches einen verhältnismäßig hohen Wassergehalt auf, und es sind daher die Alkohole in diesem relativ stark verdünnten Zustande meist nicht verwendbar und handelsfähig..In the homologues of ethyl alcohol, the composition of the constant boiling mixture has a relatively high water content, and it therefore the alcohols are usually not in this relatively highly diluted state usable and tradable ..

Es wurde nun gefunden, daß Propylalkohol, Isopropylalkohol und homologe Alkohole, soweit sie in Wasser löslich sind, in äußerst einfacher Weise in die etwa 98- bis 99o'oigen Alkohole übergeführt werden können, wenn man die Dämpfe der stark verdünnten Alkohole im Gegenstrom mit konzentrierterAlkalilauge, die auf eine :etwas höher als die Temperatur des Alkohol-Wasserdampf-Gemisches liegende Temperatur gebracht wurde, wäscht. Als Alkalilauge kommt in erster Linie Kalilauge, dann Natronlauge von 6o % oder mehr in Betracht.It has now been found that propyl alcohol, isopropyl alcohol and homologous Alcohols, as far as they are soluble in water, in an extremely simple manner in about 98- to 99o'oigen alcohols can be converted if you use the vapors of the strong dilute alcohols in countercurrent with concentrated alkali, which on a: something brought higher than the temperature of the alcohol-water vapor mixture lying temperature was washes. The alkaline solution is primarily potassium hydroxide, then caustic soda of 6o% or more.

Bei einer derartigen Arbeitsweise nimmt eine solche Alkalilauge fast das ganze Wasser des Alkohols auf, während die Alkoholdämpfe, von Wasser praktisch befreit, :entweichen und zu 98- bis 99%igem Alkohol kondensiert werden. In der durch das aufgenommene Wasser etwas verdünnten Lauge verbleiben nur geringe Mengen Alkohol. In der Regel wird für ein Gewichtsteil Soo/oigem Alkohol ein Gewichtsteil Lauge zugeführt; das genaue Mengenverhältnis richtet sich nach dem Wassergebalt des betreffenden Alkohols und ,nach der Konzentration der Lauge. Die erhaltene verdünnte Lauge läßt sich durch bloßes Erhitzen wieder auf die Anfangskonzentration bringen, gibt also das aus den Alkoholdämpfen aufgenommene Wasser leicht wieder ab.In such a way of working, such an alkaline solution almost consumes all the water of the alcohol, while the alcohol vapors, of water practically freed,: escape and condense to 98-99% alcohol. In the through the slightly diluted lye absorbed water only leaves small amounts of alcohol. As a rule, one part by weight of lye is required for one part by weight of alcohol fed; the exact proportion depends on the water content of the respective Alcohol and, according to the concentration of the lye. The diluted liquor obtained leaves bring yourself back to the initial concentration by simply heating, so there is the water absorbed from the alcohol vapors is easily removed again.

Das geschilderte Verfahren soll nun an Hand der Zeichnung in :einem Beispiel erläutert werden.The described method should now be based on the drawing in: a Example will be explained.

In eine eiserne Rektifikationskolonne i, welche entweder mit Füllkörpern beschickt oder mit Kapselböden oder Sieben eingerichtet ist, fließt durch . das Rohr 2 kontinuierlich Kalilauge von 6o % und einer Temperatur von 9o" ein und berieselt die ganze Kolonne. In einer Blase 3, in welche kontinuierlich Isopropylalkohol von 8o % durch Rohr 4 einläuft, wird der Isopropylalkohol verdampft und tritt durch Rohr 5 in die Kolonne i unten ein. Die durch die Kolonne herabgeflossene, tnit Wasser angereicherte Kalilauge gelangt durch den Syphon 6 in die Blase 7, in welcher sie, zwecks Abtreibung des in geringen Mengen in Lösung gegangenen Isopropylalkohols schwach erhitzt wird. Der dampfförmig entweichende Isopropylalkohol tritt durch das Rohr 8 wieder in die Kolonne ein, während die Kalilauge durch das Rohr g zur Entwässerungsapparatur fließt. In letzterer muß die Lauge zum Wiederkonzentrieren auf 6o % auf ungefähr 16o' erhitzt werden. Die 16o' heiße, wiederkonzentrierte Lauge wird sodann, bevor sie wieder bei z in den Prozeß eintritt, auf 9o° abgekühlt. Dieses Abkühlen kann auch gleichzeitig zum Vorwärmen und teilweisen Verdampfen des zu konzentrierenden verdünnten Alkohols verwendet werden. Durch das Rohr io entweichen die Dämpfe von 98-bis 99o/oigem Isopropylalkohol, diein üblicher Weise im Kühler i i kondensiert werden; bei i a fließt der konzentrierte Isopropylalkohol ab, Bei Anwendung einer 5 i %igen Kalilauge erhält man einen 96,8- bis 97ofoigen Isopropylalkohol. Ein Konzentrationsefhela tritt bereits bei Anwendung einer 35o/oigen Lösung von Kaliumhydroxyd auf.In an iron rectification column i, which is either packed with loaded or furnished with capsule bottoms or sieves flows through. the Tube 2 is continuously poured in potassium hydroxide solution of 6o% and a temperature of 9o "and sprinkled the whole column. In a bladder 3, in which continuously isopropyl alcohol from 80% enters through pipe 4, the isopropyl alcohol is evaporated and passes through Tube 5 into column i below. The one that flowed down through the column, with water Enriched potassium hydroxide solution passes through the siphon 6 into the bladder 7, in which it, for the purpose of aborting the isopropyl alcohol dissolved in small quantities is slightly heated. The isopropyl alcohol escaping in vapor form passes through the tube 8 back into the column, while the potassium hydroxide solution through the tube g to Drainage equipment flows. In the latter, the lye has to be concentrated again heated to 6o% to about 16o '. The 16o 'hot, re-concentrated lye is then cooled to 90 ° before it re-enters the process at z. This Cooling can also be used to preheat and partially evaporate the concentrate to be concentrated diluted alcohol can be used. The vapors escape through the pipe io 98 to 99% isopropyl alcohol, which condenses in the usual way in the cooler i i will; with i a the concentrated isopropyl alcohol flows off, when using a 5% strength potassium hydroxide solution gives 96.8 to 97% strength isopropyl alcohol. A lack of concentration occurs when a 35% solution of potassium hydroxide is used.

In gleicher Weise können Normalpropylalkohol, Sekundärbutylalkohol oder Tertiärbutylalkohol entwässert werden.Normal propyl alcohol and secondary butyl alcohol can be used in the same way or tertiary butyl alcohol can be dehydrated.

Claims

PATEN TANSPRUCII Method for dewatering moderately concentrated, aqueous Solutions of propyl, isopropyl and homologous alcohols through caustic alkalis, thereby characterized in that the vapors of the water-containing alcohols in countercurrent heated, at least 3 5% caustic alkali solutions are washed out.