SU969151A3 - Способ получени солей щелочных металлов или аммони моно- или трихлоруксусных кислот - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу получени  солей щелочных металлов или аммони  моно- или трихлоруксусных кислот, наход щих широкое применение в технике. Известны многочисленные способы получени  указанных солей, основанные на нейтрализации хлорированных уксусных кислот с соответствующими основани ми. В качестве исходных веществ используют чистые кислоты в твердой, расплавленной или растворенной в во де форме, а также гидроокиси или ка бонаты щелочных или щелочноземельны металлов или соединени  аммони . Основные реагенты используют в твер дом виде, в виде водных растворов или в виде суспензии. При этом реакционные услови  выб раютс  таким образом, чтобы не было дальнейшего превращени  солей хлоруксусных кислот, так как эти сое .гхлнени  вследствие местного перегре ва реакционной смеси легко подверже ны пиролизу, особенно в присутствии воды. В присутствии достаточных количеств воды при повьииающейс  тем пературе реакции гидролиз все более возрастает. Этому противодействуют тем, что к исходным веществам добавл ют немного воды, добавленную и возникающую при нейтрализации воду иемедленио отвод т, выдерживают реакционную температуру возможно более низкой, а врем  контактировани  коротким или соблюдают.определенное рН при нейтрсшизации в водной среде. Известен способ получени  солей щелочных металлов и монохлоруксусной кислоты путем смешивани  кристаллической или расплавленной монохлоруксусной кислоты с безводным карбонатом щелочного металла при . При этом получаетс  целевой продукт и одновременно обезвоживаетс . После 30 мин контактировани  исходных продуктов получгиот хлорацетат щелочного металла с- содержанием воды 1 веСс% и NaCl 0,24 вес.% Известен также способ получени  сдлей трихлоруксусной кислоты путем нейтрализации свободных или углекислых преимущественно безводных оснований с 88-94 вес.% водной трихлоруксусной кислотой, причем рН прежде всего получающихс  кристаллов и маточного раствора находитс  мезкду б и 8, Получающийс  94%-ны безводный порошкообразный натрийхлорацетат должен иметь кажущуюс  плотность (насыпной вес) 1 и не иметь склонности к комкованию, после чего он сушитс  при 60°С и пониженном давлении и затем превращаетс  в порошок 2.

В известных способах получаиицийс  продукт в виде мелкого порошка склонен к комкованию, однако дл  более лучшего обращени  и более легкой растворимости при переработке очень большое значение имеют зернистость , гранулометрический состав в текучие свойства солей хлоруксусных кислот.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  способ получени  солей щелочных металлов или аммони  моно- или трихлоруксусных кислот, в частности мЬнохлорацетата щелочного метгшла, путем нейтрализации расплавленной монохлоруксусной кислот;л едким натром или водой в концентрированных растворах, суспензи х или в форме мелкого порошка,в распылительной сушилке при 80-220.

Согласно одному из примеров соду продувают нагретым до 100 С воздухом и одновременно через насадки подают нагретую до 80°С расплавленную монохгюруксусную кислоту . Полученна  Соль Содержит 0,4 вес.% хлорида Сз.

Недостатком известного способа  вл етс  низкое качество целевого продукта.

цель изобретени  - повышение чистоты целевого продукта.

. Поставленна  цель достигаетс  способом получени  солей щелочных метсшлов или аммони  моно- или трихлоруксусных кислот путем взгшмодействи  этих кислот с соответствующими солеобразующими соединени ми, согласно которому в качестве солеобразующих соединений используют беводную углекислую соль или аммиак и процесс ведут при 20-120 0 в кип щем слое, образованном из полученной соли и инертного газового потока или инертной жидкости, и полученный целевой продукт непрерывно или периодически удал ют.

При этом желательно моно- или трхлоруксусную кислоту использовать в виде раствора или расплава.

. -Также желательно моно- или трихлоруксусную кислоту использовать в виде расплава, который ввод т в кип щий слой с помощьк: инертного газа в парообразном состо нии.

Кроме того, безводную углекислую соль желательно использовать в твердом или диспергированном виде.

При этом в качестве инертной жидкЬсти используют тетрахлоруглерод.

Качество солей хлоруксусных кислот в высокой степени зависит от их чистоты и зернистости. Продукты с довольно высрким водосодержанием и высокой доли мелких частиц склонны к агломе1ра1ции. Но слипшгг с  часть соли может перерабатыватьс  дальше лишь с трудом, например она очень плохо раствор етс  в воде, хот  она полностью всасываетс  водой. Это вследствие долгого времени растворени  таких комков ведет к частичному гидролизу прежде, чем наступит растворение. Следствием этого  вл етс  потер  выхода с поQ .бочными продуктами.

I Водосодержанйе хорс ио способных к текучести солей поэтому должно лежать преимущественно ниже 0,5 вес.%, содержание хлорида.щелочного, щ лоч5 нозёмельного металла или аммони  преимущественно ниже 0,5 вес.%, по возможности ниже 0/2 вес.%. Спектр частиц солей преимущественно должен иметь следующий состав, %:

более О ,40 мм 20; 0,40-0,20 мм 20 . 40; 0,20-0,063 мм 50-70 и менее 0,063 мм менее 10.

На фиг. 1-4 показана аппаратура дл  реализации предлагаемого способа.

Пример 1.{фиг. 1). Получение монохлорацетата натри  в технической аппаратуре (непрерывный способ работы).

В реактор с псевдоожиженным (кип  одам) слоем 1 длиной 4 м и диаметром

0 250 мм из стекла или эмалированной стали через сетчатое дно 2 подают поток в оздуха (примерно 40 м), который вдуваетс  через трубопровод 3 и подогреватель 4. В качестве материала дл  псевдоожижени  служат примерно 12 кг монохлоруксусного натри . По трубопроводу 5 подают 3,3 кг/ч жидкой, содержащей 20 вес.% воды, монохлоруксусной кислоты и

распыл ют- на кальцинированную соду , которую в количестве 1,5 кг/ч из сборника 6 через транспортный шнек 7 подают в реактор 1. В конически расширенном дл  уменьшени  скорости потока отстойнике 8 осаждаетс  дол  мелких фракций выносимого твердого вещества и возвращаетс  в реактор 1, в то врем  как увлекаемую с воздушным потоком долю сакшх мелких фракций через трубопровод 9 подают в циклонный сепаратор 10 и там отдел ют. Отработавший газ (воздух, COi) покидает аппаратуру через трубопровод 11. Собранные в циклонном сепараторе 10 частицы твердого вещества через шлюз

l2 периодически добавл ют к вводимой по трубопроводу 13 соде. Реактор с псевдоожиженным слоем 1 довод т до самой благопри тной дл  превращени  реакционной температуры, примерно 90°С. Дл  измерени  давлени  и температуры по всей длине реактора i распределены патрубки 14. Отвод теплоты нейтрализации при .известных услови х может происходить через теплообменник 15, который с помощью циркул ционного трубопровода 16 и насоса 17 снабжаетс  теплоносителем . Циркул ционный трубопровод 16, кроме того, служит дл  подогрева компонентов реакции при вводе в эксплуатацию (пуске } установки . Дл  отвода тепла предусмотрен холодильник 18, дл  подвода тепла - нагреватель 19, которые могут использоватьс  выборочным образом. Соста щий первоначально из предварительно загруженной соды и спуст  примерно 4 ч времени разбега (без добавки соды) из целевого продукта твердый псевдоожиженный материал (примерно 12 кг) имеет температуру примерно 90С, котора  может поддерживатьс  благодар  теплообменной системе 15-19, и контролироватьс  температурным датчиком 14 и поддерживатьс  в движении с помощью вдуваемого воздуха . 3,2 кг/ч моНохлоруксусного натри  непрерывно выгружают через разгрузрчный шнек 20.

Продукт ХОРШ1О сыпуч и имеет насыпной вес 0,82 кг/л, а также следующий гранулометрический состав,%: более 0,5 мм 7,9; 0,5-0,315 уал 5,3; 0,315-0,2 мм 26,0; 0,2-0,063 мм 54,9 и менее 0,063 мм 5,9.

йлход примерно количественный.

Состав продукта, вес.%: монохлоруксуснокислый натрий примерно 99; хлористый натрий 0,3; вода 0,2; монохлоруксусна .кислота 0,2 и рН 5,8.

Пример 2. Получение монохлоргщетата натри  в лабораторной аппаратуре.

а) Периодический метод работы (фиг. 2).

Опытна  аппаратура оснащена подобно аппаратуре примера 1 и в качестве основной части содержит состо  щий из снабженной рубашкой обогреваемой трубку реактор с псевдоожиженным слоем.1 из стекла длиной 1 м с внутренним диаметром 50 мм и с впа нной фриттой в качестве днища дл  набегающего потока 2. Вьоиё реактора 1 находитс  конически расширенный отстойник 3 дл  отделени  и возврата доли мелкой фракции в реактор 1. Через дополнительно включенный пылеотделитель 4 выгружают долю мельчайших фракций.

Дл  периодического получени  монохлоруксусного натри  в реактор 1 предварительно помещают 410 г безводной соды и при ЗО-ЮО С с помощью 2,2 м-/ч подаваемого по трубопроводу 5 азота в качестве инертного псевдоожижаюшего газа создают псевдокип щий слой. Из поддерживаемого при бОМ. сборника 6 с 1150 г расплавленной монохлоруксусной- кис0 лоты, которую подают через трубопровод 3, вдувают в реактор 1 ее пары вместе с псевдоожижающим газом. Спуст  примерно 8 ч превращение заканчиваетс ; псевдоожиженный мате 5 риал не состоит больше из соды, а вследствие постепенного превращени  состоит из почти чистого монохлоруксусного натри  (850 г), который под давлением газообразного азота извлекают через расположенный выше

0 фритты 2 патрубок (штуцер) 8. В сборнике остаетс  в виде остатка 400 г монохлоруксусной кислоты.

б) Непрерывный способ работы (фиг. 3).

5

Дл  непрерывного осуществлени  взаимодействи  монохлоруксусной кислоты с кальцинированной содой можно примен ть опытную аппаратуру такого типа, что в верхней час0 ти обогреваемого реактора с псевдоожиженным слоем 1 встроен патрубок , через который с помощью транспортного шнека 2 подают 40.г/ч соды из сборника 3. Одновременно

5 через выпускной патрубок 4 непрерывно вывод т образующийс  монохлору ксуснокислый натрий (86 г/ч). В качестве псевдоожиженного материала служат 600-800 г моно0 хлоруксуснокислого натри , получение которого может осуществл тьс  в такой же аппаратуре, что и при периодическом методе. Расход монохлоруксусной кислоты из сборника составл ет 73 г/ч. Максимальна 

5 реакционна  температура составл ет 120«С.

Образующиес  продукты  вл ютс  довольно крупнозернистыми и хорошо жидкотекучими. Насыпной вес

0 составл ет примерно 0,8 кг/л, гранулометрический состав слёдук дий, %: более 0,4 мм 11,7; 0,2-0,063 мм 59,9; 0,4-0,2 мм 26,2 и менее 0,063 мм 2,2.

5

Выходы в расчете на монохлоруксусиую кислоту примерно количественные . Дл  целевого продукта типичен следующий средний состав, вес.%:. монохлоруксуснокислый натрий 99;

0 хлористый натрий менее 0,2 и вода менее 0,1, рН 6,8.

Claims (5)

1. Пример 3. (фиг. 4). Получение монохлорацетата натри  в суспензии (периодический метод). В Обогреваемом реакторе с псевдоожиженным слоем 1, емкостью 2 л с боковой циркул ционной трубой 2 наход тс  159 г безводной соды, су пендированные в 1800 мл четыреххпо ристого углерода. При 75-80 С в эту суспензию в течение 2-3 ч через патрубок 3 прикапывают 285 г расплавленной монохлоруксусной кислоты, растворенные в 300 мл чет реххлористого углерода, и при этом одновременно по трубопроводу 4 отгон ют примерно 200 мл/ч четуреххлористого углерода, причем с ним уходит основна  часть образующейс  при реакции воды, которую после конденсации паров в холодильник 5 отдел ют от более т желого по удельному весу четыреххлористого у лерода через трубопровод 6. Путем дозированного возврата четыреххлористого углерода по трубопроводу 7 в реактор 1 уровень жидкости поддерживают над верхней частью цирку л ционного трубопровода 2. Пар (вода и .) и реакционный отрабо тавший газ (СО) поддерживают цир кул цию и вместе с тем псевдоожиженный слой в жидкой фазе. Отработавший газ выходит через трубопр вод 8. Дл  дополнени  .превращени  следующие 2 ч отгон ют по 200 мл четыреххлористого углерода при выравнивании потерь путем возврата конденсата. Затем суспензию выгружают через выпускной патрубок 9 После отделени  четыреххлористого углерода и высушивани  получают 348 г монохлоруксуснокислого нат .ри ; выход составл ет 99%. Продукт содержит О,2 вес.% хлористого натри  и 0,1 вес.% воды и хорошо жидкотекуч. Насыпной вес составл ет примерно 0,4 кг/л. В качестве гранулометрического состава определ ютс  в среднем следующие значени ,%: более 0,4 мм 14,5; 0,4-0,2 мм 34,3 0,2-0,063 мм 50,8 и менее 0,0063 мм 0,4. Пример 4 (фиг. 4). Получение трихлорацетата кали  (периодический метод); Аналогично примеру 3, с помощью представленной на фиг . 4 аппара туры 69 г поташа суспензированного в 1800 мц четыреххлористого углерода , ввод т во взаимодействие со 170 г трихлоруксусной кислоты, растворенный в 300 мл. четыреххлористого углерода, при 50-80 С. После отделени  четыреххлористого угле рода и высушивани  получают 191 г трихлоруксуснокислого кали , выход сост1авл ет примерно 95%. Продукт ос новной, так как имеет щелочную реак цию (рН 9,2), он содержит еще 0,5 вес.% карбоната кали , а также менее Q,l вес.% хлористого кали  и следы воды. Насыпной вес и гранулометрический состав аналогичны данным примера 3. Пример 5. Получение монохлорацетата аммони  (непрерывный метод ). Если аппаратуру (фиг. 4 ) снабжают днищем с трубкой дл -ввода газа, она также пригодна дл  получени  солей аммони  хлоруксусных кислот. Дл  того, чтобы получить монохлорацетат аммони , 220 г этого соединени  сус (пендируют в 2 л четыреххлористого углерода и помещают в реактор 1. В эту суспензию при 20-50С непрерывно пропускают 30 л/ч NHj и одновре менно через патрубок 3 ежечасно прикапывают 95 г расплавленной монохлоруксусной кислоты, растворенной в 1 л подогретого четыреххлористого углерода , в то врем  как соответствующее количество солевой суспензии выгружают из аппаратуры через выпускной патрубок 9. Выход монохлорацетата аммони  после фильтрации и высушивани  примерно количественный, поскольку возвращаетс  избыточный аммиак. Хорошо жидкотекучий продукт содержит менеё чем 0,1 вес.% хлористого аммони . По насыпному весу и характеру гранулометрического состава монохлорацетат аммони  сравним с монохлорацетатом натри  из примера 3. Гранулометрический состав находитс  в пределах следук цих значений, %: более 0,40 мму менее 20} 0,40-0,20 мм 20-40; 0,200 ,063 мм 50-70 и менее 0,063 мм менее 10. Формула изобретени  1.Способ получени  солей щелочных металлов или аммони  моно- или трихлоруксусных кислот путем взаимодействи  этих кислот с соответствукшими солеобразующими соединени ми, о т ли ч ающийс  тем, что, с целью повышени  чистоты целевого продукта, в качестве сслеобразук цих соединений используют безводную углекислую соль или аммиак и процесс ведут при 20-120 С в кип щем слое, образованном из полученной соли и инертного газового потока или инертной жидкости, и полученный целевой продукт непрерывно  ли периодически удал ют.
2. 2.Способ по П.1, о т л.и ч а ю щ и и с   тем, что моно- или трихлоруксусную кислоту используют в виде раствора или расплава.
3. 3.Способ по п. 1, отличащийс  тем, что моно- или трихлоруксуснук ) кислоту используют в иде расплава, который ввод т в кип (НИИ слой с помощью инертного газа в парообразном сбсто нии.
4. 4.Способ ПОП.1, о т л и ча ю щ и и с   тем, что безводную углекислую соль используют в твердом или диспергированном виде.
5. 5.Способ по П.1 о т л и ч а ю щ и. и с   тем, что в качестве инертной жидкости используют тетрахлоруглерод .

   Источники информгищи, прин тые во внимание при экспертте

   1.Патент ФРГ 871890, кп. 120, 12, опублик. 1953.

   2.Патент ФРГ 1113450, ул. 120 12, опублик. 1962.

   3.патент Великобритании

   782479, кл. 2/3/с, опублик. 1957 (прототип).

   /

   п

   Фс&/

   J ,

   х

   -tz

   V

   йк2