169765. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú tereftálsav kinyerésére vizes oldatokból
5 169765 6 is, hogy ha az eredeti mennyiségű víz 55—65%-át elpárologtatjuk és eltávolítjuk. Ilyen ihennyiségű víz elpárologtatása esetén ugyanis elegendő mennyiségű víz marad vissza ahhoz, hogy a p-toluilsavat oldatban tartsa. 5 A szokásos szakaszosan végzett hűtés 200—370 C° közötti kiindulási hőmérsékletű vizes oldatok alkalmazása esetén rendkívül lassan valósítható meg. Ha azonban szabályzóit sebességű elpárologtatással való hűtést alkamazunk 2—6 C°/perc sebességgel, akkor már ipari 10 méretekben is elfogadható átfutási idők elérése lehetséges A találmány szerinti eljárás kivitelezésénél 200—370 C°, előnyösen 226—305 C°, még előnyösebben 240— 288 C° közötti hőmérsékletű vizes oldatokból indulunk 15 ki, amelynek olyan nyomása van, hogy a jelenlevő víz folyékony fázisban maradjon. Az oldat tereftálsavra nézve teljesen telített és az oldatban levő tereftálsavra számítva 6000—500 ppm p-toluilsavat tartalmaz. „Teljesen telített" oldaton jelen esetben olyan oldatot ér- 20 tünk, amelynek kb. 5 C°-kal magasabb hőmérséklete van, mint amely hőmérsékleten az első tereftálsav kristályok az oldatból kiválnak. Ezt az oldatot szakaszosan vagy folyamatosan egy vagy több kristályosító zónában szabályzott sebességű elpárologtatással való hű- 25 tésnek vetjük alá, amelyekben a végső hőmérsékletet 120—150 C°, előnyösen 123—143 C°, célszerűen 135— 140 C° közötti értékre csökkentjük. Ebben a hőmérsékleti intervallumban a nyomás 2,4—4,4 kg/cm2 között van és a víz folyékony fázisban van jelen. A sza- 30 bályzott sebességű hűtést 2—6 C°/perc sebességgel hajtjuk végre. A tereftálsav kristályokat tartalmazó szuszpenzió a folyékony fázisát a megadott végső hőmérséklet és nyomás intervallumban centrifugálással vagy szűréssel, dekantálással vagy centrifugáló szűréssel elvá- 35 lasztjuk. A nedves, kristályos tereftálsavat vízzel moshatjuk. Bizonyos esetekben a vizes mosás szükségtelen. Ha az eljárás kivitelezésénél több alternatívan használható kristályosítót és a szuszppenzió összegyűjtésére minden 40 egyes kristályosítóhoz több szuszpenziótároló edényt használunk, akkor a szilárd és a folyékony fázis elválasztása folyamatosan megoldható. A szilárd és folyékony fázis folyamatos elválasztásánál a vizes mosást úgy végezzük, hogy a nedves kristályos tereftálsavat 45 1 rész tereftálsavra számítva 3—5 rész vízben 120— 150 C° közötti hőmérsékleten és 2,4—4,4 kg/cm2 nyomáson ismét feliszapoljuk, majd 92—100 Cc közötti hőmérsékleten és atmoszferikus (1,03 kg/cm2 ) nyomáson a szilárd és a folyékony fázist másodszor is egymástól elválasztjuk. Ez az újraiszapolási technika lehetővé teszi nagymennyiségű tisztított tereftálsav mosását és teljesen folyamatos módon való kinyerését. A mosással tisztított tereftálsavat szárítjuk. Szárított termék p-toluilsav tartalma legfeljebb 100 ppm, inkább azonban csak 50—75 ppm, de egyes esetekben 20 ppm kimutathatósági határig is csökkenhet. A következő példák a találmány szerinti kristályosítási eljárással elért eredményeket közelebbről szemléltetik: A nyers tereftálsav vizes oldatainak hidrogénnel és katalizátorral való kezelése után kapott tisztított tereftálsav oldatokat sorbakapcsolt szakaszos kristályosító berendezéseken vezetjük keresztül. Az oldat szakaszos kristályosítását kb. 2 C°/perc hűtési sebességgel, elpárologtatással való hűtéssel végezzük. A folyamat során az oldat felületéről vizet párologtatunk el, a vízgőzt kondenzáljuk és a kondenzátumot az oldatba visszavezetjük. A szakaszosan végzett szabályzott sebességű elpárologtatással való hűtésnél 100—150 C°-ra történő hőmérsékletcsökkenést valósíthatunk meg. Néhány esetben a szakaszos kristályosításnál 100 C° feletti hőmérsékletre hűtöttük le az oldatot és az atmoszferikusnál kissé magasabb nyomást alkalmaztunk, a képződött szuszpenziót pedig gyors elpárologtatással szűrés közben 100 C°-ra lehűtöttük és atmoszferikus nyomásra csökkentettük. A 100 C° hőmérsékletig és atmoszferikus nyomásig végzett szabályzott sebességű elpárologtatással való hűtési módszerre, valamint a 100 C° feletti hőmérsékletre történő hűtési módszerre — ahol szűrés közben gyors elpárologtatással az oldat hőmérsékletet 100 C°-ra csökkentjük, nyomását atmoszferikus nyomásig csökkentjük — az I. táblázatban példát ismertetünk, hogy az eredményeket összehasonlítsuk. A számozott példák a találmány szerinti eljárást szemléltetik. A szakaszos kristályosítási műveletek eredményeit és a műveleti feltételeket az I. táblázatban foglaljuk össze, ahol „TA" tereftálsavat és „p-Ta" pedig p-toluilsavat jelent. Az elválasztási tényező a p-Ta arányát szemlélteti az oldatban a késztermékhez képett. /. táblázat Szakaszos kristályosítás Kiindulási oldat Szűrés Termék Példa Hőmérséklet C° Koncentráció Hőmérséklet C° nyomás kg/cm2 Gyors elpárologtatás C° p-Ta(2) ppm Hőmérséklet C° TA(1) p-Ta ppm(2) Hőmérséklet C° nyomás kg/cm2 Gyors elpárologtatás C° p-Ta(2) ppm tényező 1 243 9,2 1860 118 1,88 20 93 2 243 10 1860 135 3,14 — 20 93 3 271 25 500 135 3,14 — 20 50 4 271 25 1500 135 3,14 — 20 25 5 271 25 1500 124 2,3 — 29 52 1. összehasonlító példa 271 25 1500 150 1,03 50(3) 170 8,8 2. összehasonlító példa 271 25 1500 113 1,03 13(3) 79 19,0 3. összehasonlító példa 271 25 1500 100 1,03 — 70 21,5 (1) g/100 g víz (2) tereftálsavra számított ppm (3) gyors elpárologtatás 100 C°-ra és 1,03 kg/cm2 nyomásra 3
