DE2016668A1 - Kreisverfahren zur Herstellung von Weinsäure - Google Patents
Kreisverfahren zur Herstellung von WeinsäureInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kreisverfahren zur Herstellung
von Weinsäure durch Hydroxylation von Maleinsäure mittels
einer wässrigen Lösung von Wasserstoffperoxyd in Anwesenheit
von Wolframsäure als Katalysator.
ist bekannt, Weinsäure durch ein Kreisverfahren herzu*·
stellen, welches darin besteht, Maleinsäure zu Epoxybernsteinsäure
mittels einer wässrigen lösung von Wasserstoffperoxyd
in Anwesenheit von Wolframsäure als Katalysator zu epoxydieren, die Epoxybernsteinsaure zu Weinsäure zu
hydrolysieren, die Weinsäure durch Abkühlung des Reaktionsmilieus auszukristallisieren, sie aus dem Milieu abzutrennen
und die Mutterlaugen der Kristallisation in die Epoxydations stufe zurückzuführen, um den Zyklus zu wiederholen«
Bei der Rückführung der Mutterlaugen der Kristallisation
wurde jedoch festgestellt, dass die Epoxydationsgeschwindigkeit
sich stark verringert, und man konnte ermitteln, dass diese Erscheinung der Weinsäure zuzuschreiben ist, an
welcher die zurückgeführten Mutterlaugen gesättigt sind.
Bekanntlich kann sich aber auch die Weinsäure "mit. Wasserstoffperoxyd
umsetzen, um Ameisensäure und Kohlensäure zu ergeben, was für die Gesamtausbeute dieses Verfahrens '
nachttilig ist. ..·.'■ ^____
009842/1939
Es wurde nun eine im Rahmen dieses Verfahrens anwendbare Verbesserung gefunden, welche die Beseitigung der Weinsäure,
an welcher die Mutterlaugen der Kristallisation gesättigt sind, vor deren Rückführung ermöglicht und dies unter Vermeidung
der gleichzeitigen Beseitigung des Epoxydationskatalysators.
Das erfindungsgemässe verbesserte Kreisverfahren besteht
darin, die Maleinsäure zu Epoxybernsteinsäure mittels
einer wässrigen Lösung von Wasserstoffperoxyd in Anwesenheit von Wolframsäure als Katalysator zu epoxydieren, die Epoxybernsteinsäure
zu Weinsäure zu hydrolysieren, das Reaktionsmilieu abzukühlen, um die Weinsäure auszukristallisieren,
welche man dann aus diesem Reaktionsmilieu abtrennt, darauf durch Fällung als unlösliches Alkali- oder -^rdalkalisalz
die Weinsäure zu beseitigen, an welcher die Mutterlaugen der Kristallisation gesättigt sind, und dann diese den Katalysator
enthaltenden Mutterlaugen in "die Epoxydationsstufe zurück
zuführen.
Vorzugsweise fällt man die restliche Weinsäure als saures Kaliumtartrat oder als Calciumtartrat aus, welches man durch
Filtrieren oder Abschleudern a-btrennt. Diese Salze können
als solche beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie benutzt oder in Weinsäure übergeführt werden.
Die gemäss dem Verfahren der Erfindung erhaltene Weinsäure
kann vorteilhafterweise die natürliche Weinsäure in den meisten ihrer Anwendungen ersetzen.
Der Hauptvorteil der Erfindung beruht dar&Jf, dass bei der
Rückführung der gereinigten Mutterlaugen die Epoxydationsgeschwindigkeit der Maleinsäure deutlich erhöht ist.
Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zieht ma: ι
zum Erreichen einer optimalen Ausbeute an Weinsäure und gleichzeitiger maximaler Ausnutzung des Wasserstoffperoxyds
vor, die Hydroxylation in zwei Stufen zu bewirken: die erste besteht darin, die Maleinsäure zu Epoxybernsteinsäure mittels
einer wässrigen Lösung von Wasserstoffperoxyd in Anwesenheit
VOn Wolframaäure &Ί η gatftlvsatnr hei ™i»-Hv
009842/1939
Temperatur von einer Grossenordnung von etwa 70 C zu
epoxydieren, Ms der grössere Teil des Wasserstoffperoxyds verbraucht ist, und dann in einer zweiten Stufe die
Epoxybemsteinsäure zu Weinsäure zu hydrolysieren, beispiels
weise durch Erwärmen des Reaktionsmilieus auf Rückflusstemperatur.
In der Praxis ist es jedoch nicht möglich, die beiden Stufen
streng zu trennen, weil ein Teil der Epoxybernsteinsäure
sich bereits in dem Epoxydationsreaktor hydrolysiert«
Man kühlt, dann das Reaktionsmilieu auf eine ausreichend
niedrige Temperatur, vorzugsweise auf etwa 0-5°0j ab, um
die Weinsäure auszufällen, welche man durch Abschleudern oder Filtrieren gewinnt.
Die Mutterlaugen der Kristallisation, welche in gelöstem
Zustand den Katalysator Wolframsäure, die restliche Weinsäure
und die nichtumgesetzte Maleinsäure enthalten, werden
zur Epoxydation zurückgeleitet, wohin man andererseits
frische Beschulungen an Wasserstoffperoxyd und Maleinsäure
oder Maleinsäureanhydrid schickt, um den Zyklus zu wiederholen.
In diesem Kreisprozess sieht man noch zwischen 'den Stufen
der Hydrolyse und der Kristallisation eine Verdampfung eines Teils des vorhandenen Wassers vor, um das Volumen des
Reaktionsmilieus auf einem konstanten Wert zu halten.
Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann man
/Wasserstoffperoxydlösungen verschiedener Konzentrationen benutzen; in der Praxis werden handelsübliche Lösungen,
beispielsweise von 30-70$ vorteilhafterweise verwendet.
Die Maleinsäure kann in Form ihres Anhydrids oder der
Säure oder ihrer sauren Salze zugesetzt werden, wobei die
Mengen sich bis auf fast die Sättigung in dem Milieu bei der Epoxydationstemperatur belaufen können.
Was das Verhältnis der Reaktanten bei der Speisung betrifft,
so kann man mit einem Molarverhältnis Maleinsäure/Wasserstoffperoxyd
zwischen 0,8 und 1,5 arbeiten. Da das Wasser-
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2016688
stoffperoxyd der weniger stabile Reaktant ist, wird Jedoch,
vorgezogen, einen Überschuss in Bezug auf die stochiomeirische
Menge anzuwenden.
Als Wolframsäure-Katalysator kann Wolframoxyd, Wolframsäure selbst oder ihre Salze eingesetzt werden. Man verwendet ihn
in einer Menge von mindestens 0,5 und höchstens 5 Grew.# ,
ausgedrückt als WCU, und bezogen auf die vorhandene Maleinsäure ·
©ie folgenden Versuchsergebnisse und Beispiele erläutern die Erfindung und ermöglichten, ihren Bereich besser zu verstehen·
I. Einfluss der Konzentration an in dem Reaktionsmilieu vorhandener Weinsäure auf die Geschwindigkeit der
Epoxydation der Maleinsäure
Die Versuche wurden unter den gleichen Temperaturbedingungen wie im Fabrikationszyklus, nämlich bei 70 C ausgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.
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Sr.des Zusammensetzung der eintretenden Austretende Lösung
Versuchs Lösung in g/kg
Versuchs Lösung in g/kg
Reaktionsgeschwindig-
^ „ , . keit in Molen umgewan-
^ „ , . keit in Molen umgewan-
Malein- Wein- Na2WO.. Wasser Menge Konzentr«- Konzentra- tiltl* Maleinsäure/ä/
säure- säure Οττ Λ in g/h tion an tion an · ———
anhydrid
2H2O
H2O2 in
40,5 140,1
1,95 817,5
731
737
737
20,2 20,6
Weinsäure
in g/kg
in g/kg
3,4
3,6
3,6
27,4 106
390 19,3
75 1,95 789,6 ^ 21>6
75,2
75,5
75,5
0,478 0,501
| 40, | 5 | 140,1 | 25 | 1,95 | 792, | 5 | 333 | 20,2 | 33 | ,0 | 0,236 | |
| 2 | 380 | 20,6 | 32 | 0,286 v!n I |
||||||||
| 27, | 4 | 106 | 50 | 1,95 | 814, | 6 | 573 | 18,3 | 53 | ,0 | 0,214 | |
| 3 | 593 | 21,0 | 51 | »9 | 0,211. | |||||||
0,116 0,138
CD CD CD CO
II. Versuche der Ausfällung als saures Kaiiumtartrat
Die -rirgebnisse dieser Ausfällungsversuche der noch in den
Mutterlaugen der Kristallisation vorhandenen Weinsäure als saures Kaliumtartrat folgen in Tabelle 2 II.
Nr.·
der
Versuche
der
Versuche
Ausgangslösung
1 kg
Weinsäure
in Molen
in Molen
Maleinsäure in Molen
Neutralisiermittel
KOH 1 N
in Molen
in Molen
Niederschlag gesammelt nach 1 Stunde 30 Min. bei 2-
KHC71H. Or
4 4 6
4 4 6
0,427
0,427
0,427
0,427
0,427
0,715 0,715
in Molar-Jfe bezogen Molen auf die eingesetzte
Weinsäure
0,427
0,427
1,142
0,427
1,142
0,391 91,5
0,213 50
0,392 91,9
0,213 50
0,392 91,9
Da das neutrale Kaliumtartrat sehr löslich in dem Reaktionsmilieu ist, während das saure Kaliumtartrat sehr wenig löslich
ist, nämlich in einer G-rössenordnung von 2,5 g/kg, muss man
genau die erste Säurefunktion neutralisieren, wie es Axx. der
Versuch 5 zeigt.
Beim Vergleich der Versuche 6 und 7 stellt man fest, dass man die stärker sauren Punktionen als diejenigen der Weinsäure und
insbesondere die erste saure Punktion der Maleinsäure, welche nicht bei der Epoxydation reagiert hat und sich in den Mutterlaugen
wieder vorfindet, neutralisieren muss.
Die Ergebnisse dieser Tabelle zeigen, dass durch Ausfällen als saures Kaliumtartrat die Weinsäure , an welcher die Mutterlaugen
der Kristallisation bei 2-3°C gesättigt sind, zu mehr als beseitigt werden kann.
III. Versuche zum Ausfällen als Oalciumtartrat.
Eine Reihe von Versuchen zum Ausfällen der Weinsäure als Calcium·
tertrat wurden durchgeführt mit einer synthetischen Lösung, welche nur Weinsäure und Wolframsäur» als Katalysator enthielt,
um das Verhalten dieser beiden Bestandteile, wenn sie gleichzei-
009842/1939
ORIGINAL INSPECTED
tig zugegen sind, zu erforschen. Die Ergebnisse folgen in
Tabelle III. ■
00 984 2/1.9.3:9
Ausgangslösung
Nr. —
der Wein- Na2WO4 Ter- säure ,. 0Tr n
suche in 10"° ^2^-3
Neutralisiermittel
Ca(OH)2 in Molen
Niederschlag,gesammelt nach 1 Stunde "bei Kaumtemperatur
Gewicht
in S
in S
CaWO
4H2O
Gesamtge-r wicht
gewicht
Molar-^έ Molar-^
eingesetz- des eingeter Wein- setzten säure
10
11
12
11
12
53,3 53,3 53,3 53,3 53,3
26,6 53,3 26,6 53,3
53,3
53,3
53,3
106,6
106,6 13,55
13,65
13,80
13,65
13,80
21,55
28,75
28,75
100 99,4 99,0 63,6 48,3
0,4
0,6
33,4
47,8
97,8
98
98,6
99
100
0,8 0,5 94 90
00 ι
Bezogen auf Versuch 8 zeigen die Versuche 9 und. 10, dass
es möglich ist., Calciumtartrat ohne Ausfällung von Wolframsäure zu fällen, wenn Mol nach Mol Weinsäure durch das
basische Agens neutralisiert wird«
Die Versuche 11 und 12 zeigen, dass es möglich ist, dann
gewünffchtenfalls das Oalciumwolframat auszufällen, was von
Bedeutung ist, wenn der Katalysator einen Teil seiner Aktivität nach mehreren Fabrikat!onszyklen verloren hat und man
ihn reaktivieren muss«.
Die Ergebnisse der Versuche zur Ausfällung als Calciumwolframat
der Weinsäure, welche in den in der Praxis anfallenden Lösungen zugegen ist, d.h. in den Mutterlaugen der Kristallisation,
welche auch bei der Epoxydation nicht umgesetzte Maleinsäure enthalt^" folgen in Tabelle IV.
009142/1939 OhIOfMAL mSPECT£D
Ausgangslösung 1 kg Neutralisiermittel
Hr. der Weinsäur^Male-Versuche in M°le* ^x. 4H2°
in Molen
in g Niederschlag,gesammelt nach 30 Minuten
"bei Raumtemperatur
"bei Raumtemperatur
CaC03 fest
in Molen in Molen Molar-# bezogen auf die
eingesetzte Weinsäure
eingesetzte Weinsäure
XiX 13 T^yT 14·
*|x 15 16
0,427
0,427 0,427
0,715 -
0,715 -
0,715
0,715
0,427
0,785 0,358 0,785 0,327
0,425
0,425
0,426
76,6
99,5
99,5
99,8
cn cn 09
Hier zeigen gleichfalls die Versuche, dass es genügt,
die e.rste saure Funktion der vorhandenen Maleinsäure zu neutralisieren, um die Weinsäure als Oalciumtartrat mit
fast totaler Wirksamkeit auszufällen.
Die Figur 1 stellt eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung
von Weinsäure nach dem erfindungsgemässen Verfahren dar, das heisst unter Ausfällung der restlichen in den
Mutterlaugen vorhandenen Weinsäure«,
Diese Anlage umfasst einen mit Rührwerk ausgerüsteten Lösebehälterj3, welcher bei 1 mit Maleinsäureanhydrid, hei
2 mit Wasser und bei 27 mit den zurückgeleiteten Mutterlaugen gespeist wird. Die Auflösung vollzieht sich bei
Raumtemperatur.
Die Lösung wird über Leitung 4 in einen ersten Epoxyda-
-tionsreaktor 5 gefördert, welcher mit einem Rührwerk versehen
ist und auf einer Temperatur von .7O0C gehalten wird. Dieser Reaktor 5 wird bei 6 mit einer wässrigen Lösung von
HpOp gespeist und ist mit einer Entgasungsleitung 7 versehen,um
das Abgasen von Sauerstoff zu ermöglichen*
Die Reaktionsmischung geht durch Leitung 8 in einen zweiten
Epoxydationsreakto3J9, wo die Epoxydationsreaktion bei 70 C
beendet wird. Dieser Reaktor 9 ist gleichfalls mit einer
Entlüftungsleitung 10 ausgerüstet, '
Durch Leitung 11 gelangt die Reaktionsmischung in das
Hydrolysiergefäss 12, wo die entstandene Epoxybernsteinsäure bei 1020C zu Weinsäure hydrolysiert wird.Da man unter
Rückfluss arbeitet, ist das Hydrolysiergefäss 12 mit einem
Kondensator 13 ausgerüstet, der einen Auslass 15 zur Luft
besitzt. Der Wasserdampf, welcher sieh in 13 kondensiert,
wird durch Leitung 14 abgeleitet, was eine gleichzeitige Konzentration der Lösung gestattet.
Die nydrolysierte Mischung wird über Leitung 1t zu dem
Kristallisator 17 gefördert, worin sie auf O0C abgekühlt
wird. Dann geht der Brei über Leitung 18, über Filter 19, während über Leitung 20 Wasser eingeführt wird, um den
0 0 9 8 4 2/1939
Niederschlag aus Weinsäure zu waschen. Dieser letztere wird über Leitung 21 zu einer Trocknungskolonne 22 geschickt, worii
er bei 11O0C getrocknet wird. Der Wasserdampf wird über Leitui
23 beseitigt und die erhaltene trockene Weinsäure über Leitung 24 entfernt.
Die an Weinsäure gesättigten Mutterlaugen verlassen das Filter 4<l über Leitung 25. Sie werden in einem Fällgefäss
29 gesammelt, in welches man auch über Leitung 28 das neutral: sierende Agens schickt. Man sieht auf Gefäss 29 auch eine
Entlüftung 30 vor.
Die in Gefäss 29 gebildete Suspension wird über Leitung 31 zu einem Filter 33 gefördert. Bei 32 führt man das zum
Waschen des Tattratniedefschlags benötigte Wasser ein.
Das Tartrat selbst*wird über Leitung 34 in eine Trocknungskolonne 35 geschickt, woraus Wasserdampf über Leitung 36 und
das trockene Tartrat über Leitung 37 entfernt werden.
Die Mutterlaugen vom Filter 33, gewonnen über Leitung 38, werden bei 26 einer Reinigung unterworfen, wobei ein Teil
entfernt wird, während der Rest über Leitung 27 zum Lösebehälter 3 zurückgeführt wird.
Die Figur 2 stellt eine nach dem bekannten Verfahren arbeitende Anlage dar, das heisst ohne Ausfällung der restlichen
in den Mutterlaugen enthaltenen Weinsäure. Die Teile 1 bis 25 der Anlage sind die gleichen wie diejenigen der Figur 1,
aber die Mutterlaugen der Weinsäure, welche durch Leitung abfliessen , werden unmittelbar einer Reinigung bei 26 unterworfen
und dann über Leitung 27 in den' Lösebehälter 3 zurückgeführt.
Entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitet man in einer Anlage wie an Fig. 1 beschrieben, mit Ausfällung
der restlichen in den Mutterlaugen gelösten Weinsäure durch Einwirkung von CaCO,.
Die Zusammensetzungen des Reaktionsmilieus in den verschiedenen
Stadien des Zyklus sind in der folgenden Tabelle V zusammengestellt. Die Werte sind in g/Stunde ausgedrückt.
009842/1939
Man führt stendlich in den Lösebehälter 3 261,5 g Maleinsäureanhydrid
über Leitung 1,'73,6 g Wasser und 0,37 g Natrium-' wolframat-dihydrat über Leitung 2 und 657,5 g rüekgeführte
Mutterlaugen über Leitung 27 ein(s.Tabelle Y,Spalte 1). In
der gleichen Zeit zieht man aus dem Lösebehälter 3 ab 993 g
Lösung (siehe Tabelle V,Spalte 2.), um den Reaktor 5 zu speisen
worin man ausserdem über Leitung 6 212 g einer wässrigen
Lösung von HpOp von 50$ einführt. In diesem Reaktor 5 erreicht
die Epoxydationsgeschwindigkeit 0,795 Mole verbrauchte Maleinsäure pro Liter und pro Stunde. Über Leitung 7 entweichen
2,8 g Op/Stunde» - .
Die austretende Lösung, nämlich 1202,3 g (siehe Tabelle V,
Spalte 3),geht in den Reaktor 9, worin die Epoxydationsreaktion
sich vollendet. Die Epoxydationsgeschwindigkeit erreicht &£Ä 0,376 Mole verbrauchte Maleinsäure, pro Liter
und-pro Stunde. Über Leitung 10 entweichen 2,3 g Og/Stunde.
Die ReaktionsmiaOhung, welche den Reaktor 9 mit einer Geschwindigkeit
von 1200 g/Stunde verlässt, (siehe Tabelle V, Spalte 4) wird durch Leitung 11 in den auf 1020C gebrachten
Hydrolysebehälter 12 geschickt» Der in 13 kondensierte
Wasserdampf wird aus dem Umlauf durch Leitung 14 in einer Menge von 280 g/Stunde beseitigt, während über Leitung 15
2,87 g 02/Stunde entweichen.
Das hydrolysierte und konzentrierte Gemisch geht über Leitung
16 in den auf O0C gehaltenen Kristallisator 17 mit einer
Geschwindigkeit von 917 g/Stunde (s.Tabelle Y,Spalte 5),
und dann über Leitung 18 auf Filter 19, wo der liederschlag
aua Weinsäμre mit Wasser gewaschen wird,welches über Leitung
20 in einer Menge von 300 g/Stunde herangeführt wird. Dann wird der Niederschlag in die Troeknungskolonne 22 gefördert,
woraus man ihn über leitung 24 in einer Produktionsmenge von
339,1 g/Stunde gewinnt.
Die Mutterlaugen, welche über Leitung 25 in einer Menge von
767,7 g/Stunde (s,Tabelle V9Spalte 6) gesammelt-.werden,
werden in den Fällbehälter 29 geleitet, worin über Leitung
2Θ, , 39|ÖCg CaGOj/Stuilde zugesetzt werden. Über Leitung 30
gleichzeitig 17.17 g QOo abgegast« Üb^r Leitung ?1
0098A2/1939
ORIGINAL
wird die Suspension zum Filter 33 geschickt, wo der Niederschlag aus Calciumtartrathydrat mit über Leitung 32 in einer
Menge von 65 g/Stunde eingespritztem Wasser gewaschen wird0
Der gewaschene Niederschlag wird dann in die mit einer
Temperatur von 2000C arbeitenden Trocknungskolonne 35 gefördert , woraus das wasserfreie Calciumtartrat über
Leitung 37 in einer Menge von 67,3 g/Stunde gewonnen wird. Die Mutterlaugen verlassen das Filter 33 über Leitung 38
in einer Menge von A-jJ|£j|5 g /Stunde (s·Tabelle V,Spalte 7)
und werden einem Unacg:bei 26 unterworfen, wo man 10$
beseitigt (siehe Tabelle V, Spalte 8), und der Rest wird " über Leitung 27 in den Lösebehälter 3 zurückgeleitete
Die molare Gesamtausbeute^, das ist das Verhältnis gewonnene
Weinsäure + Calciumtartrat zu verbrauchter Maleinsäure, ist höher als
0098A2/1939
| ■■ ■ | 1 | — | - | Tabelle V | 2 | t 3 |
4 | 5,75 | 5 | 5,75 | 6 | 7 | 8 | 7 | 1 _k VJl |
| Nummer der Spalte | - | 339,5 | 0,31 | I | |||||||||||
| Art der Produkte in ά/Stunde |
— | 309,7 | 92,8 | ' 7,3 | 392,8 | 5,75 | - | - | 37 | ||||||
| Maleinsäure | 591,3 | — | 244,5 | 775,1 | 451,9 | 0,31 | — | — | 69 | ||||||
| Epoxydierte Bern steinsäure |
' -■ | - | 2,8 | 6,1 | -<· | 53,7 | - | - | 26 | ||||||
| Weinsäure | 3,3 | 617,1 | 759,6 | 3,67 | 3,67 | 641,7 | 657 | 65, | 02 | ||||||
| Wasser | 60,2 | - | 36,4 | 60,2 | 60,2 | - | -. | -- | |||||||
| fasserstoffperoxyd | 2,37 | 3,67 | 3,67 | . 2,37 | 2,37 | 3,67 | 3,67 | Ö, | O | ||||||
| Na2WO4.2 H2O | 657,5 | 60,2 | 60,2 | 1200,0 | 917,0 | 60,2 | 66,9 | 6, | 16668 | ||||||
| Saures Cald?i£m- maleat |
2,37 | 2,37 | 2,37 | 2,63 | 0, | ||||||||||
| Saures Calcium- epoxysuccinat |
993,0 | 1202,3 | 767,7 | 730,25 | 73, | ||||||||||
| Gesamt | |||||||||||||||
| ■ - | |||||||||||||||
'-16-
Vergleichsweise'wurde die kontinuierliche Herstellung von
Weinsäure ohne Ausfällung der in den Mutterlaugen der Kristall, sation enthaltenen Weinsäure in einer Anlage, wie schematisch
in Fig. 2 dargestellt, durchgeführt.
Die Zusammensetzungen des Reaktionsmilieus in den verschiedenen Stufen des Zyklus sind in der folgende Tabelle VI zusammen
gestellt. Die Werte sind ausgedrückt in g/Stunde.
Stündlich eingeführt in den Lösebehälter 3 wurden 178,5 g Maleinsäureanhydrid -über Leitung 1, 305 g Wasser und 0,6 g
Natriumwolframat-dihydrat über Leitung 2, und 529,2 g zurückgeführte
Mutterlaugen (siehe labeile YI,Spalte 1) über Leitung
27. In der gleichen Zeit wurden aus dem Lösebehälter 3 abgezogen 1013,3 g Lösung (siehe Tabelle 0 VI,Spalte 2),welche ih
den Reaktor 5 geschickt wurde« Gleichzeitig eingeführt wurden über Leitung 6 198 g einer wässrigen Lösung von H2O2 νοη 50Ji,
In diesem Reaktor 5 ist die Reaktionsgeschwindigkeit,ausgedrückt
in dem Verbrauch an Maleinsäure, 0,490 Mol Maleinsäure pro Liter und/Stunde„
Über Leitung 7 entwüchen 11,2 g O2/Stunde, welche aus der
Zersetzung des HgO2 herrührten.
Die austretende Lösung in einer Menge von 1200 g/Stunde (siehe Tabelle VI,Spalte 3) wird in den Reaktor 9 geschickt,
worin man sich die Epoxydationsreaktion vollenden lässt, wobei dort die Reaktionsgeschwindigkeit. 0,224 Mol Maleinsäure
ist, welche pro Liter und pro Stunde reagiert.
Über Leitung 10 entweichen 6,4 g O2/Stunde.
Die Reaktionsmischung, welche aus Reaktor 9 in einer Menge
von 1193»6 g/Stunde (siehe Tabelle VI,Spalte 4) austritt,
wird über Leitung 11 in den auf 1020C gebrachten Hydrolysierbehälter
12 gefördert. Der Wasserdampf* kondensiert in 13 und,
wird über Leitung 14 mit einer Geschwindigkeit von 516,9 g/ Stunde entfernt, wahrend über Leitung 15 1,70 g O2/Stunde
entweichen.
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Das hydralysierte und konzentrierte Gemisch gelangt in den
Kristallisator 17 mit einer Geschwindigkeit von 675 g/Stunde
(siehe Tabelle YI,Spalte 5) und der sich ergebende Brei' wird bei 19 filtriert, wo der Niederschlag aus Weinsäure
mit Wasser in einer Menge von 300 g/Stunde gewaschen wirdi
Die ausgefällte Weinsäure geht in den Trockner 22t woraus man
sie über Trichter 24 in einer Menge von 249 g/Stunde gewinnt, was einer Molarausbeute erzeugte Weinsäure/verbrauchte
Maleinsäure von 97 fo entspricht.
Die Mutterlaugen in einer Menge von 638 g/Stunde (siehe
Tabelle VI,Spalte 6) verlassen das Filter 19 über Leitung
25. Bei 26 beseitigt man daraus 17$, das sind 108,7 g
(siehe Tabelle VI,Spalte 7), und der Rest wird über Leitung
27 zum Lösebehälter 3 zurückgeleitet.
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CD CO CD
| 1 | Tabelle | 3,6 | VI | 3 | ,9 | 4 | 5 | 5 | 3, | 5 | 6 | 5 | 7 | - | VJl | I | O | |
| Nummer der Spalte | 2 | 1013,3 | 2 | 675, | 2 | 2 | 0, | 2 | —J. OD |
CD | ||||||||
| Art der Produkte | ,5 | 108 | I | CD | ||||||||||||||
| in g/Stunde | 66 | 144 | 79, | 8 . | 79, | 9 | 79, | 6 | 13, | 4 | CD | |||||||
| Maleinsäure | 1 | 277,5 | 150 | 222, | 8 | 1, | 8 | 1, | 1 | 0, | CO | |||||||
| Epoxydierte Bernstein | 1 | 6 | 7 | |||||||||||||||
| säure | 31,2 | 31,2 | 33 | ,0 | 35, | 6 | 286, | 6 | 37, | 6 | 6, | 6 | ||||||
| Weinsäure | 428 | 832 | 848, | 6 | 303, | 0 | 516, | 0 | 88 | ,7 | ||||||||
| •Wasser | — | 700 | 36 | 3, | - | - | ||||||||||||
| Wasserstoffperoxyd | 3 | - | 3, | 3, | 3, | |||||||||||||
| Na2WO4.2 H2O | 529,2 | 1200 | 1193, | 638, | ||||||||||||||
| Gesamt | ||||||||||||||||||
| • | ||||||||||||||||||
Claims (3)
- /1J Kreisverfahren zur Herstellung von Weinsäure, dadurch ■gekennz e i chnet , dass man Maleinsäure zu Epoxybernsteinsäure mittels einer wässrigen Lösung von Wasserstoffperoxyd in Anwesenheit von Wolframsäure als Katalysator epoxydiert, die Epoxybernsteinsäure zu Weinsäure hydrolysiert, das Reaktionsmilieu abkühlt, um Weinsäure auszukristallisieren, welche man von dem Reaktionsmilieu abtrennt, dann durch Ausfällung als unlösliches Alkali- oder' Erdalkalisalz die Weinsäure beseitigt, an welcher die Mutterlaugen der Kristallisation gesättigt sind, bevor man diese noch den Katalysator enthaltenden Mutterlaugen in die Epoxydationsstufe zurückführt.
- 2 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Weinsäure, an welcher die Mutterlaugen der Kristallisation gesättigt sind, durch Ausfällen als Calciumtartra.t beseitigte
- 3 ο Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, dass man die Weinsäure, an welcher die Mutterlaugen der Kristallisation gesättigt sind, durch Ausfällen als saures Kaliumtartrat beseitigt.009842/1939
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- 1970-04-10 GB GB1717470A patent/GB1245550A/en not_active Expired
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|---|---|---|---|
| OHW | Rejection |