Способ получения щавелевой кислоты

Способ получения щавелевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается карбоновых кислот, в частности способа получения щавелевой кислоты, применяемой в химической , пищевой, кожевенной н других отраслях промышленности. Цель изобретения - повьппение выхода целевого продукта. Процесс ведут окислением продуктов распада растительного сырья 70%-ной азотной кислотой с ее расходом по объему к массе сухого сырья 5:1 в присутствии катализатора - пятиокиси ванадия, взятого в количестве 0,01% от сухого сырья, при в течение 4 ч, причем за 1-2 ч до окончания процесса в реакционную массу подают воздух. Способ позволяет повысить выход щавелевой кислоты с 32-59 до 63-92%. 1 табл. G 1Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (И) (5)) 4 С 07 С 51/275 55/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 4111176/23-04 (22) 13. 06 . 86 (46) 30. 12.88.Бюл. N - 48 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского (72) А.П.Кулик, В.С.Мороз, Г.П.Ломова и Л.В.Коваль (53) 547.461.07(088.8) (56) Sullivan Т.М., Will iard Т.W., White D.L., Kim Y.Ê. Sn d.-Eng. Chem.

Prod. Res. Dev., 1983, v.22, р.699.

Kothalkar. V.D. Badhe A.V., Kher M.Т. — Chem. And. Dev., 1975, v. 9, (- 7, р. 21. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается карбоновых кислот, в частности способа получения щавелевой кислоты, применяемой в химической, пищевой, кожевенной и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повьппение выхода целевого продукта. Процесс ведут окислением продуктов распада растительного сырья 70Х-ной азотной кислотой с ее расходом по объему к массе сухого сырья 5:1 в присутствии катализатора — пятиокиси ванадия, взятого в количестве 0,017 от сухого сырья, при 75 С в течение 4 ч, причем за

1-2 ч до окончания процесса в реакционную массу подают воздух. Способ позволяет повысить выход щавелевой кислоты с 32-59 до 63-92Х. 1 табл.

1447810

Изобретение относится к способу получения щавелевой кислоты, применяемой в химической, пищевой, кожевенной, металлургической, текстильной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повьппение BbIxo да щавелевой кислоты.

Выбор условий проведения процесса объясняется следующим. Для получения щавелевой кислоты из растительного сырья чаще всего используют следующие концентрации азотной кислоты:

95 70 и 57-59Х. Применение 70%-ной 15 азотной кислоты предпочтительнее,поскольку, например, использование

95Х-пой азотной кислоты шлзывает трудности в работе из -за ее способпост-. дымить и ограничивает варьиро- 20

Hal:.не параметров процесса Окисления, так с удлинением времени реакцги идет разложение целевого продукта, при снижении температуры реакции длительность процесса значительно 25 возрастает.

При использовании 57-59Х-ной азот-aII кпсл<эты необходим большой ее

-.ас.:;Од (в пересчете на 100%-,ную к.<с: o.-. ó в Отношении к сырью — более 30

8: ), что приводит в конечном счете к разбавлению маточного раствора, который необходимо упаривать перед . его вторичным исп<льзованием. Процесс окисления, протекающий более 4 ч, нельзя компенсировать повьппением температуры до 90-95 С, так как происходит разложение щавелевой кислоты.

70Х-ная азотная кислота по объем- к массе стартового сырья в соот- 10 поп: нии 5:1 реакционноспособна тем что избыток воды, всегда образующийся в процессе реакции окисления азотной кислотой любой концентрации, в присут; тви пятиокиси ванадия, в данном случае не влияет на количество имеющнхсп окислов.

С выбором концентрации азотной кис- îòû свHçàíû остальные параметры ведения процесса окисления так ка0 тал и<атор — пятиокись ванадия — силь-ный окислитель. Оптимальное его колнче тпо 6,01% От сухой Навески растптельнoI о сырья. С повьппением его .;Оличес-"ва до 0,1% резко падает выход щаь левой кислоты — до 2-3%. Аналогичнььм с".-:разом влияет количество к,";тализатора ниже 0,01%. Кроме того, I

"".íèæåíèå количества пятиокиси ванадия приводит к увеличению загрузки азотной кислоты. В отсутствии пятиокиси ванадия получается низкий выход щавелевой кислоты (10-11%).

Оптимальной температурой проведео ния процесса является 75 С. При темо пературе ниже 75 С замедляется проо цесс окисления, температура выше 75 С приводит к неимоверно бурному течению реакции н разложению целевого продукта. Максимальный выход щавелевой о кислоты при 75 С достигается при

4-часовой продолжительности реакции.

Пример 1. К сухой навеске молотого растительного сырья (отходы с/х производства, древесные опилки и т.п.), предварительно охлажденного до 0 С в бане с ледяной водой, при.— калывают расчетное количество 70Х-ной азотной кислоты с 0,01% пятиокиси ванадия в расчете на сухую навеску при непрерывном механическом перемешивал. IH,; течение 55 мин. Смешение

Осуществляют в круглодонной колбе, снабженной водяной баней с автоматическим подо ревом, мешалкой, термометром, патрубками для подачи азотной кислоты, ввода воздуха и вывода отхо;:<вящих газов, KoTopbIE, поглощаются 20%-ным ра<ство<эом едкого натра в воплотителях. За время прикапывания

í-I6;<".дается саморазогревание смеси до 45-50" С, затем повь.шают температуру до 5 С в течение 25 мин и по дос.".женин заданной температуры начинают l ..a

21 млу г cI..".)ьн/ми<.: Процесс ведут

4 ч при 7э С, Охт:аждают до комнатной температуры,;1<<льтруют, фильтрат Ох, о лаждают до -5 С и выдерживают при этой темп=--эa < ópå 5 ч. Кристаллы щавелевой кис яаты Отфильтровывают.промывают на фильтре ледяной водой до бесцветнО.. о фипьтрата. Получают диГИДРат Г Я<ВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ В ВИДЕ КРИСталлов бел<эгo цвета с т.пл.101,5 С, выход э:- -б8% GY c<< хой навески.

П р н м е р 2 Проводят ан<.логично примеру 1 тол..ко воздух подают за

2 ч pQ oi Ончання процесса Окисления.

Выход . .n;=.:âailal.:Ой кислоты бЗ-88% от сухой H"".H<=ñõê.

Пример 3. Проводят аналогичп<э примеру 1„ только воздух подают за 1 ч дд Окончания процесса Окисления, Вь<ход щавелевой кислоты бб-92%

От сухой па<зескц.

4 лоты, тогда как по прототипу выход составляет 320-590 т.

Формула изобретения олучено щавелевой кислоты (дигидрат), г/%

Загружено ню, vo, 70%- г

Исходное сырье в зависимости от времени подачи воздуха от конца реакции, час по прото типу

Г

Вид ! Су ая навес ка е ная,. мл

4,0

1,0 2,0

0 5

Подсолнечная лузга

7,06

8,60 8,20

6,25

13,06 65,3 0,131 6,10

65,86 62,72

12,67 12,10

54,04

46,/О 47,87

5,50

13,80 70,0 0,138

39,90

6,38

5,64

Кукурузная кочерыжка

91,81 87,44

46,20

40,90

Березовые опилки

13 80

444 455 1197 1140

Э Э У

32, 20 33,00 86, 73 82,60

5,14

37,24

Сосновые опилки

9,63

12,85 12,28

70 7 0 142 8,30 8,53

t У

14,15

58,80 60,80 90,83 86,80

68,04

Составитель Р.Марголина

Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец ", Редактор Н.Кишт;линец

Заказ 6805/26 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14 478

П р и и е р 4. Проводят аналогично примеру 1, только воздух подают за 0,5 ч до окончания процесса окисления. Выход щавелевой кислоты 33-60%

5 от сухой навески.

В связи с тем, что свойства и состав растительного сырья значительным образом зависят от места и времени произростания, сроков сбора, сорта и пр., для получения сравнительных данных с прототипом, параллельно проводили окисление исследуемых видов сырья до щавелевой кислоты и по прототипу. 15

Результаты приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, по предлагаемому способу выход щавелевой кислоты возрастает в 1,5-2 раза (с 32-59 до 63-92%), т.е. с 1 т абс. сухого растительного сырья можно получить 630-920 т щавелевой кисСпособ получения щавелевой кислоты путем. окисления продуктов распада растительного сырья 70%-ной азотной кислотой с ее расходом по объему к массе сухого сырья 5:1 при нагревании в течение 4 ч при 75 С и механическом перемешивании в присутствии катализатора — пятиокиси ванадия, взятого в количестве 0 01% от сухого сырья, с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а.— ю шийся тем, что, с целью повышения выхода щавелевой кислоты, за

1-2 ч до окончания процесса каталитического окисления в реакционную массу подают воздух.