СУХАЯ ПЕРЕГОНКА ДЕРЕВА ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД

Очистка и концентрация сырой уксусной кислоты

Древесный порошок, кроме уксуснокислой извести, всегда со­держит еще кальциевые соли пропионовой и масляной кислот. Эти - кислоты при разложении порошка переходят в дестиллят и соста­вляют около 5% всей кислоты. Целью очистки сырой уксусной кис­лоты является:

1) получение возможно концентрированной уксусной кислоты в виде ледяной кислоты (96 —ЮО»/0),

2) удаление нелетучих органических и неорганических при­месей,

3} удаление следов S02,

4) выделение гомологов уксусной кислоты (пропионовой и мас­ляной кислот) из чистых фракций,

Очиотка производится в колонных ректификационных аппаратах, подобных тем, какие употребляются для ректификации древесного спирта. Такой аппарат изображен на рис. 65. Он состоит из медного - куба М, колонки Д, конденсатора Ж, и холодильника Л. Практика показала, что только при большой емкости куба (5 ООО— 15 ООО л) можно получить хо­рошие, результаты. Материалом для приготовления куба обыкновенно яв­ляется красная медь, так как она при отсутствии воздуха хорошо лротйво* стоит разъедающему действию органи­ческих кислот. Нагревание произво­дится посредством медного змеевика; применение здесь паровой рубашки не рекомендуется. На крышке куба находится один только лаз и в сре­дине — патрубок для колонки. Всякой арматуры на кубе, не представляющей необходимости, стараются избегать.

Колонка также сделана из меди на твердом припое и внутри снабжена фарфоровыми продырявленными пере­городками, покоющимися на медных подставках. Подставки представляют открытые с обеих сторон цилиндры, которые расположены концентрически

С окружностью колонки. Самая нижняя подставка лежит на припаяном к колонке медном кольце, а на ней помещается первая фарфоровая пере­городка, затем пдет второе медное кольцо с расположенной на нем под­ставкой и второй перегородкой и т. гд. Для предохранения внутренней поверхности колонки от разъедающего действия кислоты служит асбестовая прокладка, прижимаемая подставками к стенке колонки. Медные подставки п фарфоровые перегородки можно заменить гли­няными подставками и перегородками; они обойдутся немного дешевле, но при плохом качестве их работы могут вызвать неправильности в ходе ректификации. Колонка соединяется посредством трубы О

♦с конденсатором Ж, который представляет обыкновенный змеевик, сделанный из тянутых медных труб. Змеевиковый холодильник И Сделан также из тянутых медных труб и отличается от конденса­тора только меньшими размерами. Если хотят уже при первой ректи­фикации получить дестиллят без малейшей примеси металла, то -аппарат снабжают двумя холодильниками — медным и серебряным —и соединяют каждый из них посредством соответствующей арматуры с кубом и конденсатором. Переходящий в начале дестиллят, содер­жащий S02, идет через медный холодильник, а дестиллят без содер­жания S02 — через серебряный.

Работа на этих аппаратах ведется таким образом, что в начале операции в конденсатор дают сильный приток воды, чтобы перего­нялась возможно слабая уксусная кислота; потом, когда значительная часть воды в виде слабой кислоты отгонится, приток воды в конден­сатор уменьшают и отгоняют крепкую уксусную кислоту. Перегонку прекращают, когда в дестиллят перешло 95 — 97% загрузки. Остаток в кубе представляет густую смолообразную жидкость, которая вместе ■о 50 — 60°/(, кислот содержит довольно значительное количество мине­ральных соединений и смолистых веществ.

По окончании работы аппарату дают охладиться, не открывая куба, чтобы не впустить воздуха в аппарат, наполненный парами уксусной кислоты. Новую загрузку производят только тогда, когда аппарат совсем остынет. Во время остановки аппарата на продол­жительное время его наполняют водой.

Первая зэдача ректификации сырой уксусной кислоты—удале­ние воды — достигается, как мы видели, в начале процесса. Нелету­чие органические и неорганические соединения остаются в кубе и также удаляются.

Что касается гомологов уксусной кислоты, то по исследованиям Фитце и Гехта, при перегонке смеси уксусной, масляной и ка­проновой кислот и воды прежде всего идет капроновая кислота, по­том масляная и, наконец, уксусная. Подобный процесс происходит и при ректификации сырой уксусной кислоты: переходящая в начале Вода увлекает за собой и часть гомологов уксусной кислоты, так что В начальном погоне, представляющем слабую уксусную кислоту, всегда находятся и другие кислоты, но потом, когда вся вода отго­Нится, гомологи уксусной кислоты перегоняются только с последними порциями погона. Таким образом некоторая часть этях кислот пере­ходит в начальный слабый дестиллят, а большая часть находится В густой смолообразной жидкости, которая остается в кубе по окон­чании перегонки; в главной же массе дестиллята их или совсем нет «или очень мало.

При ректификации сырой уксусной кислоты на ледяную кислоту получаются следующие погоны:

1 Около 1,75% мутного погона, содержащего SQ3,

2 „ 27,00% прозрачного погона крепостью 30%,

3 „ 68,25% ледяной уксусной кислоты креп. 98%,

4 „ 8,00% смолообразного остатка, в котором заключается

50—60% уксусной кислоты и ее гомологов.

Из всех этих погонов только второй представляет готовый про­дукт, который поступает в продажу под маркой технической уксусной кислоты; иногда и его подвергают вторичной ректификации, чтобы

Получить высокопроцентную уксусную кислоту, при чем получаются погоны с содержанием 15—20% уксусной кислоты; такие слабые погоны редко находят себе сбыт, и поэтому их переводят в уксусно­кислый натрий или кальций, которые снова поступают в производ­ство уксусной кислоты.

Следующий продукт ректификации—98% ледяная уксусная кислота—не представляет еще готового товара, так как содержит небольшое количество меди, следы муравьиной и других выше ки­пящих гомологов уксусной кислоты. Присутствия меди можно избе­жать, заменив медный холодильник серебряным. Для получения же из этого технического продукта химически чистой ледяной кислоты крепостью »9—100% прибегают к обработке его окисляющими веще- етрами и к вторичной перегонке. Эта операция ведется в медном кубе (рис. 66), который снабжен серебряным шлемом и серебряной трубкой соединяется с серебряным холодильником. В такой куб за­гружают техническую ледяную кислоту, прибавляют небольшое коли­чество марганцовокислого калия и нагревают посредством парового емеевика. Перегонку ведут очень быстро и отбирают немного началь­ного и конечного погонов. Вся средняя фракция дестиллята предста­вляет химически чистую ледяную уксусную кислоту, которая удо­влетворяет всем требованиям фармакопеи. Полученный таким образом продукт продается как химически чистая ледяная кислота, или же он разбавляется на 80% и выпускается в продажу в виде уксусной эссенции.

Что касается смолообразного остатка с содержанием 50—60% кислой, то он для удаления этих кислот подвергается пере­гонке, которая производится закрытым паром высокого давления с одновременным вдуванием открытого пара. Полученный дестиллят примешивается к технической уксусной кислоте.