Способ извлечения карбонильных и(или) кислотных соединений из сложных многокомпонентных органических смесей
Изобретение относится к усовершенствованному способу извлечения карбонильных и (или) кислотных соединений из сложных многокомпонентных органических жидких смесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки композиций или же для утилизации карбонильных соединений и (или) кислот. Способ заключается в обработке органических жидких смесей водным раствором сульфита натрия с интенсивностью механического перемешивания, обеспечивающей образование равномерной эмульсии; определяют содержание карбонильных соединений и кислот в исходной обрабатываемой смеси, обработку ведут 4,16-26%-ным водным раствором сульфита натрия из расчета 1,05-1,1 моль сульфита натрия на 1 г-экв карбонильного соединения, а при превышении в исходной смеси содержания кислот (г-экв) над содержанием карбонильных соединений - 1 моль сульфита натрия на 1 г-экв кислот, причем массовое соотношение водного раствора сульфита натрия и органической смеси составляет 1-2,5:2-1, при температуре 15-30°С, и, если содержание кислот в исходной смеси (г-экв) меньше содержания карбонильных соединений (г-экв), то при контроле за изменением рН водной фазы осуществляют ввод дополнительной минеральной или органической кислоты в количестве, равном разности содержания карбонильных соединений (г-экв) и кислот (г-экв) в исходной загрузке органической смеси на обработку, с такой скоростью, чтобы рН водной фазы постоянно убывал, но не ниже 6,5. Простой способ позволяет без существенных ограничений на содержание карбонильных соединений и кислот в исходной смеси удалить и карбонильные соединения, и кислоты. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к технологии извлечения карбонильных и (или) кислотных соединений из сложных многокомпонентных органических жидких смесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки композиций от карбонильных соединений и одновременно от кислот или же для утилизации карбонильных соединений и (или) кислот.
Известен способ получения гидрооксицитронеллаля (а.с. СССР №571472), где в целях защиты альдегидной группы цитронеллаль обрабатывают раствором сульфита натрия, поддерживая рН 7,0-8,3 постоянным добавлением кислоты.
Недостатком этого способа является то, что он предполагает взаимодействие с сульфитом натрия наиболее реакционной из карбонильных альдегидной группы, а нейтрализацию выделившейся щелочи начинают вести, когда значительная часть альдегида успевает превратиться в гидросульфитное производное.
Наиболее близким к заявляемому является способ выделения цитраля из цитральсодержащих эфирных масел или полупродуктов его синтеза (а.с. СССР №1774616), в соответствии с которым выделяющуюся по ходу обработки водным раствором сульфита натрия щелочь нейтрализуют диоксидом углерода таким образом, что по ходу процесса рН поддерживают в пределах 9,0-9,5, снижая до 8,0 в конце процесса.
Недостатком этого способа, как и приведенного выше, является то, что в качестве реагента берется индивидуальный альдегид, причем присутствующий в смеси в довольно больших количествах (48-72% мас.), который реагирует с сульфитом натрия гораздо легче и быстрее любого даже самого реакционноспособного кетона. Именно эти два фактора предопределяют то, что процесс можно вести при рН 9,0-9,5 и завершить при снижении рН до 8,0 с выходом ˜ 80-90%.
Если же данный способ распространить на исходные содержания альдегида до 10% мас., то степень извлечения окажется гораздо ниже 50%, а при замене альдегида на ацетон, например, дополнительно снизится до 10% и ниже (И.А.Иванов, О.С.Бобринева, В.М.Жмыхов, А.М.Иванов. Некоторые пути увеличения степени и скорости превращения сульфита натрия в бисульфитные производные при прямом взаимодействии с карбонильными соединениями. // Известия Курского гос. техн. ун-та. Курск, 2003, С.52-57).
С другой стороны, предложенный в цитируемом способе процесс протекает медленно (по примеру 1 это 2,5 часа плюс 0,5 часа на снижение рН до 8,0-8,1).
Более того, угольная кислота (водный раствор диоксида углерода) является слабой и будет реагировать преимущественно с гидроксидом натрия, а не с сульфитом натрия. В итоге переход последнего в гидросульфит будет замедлен. Поэтому облегчения и ускорения взаимодействия с карбонильными соединениями, а следовательно, и увеличения степени превращения последних до 95% и выше вне зависимости от начального содержания карбонильного соединения в композиции происходить не будет.
А поскольку растворение СО2 в воде, процесс довольно медленный, его проскок неизбежен, особенно при низких значениях рН, что приведет к повышенным расходам этого реагента и сделает практически невозможным контроль за ходом процесса путем измерения количества поданного в систему диоксида углерода.
Задачей предлагаемого решения является снижение зависимости характеристик процесса от природы карбонильного соединения и его содержания в композиции, параллельное с карбонильными соединениями удаление присутствующих в исходной композиции карбоновых и примесей минеральных кислот, а также исключение зависимости конечного результата от мольного соотношения карбонильных соединений и кислот в обрабатываемой смесовой композиции.
Поставленная задача решается тем, что определяют содержание карбонильных соединений и кислот в исходной обрабатываемой смеси, обработку ведут 4,16-26%-ным водным раствором сульфита натрия из расчета 1,05-1,1 моль сульфита натрия на 1 г-экв карбонильного соединения, а при превышении в исходной смеси содержания кислот (г-экв) над содержанием карбонильных соединений - 1 моль сульфита натрия на 1 г-экв кислот, причем массовое соотношение водного раствора сульфита натрия и органической смеси составляет 1-2,5:2-1, при температуре 15-30°С и, если содержание кислот в исходной смеси (г-экв) меньше содержания карбонильных соединений (г-экв), то при контроле за изменением рН водной фазы осуществляют ввод дополнительной минеральной или органической кислоты в количестве, равном разности содержаний карбонильных соединений (г-экв) и кислот (г-экв) в исходной загрузке органической смеси на обработку, с такой скоростью, чтобы рН водной фазы постоянно убывал, но не ниже 6,5.
При этом ввод дополнительной кислоты начинают спустя 1,5-10 мин, за которые успевают практически полностью израсходоваться все способные реагировать в рассматриваемых условиях кислоты. А процесс в случае, когда содержание кислот (г-экв) превышает содержание карбонильных соединений (г-экв) или равно ему, проводят без ввода дополнительной минеральной или карбоновой кислоты в пределах 4-10 мин.
В качестве дополнительно добавляемой кислоты используют соляную, бромоводородную, азотную, гидросульфат натрия, серную, уксусную, хлоруксусную, трихлоруксусную, щавелевую, малоновую, бензойную. При этом добавляемую кислоту вводят в виде водного или спиртового (для плохо растворимых в воде кислот) раствора с концентрацией 1-11 г-экв/л.
Характеристика используемого сырья
Сульфит натрия по ГОСТ 195-77.
Органические композиции:
- Растворы оксидатов растительных масел и жиров в уайт-спирите.
Некондиционные растительные масла и рыбий жир с исходными КЧ>8 мг КОН/г и повышенной обводненностью окисляют воздухом в режиме барботажа при температуре 100-120°С до получения оксидатов в заданном диапазоне вязкости. Такие оксидаты содержали до 0,3 моль/кг карбонильных соединений и имели кислотные числа до 25 мг КОН/г. Без удаления карбонильных соединений и уменьшения кислотного числа для дальнейшего целевого использования они были непригодными.
- Кислые масла.
Это собранные и отделенные от водной фазы уловленные летучие продукты и капельный унос при окислении воздухом в диапазоне температур 125-165°С преимущественно подсолнечного масла в основы пленкообразующих для олиф типа «оксоль». Содержат до 5,0 моль/кг карбонильных соединений и до 3,0 г-экв/кг кислот при их разном соотношении. Целевого использования не имеют. Обладают резким неприятным запахом. Утилизация компонентов не разработана. Чаще всего подлежат сжиганию в печах дожига.
- Масло ПОД ТУ 113-03-476-82.
Масло ПОД (смесь высококипящих продуктов окисления циклогексана, дегидрирования циклогексанола, поликонденсации циклогексанона); широко используются в кожевенной и иных областях промышленности.
Уайт-спирит по ГОСТ 3134-78.
Кислоты:
Соляная по ГОСТ 3118-77
Бромоводородная по ГОСТ 2062-77
Азотная по ГОСТ 4461-77
Гидросульфат натрия по ГОСТ 6053-77
Серная по ГОСТ 4204-77
Уксусная по ГОСТ 61-75
Хлоруксусная по ГОСТ 5836-77
Трихлоруксусная по ТУ 6-09-1926-77
Щавелевая по ГОСТ 22180-76
Малоновая по МРТУ 6-09-397-77
Бензойная по ГОСТ 10521-78
Проведение заявляемого процесса извлечения карбонильных соединений и (или) кислот из сложных органических смесей заключается в следующем. Выбранную органическую композицию подвергают анализу на содержание в ней карбонильных соединений и кислот. На основе результатов этого анализа и, зная величину оптимальной загрузки в рабочий аппарат, определяют путем расчета с учетом допустимого диапазона соотношений масс водной и органической фаз массы загрузки этих фаз, количество необходимого для взаимодействия сульфита натрия, концентрацию сульфита натрия в водной фазе и массу этого реагента. Одновременно рассчитывают количество требующего ввода дополнительной кислоты, выбирают последнюю и определяются с концентрацией этой кислоты в водном растворе.
После такого расчета проводят загрузку в реактор органической композиции и водного раствора сульфита натрия (либо воды и твердого сульфита натрия), включают механическое перемешивание и добиваются состояния, чтобы система была представлена довольно равномерной по объему эмульсией, а твердая фаза исходного сульфита натрия полностью исчезла. Через 1,5-10 минут перемешивания в указанном режиме контролируют рН водной фазы и остаточное содержание кислот в органической фазе. Если последнее стремится к нулю, начинают ввод рассчитанного количества дополнительной кислоты. Последний осуществляют таким образом, чтобы весь ввод был завершен в пределах до 40 мин, причем последние 10-15% были бы введены примерно за 20-40% этого времени. Делают контрольные замеры рН по ходу процесса и по завершении ввода расчетного количества дополнительной кислоты. При начале работы с неизвестной органической композицией в модельных условиях снимают всю кривую изменения рН по количеству введенной кислоты. Это дает возможность в дальнейшем сопоставлять результаты выборочного контроля с этой кривой.
По завершении процесса извлечения карбонильных соединений органическую и водную фазы разделяют, органическую фазу промывают дистиллированной водой, после отделения которой делают анализы на остаточное содержание карбонильных соединений и кислот. Обычно они оказываются близкими к нулю. Но попадаются и варианты, когда какая-то часть присутствующих в композиции карбонильных соединений и кислот не реагирует с сульфитом натрия в выбранных условиях. Это такие малореакционноспособные соединения, как ацетофенон, C18 и более карбоновые кислоты и т.д.
Полученные органическую и водную фазы перерабатывают в соответствии с поставленными целями. Промывная вода может быть использована в дальнейшем на приготовление раствора сульфита натрия.
Пример 1
Исходная органическая композиция - кислые масла с содержанием карбонильных соединений 4,4 г-экв/кг и кислот 2,9 г-экв/кг.
Расчетная масса загрузки органической композиции 80 г, в которой содержится 0,352 г-экв карбонильных соединений и 0,232 г-экв кислот. Требуемое количество добавляемой кислоты 0,12 г-экв. Расчетное количество сульфита натрия 0,37 молей; соотношение с карбонильными соединениями 1,051. Концентрация водного раствора Na2SO3 25,9%, количество этого раствора 180 г; соотношение органической и водной фаз 1:2,25.
В реактор типа автоклава из нержавеющей стали диаметром 80 мм и высотой 200 мм, снабженный лопастной мешалкой с 1440 об/мин и крышкой с соответствующими патрубками, загружают 80 г кислых масел и 180 г водного раствора сульфита натрия. Включают механическое перемешивание и через 2,5 мин начинают ввод 20 мл 6 н. раствора HCl (0,12 моль HCl). Измерение рН в начале этого ввода показало величину 12,20. Программа ввода HCl была следующей (количество введенной кислоты в мл/время от начала процесса): 5/4; 10/7; 15/10; 19/15; 20/25. Ввод проводят из дозатора типа бюретки через специальное отверстие в крышке реактора без каких-либо остановок перемешивания реакционной массы. По ходу процесса температура повысилась с 26 до 30°С, а рН снизилось до 6,5.
После завершения ввода всего расчетного количества соляной кислоты прекращают перемешивание, реакционную массу сливают в отстойник типа делительной воронки, органическую фазу отделяют, промывают дистиллированной водой, снова отделяют и определяют остаточное содержание карбонильных соединений и кислот. В водной фазе контролируют конечное значение рН. Остаточное содержание кислот и карбонильных соединений в отделенной после промывки дистиллированной водой органической фазе оказалось менее 0,002 г-экв/кг каждого.
Примеры №2-13
Природа обрабатываемой органической композиции, содержания в ней карбонильных соединений и кислот, концентрация водного раствора сульфита натрия, массы загруженных органических и водных фаз и их соотношение, стехиометрический избыток сульфита натрия, характеристики реактора и мешалки, а также последовательность операций аналогичны описанным в примере 1. Отличаются природой дополнительно вводимой кислоты, концентрацией ее водного раствора и объемом, программой ввода кислоты, длительностями периода до ввода кислоты и процесса в целом, начальной и конечной температурой. Полученные результаты сведены в табл. 1. Обозначения ГСН-гидросульфат натрия, УК, ХУК, ТХУК - уксусная, хлоруксусная и трихлоруксусная кислоты, ЩК, МК, БК - щавелевая, малоновая и бензойная (*-раствор в изопропиловом спирте) кислоты.
Таблица 1
| Характеристики загрузки и процесса | Пример № | |||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| Природа дополнительно вводимой кислоты | HCl | HCl | HBr | ГСН | HNO3 | H2SO4 | УК | ХУК | ТХУК | ЩК | МК | БК* |
| Концентрация водного раствора, в виде которого вводится дополнительная кислота, г-экв/л | 11,00 | 3,00 | 3,25 | 8,00 | 3,70 | 10,00 | 5,35 | 4,13 | 4,73 | 2,00 | 3,00 | 1,73 |
| Количество введенной дополнительной кислоты, мл | 10,91 | 40,00 | 36,92 | 15,00 | 32,43 | 12,00 | 22,43 | 29,06 | 25,40 | 60,00 | 40,00 | 69,40 |
| Длительность процесса до начала ввода дополнительной кислоты, мин | 4 | 2 | 3 | 2 | 1,5 | 1,5 | 3 | 4 | 2 | 4 | 3 | 3 |
| Программа ввода дополнительной кислоты: количество (мл)/время от начала процесса (мин) | 4/6; 8/8; 10/11; 10,8/15; 10,91/19 | 10/5; 20/8; 30/11; 38/15; 40/26 | 10/6; 20/9; 30/13; 35/18; 36,92/24 | 5/5; 10/8; 14/15; 15/20 | 10/4; 20/7; 30/11; 32,43/20 | 6/5; 11/11; 12/21 | 10/7; 20/15; 22,43 25 | 8/8; 16/12; 25/20; 29,06 32 | 10/6; 20/10; 25/18; 25,4 28 | 20/8; 40/12; 58/20; 60/30 | 15/6 30/9; 39/15; 40/22 | 20/6; 40/9; 60/14; 65/20; 69,4/35 |
| Температура в начале процесса, °С | 15 | 22 | 17 | 19 | 16 | 20 | 23 | 24 | 19 | 18 | 17 | 16 |
| Температура в конце процесса, °С | 18 | 27 | 21 | 22 | 19 | 23 | 26 | 27 | 22 | 21 | 21 | 19 |
| Величина рН | ||||||||||||
| - в момент начала ввода дополнительной кислоты | 12,10 | 12,20 | 12,10 | 12,15 | 12,23 | 12,14 | 12,18 | 12,13 | 12,11 | 12,17 | 12,18 | 12,20 |
| - в момент завершения ввода дополнительной кислоты | 6,63 | 6,71 | 6,63 | 6,74 | 6,68 | 6,75 | 6,52 | 6,58 | 6,54 | 6,71 | 6,68 | 6,72 |
| Длительность процесса, мин | 19 | 26 | 24 | 20 | 20 | 21 | 25 | 32 | 28 | 30 | 22 | 35 |
| Остаточное содержание в композиции (г-экв/кг) | ||||||||||||
| - карбонильных соединений | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,004 | 0,003 | 0,005 | 0,003 | 0,004 | 0,004 | 0,003 | 0,003 | 0,002 |
| - кислот | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,002 | 0,004 | 0,004 | 0,003 | 0,002 |
Примеры №14-20
Природа обрабатываемой органической композиции, реактор, порядок загрузки, проведения обработки и контроля за процессом аналогичны описанным в примере 1. Отличаются величинами концентраций карбонильных соединений и кислот в разных партиях кислых масел, соотношением концентраций карбонильных соединений и кислот, избытком сульфита натрия и его расчетом, концентрацией водного раствора сульфита натрия, природой и количеством дополнительной кислоты, временными, температурными и рН-метрическими характеристиками. Полученные результаты сведены в табл. 2
| Таблица 2 | |||||||
| Характеристики загрузки и процесса | Пример № | ||||||
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
| Кислые масла | |||||||
| [>С=O], г-экв/кг | 0,60 | 0,60 | 1,05 | 1,57 | 1,57 | 2,11 | 2,84 |
| [>С(O)ОН], г-экв/кг | 0,71 | 0,71 | 1,05 | 1,25 | 1,25 | 1,54 | 2,11 |
| Характеристики загрузки: | |||||||
| Масса кислых масел в загрузке, г | 200 | 200 | 180 | 150 | 100 | 120 | 100 |
| Количество карбонильных соединений в загрузке, г-экв | 0,120 | 0,120 | 0,189 | 0,236 | 0,157 | 0,253 | 0,284 |
| Количество кислот в загрузке, г-экв | 0,142 | 0,142 | 0,189 | 0,188 | 0,125 | 0,185 | 0,211 |
| Количество сульфита натрия, моль | 0,142 | 0,126 | 0,204 | 0,259 | 0,173 | 0,273 | 0,304 |
| Количество воды, г | 82,1 | 84,1 | 98,6 | 117,4 | 178,2 | 145,6 | 161,7 |
| Концентрация водного раствора Na2SO3, % | 17,89 | 15,88 | 21,42 | 21,76 | 10,88 | 19,11 | 19,15 |
| Массовое соотношение водной и органической фаз в начале процесса | 1:2 | 1:2 | 1:1,5 | 1:1 | 2:1 | 1,5:1 | 2:1 |
| Требуемое количество дополнительной кислоты, г-экв | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,048 | 0,032 | 0,068 | 0,073 |
| Природа дополнительно вводимой кислоты | - | - | - | H2SO4 | HCl | Н2SO4 | HCl |
| Концентрация водного раствора, в виде которого вводится дополнительная кислота, г-экв/л | - | - | - | 2,3 | 1,8 | 4,5 | 5,7 |
| Количество введенной дополнительной кислоты, мл | - | - | - | 20,9 | 17,8 | 15,2 | 12,91 |
| Длительность процесса до начала ввода дополнительной кислоты, мин | - | - | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Продолжение табл. 2 | |||||||
| Характеристики загрузки и процесса | Пример № | ||||||
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
| Программа ввода дополнительной кислоты: количество (мл)/время от начала процесса (мин) | - | - | - | 10/5; 20/7; 20,9 15 | 10/5; 17/9; 17,8 9 | 5/5; 10/7; 15/10; 15,2 15 | 5/5; 10/7; 12/13; 12,91 22 |
| Температура в начале процесса, °С | 15 | 17 | 21 | 30 | 27 | 22 | 14 |
| Температура в конце процесса, °С | 15 | 17 | 21 | 30 | 27 | 22 | 14 |
| Величина рН | |||||||
| - в момент начала ввода дополнительной кислоты | - | - | - | 12,05 | 11,98 | 12,02 | 12,06 |
| - в момент окончания процесса | 6,95 | 6,84 | 6,74 | 6,68 | 6,56 | 6,64 | 6,71 |
| Длительность процесса, мин | 5 | 4 | 5 | 15 | 19 | 15 | 22 |
| Остаточное содержание в органической фазе (г-экв/кг) | |||||||
| - карбонильных соединений | следы | следы | ˜0,001 | следы | следы | следы | следы |
| - кислот | следы | ˜0,08 | ˜0,001 | следы | следы | следы | следы |
Примеры №21-26
Реактор, порядок загрузки, последовательность операций обработки и контроля за процессом аналогичны описанным в примере 1. Отличаются природой органической композиции, качественным и количественными составами карбонильных соединений и кислот в них, концентрацией водного раствора сульфита натрия, избытком этого реагента и подходом к его расчету, природой и концентрацией дополнительно вводимой кислоты, временными, температурными и рН-метрическими характеристиками. Полученные результаты приведены в табл. 3. Обозначения: ПОД - масло ПОД; ОПМ - оксидат подсолнечного масла с вязкостью 77 сек по вискозиметру ВЗ-4 (20°С); ОК - 55%-ный раствор оксидата подсолнечного масла в уайт-спирите с вязкостью 26-28 сек по вискозиметру ВЗ-4 (20°С).
| Таблица 3 | ||||||
| Характеристики загрузки и процесса | Пример № | |||||
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | |
| Природа органической композиции | ПОД1 | ПОД2 | ОПМ | OK1 | OK2 | ОК3 |
| [>С=О], г-экв/кг | 2,0 | 2,4 | 0,17 | 0,14 | 0,13 | 0,12 |
| [>С(О)ОН], г-экв/кг | 0,28 | 0,72 | 0,13 | 0,08 | 0,14 | 0,28 |
| Характеристики загрузки: | ||||||
| Масса органической смеси, г | 150 | 120 | 200 | 250 | 250 | 250 |
| Количество карбонильных соединений, г-экв | 0,300 | 0,288 | 0,034 | 0,035 | 0,032 | 0,030 |
| Количество загруженной кислоты, г-экв | 0,042 | 0,086 | 0,026 | 0,020 | 0,035 | 0,070 |
| Количество сульфита натрия, моль | 0,330 | 0,316 | 0,036 | 0,038 | 0,035 | 0,033 |
| Количество воды, г | 118,4 | 140,2 | 95,5 | 95,2 | 95,6 | 95,8 |
| Концентрация водного раствора Na2SO3, % | 26,00 | 22,18 | 4,54 | 4,79 | 4,41 | 4,16 |
| Массовое соотношение водной и органической фаз в начале процесса | 1,07:1 | 1,5:1 | 1:2 | 1:2,5 | 1:2,5 | 1:2,5 |
| Требуемое количество дополнительной кислоты, г-экв | 0,258 | 0,202 | 0,008 | 0,015 | 0,000 | 0,000 |
| Природа дополнительно вводимой кислоты | HCl | H2SO4 | HBr | HBr | - | - |
| Концентрация водного раствора, в виде которого вводится дополнительная кислота, г-экв/л | 10 | 9,4 | 1,0 | 2,0 | - | - |
| Количество введенной дополнительной кислоты, мл | 25,80 | 21,49 | 8,00 | 7,50 | - | - |
| Длительность процесса до начала ввода дополнительной кислоты, мин | 7 | 10 | 5 | 4 | - | - |
| Программа ввода дополнительной кислоты: количество (мл)/время от начала процесса (мин) | 5/10; 10/13; 15/16; 25/25; 25,8; 40 | 10/15; 20/22; 21,49; 33 | 4/7; 7/11; 8/20 | 3/6; 6/8; 7/11; 7,5; 18 | ||
| Температура в начале процесса, °С | 20 | 18 | 24 | 19 | 23 | 16 |
| Температура в конце процесса, °С | 24 | 21 | 26 | 21 | 23 | 17 |
| Величина рН | ||||||
| - в момент начала ввода дополнительной кислоты | 9,70 | 9,83 | 11,53 | 11,72 | - | - |
| - в момент окончания процесса | 6,61 | 6,57 | 6,61 | 6,58 | 6,63 | 6,58 |
| Продолжение табл. 3 | ||||||
| Характеристики загрузки и процесса | Пример № | |||||
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | |
| Длительность процесса, мин | 40 | 33 | 20 | 18 | 8 | 10 |
| Остаточное содержание в органической фазе (г-экв/кг) | ||||||
| - карбонильных соединений | 0,001 | 0,005 | следы | следы | следы | следы |
| - кислот | следы | 0,006 | следы | следы | следы | ˜0,15 |
Положительный эффект предложенного решения состоит в следующем:
1. С помощью одного реагента (сульфита натрия) из сложной органической композиции можно удалить и карбонильные соединения, и кислоты, причем присутствующую в избытке функциональную группу можно как удалить, так и частично оставить. Все это делает предлагаемое решение более маневренным.
2. Метод прост в исполнении, не требует специального оборудования, не нуждается в подводе внешнего тепла, протекает быстро и является довольно надежным.
3. С помощью этого метода удается удалить не только практически все альдегиды, но и очень многие значительно менее реакционноспособные в сравнении с альдегидами кетоны.
4. Данный метод не имеет сколь-либо существенных ограничений на содержание карбонильных соединений в исходной композиции. Он является эффективным как в случае больших концентраций карбонильных соединений, так и довольно малых.
5. При одновременном присутствии в органической композиции альдегидов и кетонов с довольно большими различиями в реакционной способности предлагаемое решение допускает возможность фракционирования удаляемых карбонильных соединений и(или) карбоновых кислот. Для этого нужно проводить последовательно несколько обработок с отделением отработанной водной фазы с растворенными в ней гидросульфитными производными и солями кислот и заменой ее на новую порцию водного раствора сульфита натрия.
1. Способ извлечения карбонильных и (или)кислотных соединений из сложных многокомпонентных органических жидких смесей путем обработки их водным раствором сульфита натрия с интенсивностью механического перемешивания, обеспечивающей образование равномерной эмульсии, отличающийся тем, что определяют содержание карбонильных соединений и кислот в исходной обрабатываемой смеси, обработку ведут 4,16-26%-ным водным раствором сульфита натрия из расчета 1,05-1,1 моль сульфита натрия на 1 г-экв карбонильного соединения, а при превышении в исходной смеси содержания кислот (г-экв) над содержанием карбонильных соединений - 1 моль сульфита натрия на 1 г-экв кислот, причем массовое соотношение водного раствора сульфита натрия и органической смеси составляет 1-2,5:2-1, при температуре 15-30°С, и, если содержание кислот в исходной смеси (г-экв) меньше содержания карбонильных соединений (г-экв), то при контроле за изменением рН водной фазы осуществляют ввод дополнительной минеральной или органической кислоты в количестве, равном разности содержания карбонильных соединений (г-экв) и кислот (г-экв) в исходной загрузке органической смеси на обработку, с такой скоростью, чтобы рН водной фазы постоянно убывал, но не ниже 6,5.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ввод дополнительной кислоты начинают спустя 1,5-10 мин, за которые успевают практически полностью израсходоваться все способные реагировать в рассматриваемых условиях кислоты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс без ввода дополнительной кислоты в случае, когда содержание кислот (г-экв) превышает содержание карбонильных соединений (г-экв) или равно ему, проводят в пределах 4-10 мин.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дополнительно добавляемой кислоты используют соляную, бромоводородную, азотную, гидросульфат натрия, серную, уксусную, хлоруксусную, трихлоруксусную, щавелевую, малоновую, бензойную.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавляемую кислоту вводят в виде водного или спиртового раствора с концентрацией 1-11 г-экв/л.
