Патент ссср 374839

 

ОПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Совотокив

Социалиотическил

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. С )Og 43/00

Заявлено 19.VIII.1970 (№ 147353 9/23-4) Приоритет 20ХП1.1969, № WP12r/141964, ГДР

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 20Л!1.1973. Бюллетень № 15

УДК 665,1 35(088.8) Дата опубликования описания 29Л 1.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Курт Дрешер, Ханс Грюн, Ульрих Клетт, Иоханес Тойбель и Петер Утермак (Германская Демократическая Республика) Иностранное предприятие

«ФЕБ Петрольхемишес комбинат Шведт» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ СЫРОГО ГОРНОГО ВОСКА

Изобретение касается способа рафинирования сырого горного воска с целью получения более светлых продуктов, степень чистоты и эксплуатационные показатели которых регулируют соответствующим проведением процесса рафинирования, сопровождающегося одновременным получением растворов солей хрома, отличающихся во всех случаях постоянством состава, который является оптимальпым для последующей переработки растворов н хромовые дубители.

Известен способ рафинирования сырого воска обработкой хромовой кислотой и водным раствором серной кислоты.

Однако полученный таким способом воск имеет недостаточную степень чистоты.

Целью изобретения является улучшение качества воска.

Подлежащий рафинированию воск расплавляют и эмульгируют в разбавленной серной кислоте в нагревающемся реакторе с мешалкой. В одинаково разбавленной серной кислоте растворяют бихромат калия или бихромат натрия в количестве, необходимом для проведения процесса рафинирования, а затем при перемешивании постепенно прибавляют воск.

Хромат также может находиться в разбавленной серной кислоте, и воск можно добавлять к окислительному раствору. При этом количество серной кислоты, в расчете на

i00%-ную кислоту, выбирают таким образом, 5 чтобы образующийся при рафинировании воска путем восстановления раствор хромокалиевых квасцов имел слабокислую реакцшо, что необходимо для отделения очищенного и отбеленного воска от раствора солей хрома.

10 Зто возможно в тех случаях, когда молярное соотношение серной кислоты к хромату превышает 4: 1. Молярное соотношение, превышающее 4,5: 1, приводит к значительному остаточному содержанию свободной серной кис15 лоты в образующемся растворе солей, что неблагоприятно в экономическом отношении при переработке подобных растворов в основные хромовые дубители.

По предложенному способу используют сер20 ную кислоту 37 — 38% -ной концентрации, которая одновременно служит как для растворения бихромата, так и для эмульгирования воска. Хроматы используют в количестве

70 — 160 вес. % по отношению к используемо25 му количеству сырого горного воска. В процессе рафинирования, который осуществляют при т. кип. разбавленной серной кислоты, от3 гоняют 65 — 70 /о воды, введенной вместе с серной кислотой.

Это необходимо для возможно более полного использования рафинирующего средства посредством коццентрировапия водной фазы.

В последующий послереакциопиый период, который осуществляют с обратным холодильником, в результате омыления природных эфирОВ Воска Может IIOBblIllBTbCH СОДержаиие CBOоодных кислот воска. Отогнанную кислую воду, которая содержит наибольшие количества иизкомолекуляриых кислот жирного ряда, вновь возвращают в реакциовцыи сосуд и Il>iтем отстаивапия отделяют очищецныи воск от раствора хромовых солей.

Далее получепиый продукт обрабатывают двухкратно, промывая кислотой и водой с последующей сушкой. Целесообразно кислотную промывку производить с использованием того же количества разбавленной серной кислоты, которое было использовано па начальной стадии способ". Это делают для вторичного использования раствора кислоты. Для промывки необхОдимО такое >ке количестВО ВОды, код торое необходимо для получения 37 — 38 /о-ного раствора серной кислоты. i аким Образом, баланс по воде является выравпепным, и следовательно, отсутствует образование вредных сточных вод, которые необходимо обрабатывать.

Растворы солей хрома независимо от степени рафинирования и введенного количества воска во всех случаях отличаются оптимальным для последуюшей переработки качеством и содер>кат 160 — 180 г СгОз на литр хроматов менее 1 г Cro3 на листр и имеют такую низкую концентрацию свободной серной кислоты (максимум 3,5 /о), что в растворы хромовых дубителей во всех случаях оци могут быть переработаны по одинаковой рецептуре и с незначительными материальными затратами. В результате рециркуляции отогнанной кислотной воды, содержащей низкомолекуляриые кислоты жирного ряда, которые в дальнейшем находятся в конечном проду кте в виде солей щелочных металлов, возмо>кпо поддержание нужного значения рН.

По предло>кенному способу можно получать очищенные воски любой степени чистоты с определенными эксплуатационными свойствами в рамках технологии и рецептуры для рафинирующего средства, а также — растворы солей хрома постояппые и оптимальные по свое му с оста ву.

Пример 1. В кислотоупорном и футерованном сосуде емкостью 100 л, снаб>кепиом мешалкой, расплавляют 5 кг частично обессмолеипого горного сырого воска в 20 кг разбавленной серно" кислоты с весовой концентрацией 37,5 /о и эмульгируют перемсшиванием, нагревая до 110"С. В равном количестве серпой кислоты растворяют при нагревании

9,3 кг бихромата натрия (Ма СгзО ) и к приготовленному раствору медленно прибавляют эмульсию воска в серной кислоте, После это374839 го из смеси отгоняют 18 л воды, причем тем25

79 С пература повышается до 116 С, затем реакцitоииую смесь выдер>кивают с обратным хол«дильником при указанных условиях реакции егце в течение 1 час.

После этого к смеси снова прибавляют воду при температуре выше 100 С и дают отстояться при выключенной мешалке и без обогрева в течение 30 чин для отделения рафинированlp ного воска от раствора солей хрома. Раствор солей хрома сливают, а воск дважды, каждый раз по 30 мин, кипятят с указанным выше количеством серной кислоты с обратным холодильником и промывают дважды 12,5 л воды при 100 С. Сушат воск, перемешивая при

100 — 110"С (в данном случае сушку проводят в токе инертного газа) .

Лнал| тические данные:

Воск

2р В ы ход 4,5 кг (88о/о)

Кислотное число КОН/г 157 мг

Число омыления КОН/г 187 мг

Эфирное число КОН/г 30 мг

Температура затвердева- 70 C ния

Окраска светло-желтая

Раствор солей хрома

Выход 30,5 л

Сг20з 169 г/л чО СгОз 0,7 г/л

Плоти ость 20 С 1,45 г/мл

Свободная серная кислота 3,5 г/л

В результате рафинирования 140 /, СгО, (в расчете иа загру>кениое количество воска) получают типичный кислый воск, который мо>кпо использовать для растворения осповиых красителей, а также для переэтерификации с многофункциональными спиртами (использование в кремах для обуви, воске для цатира4Р ииЯ пОлОВ).

Пример 2. Рафипировапие осушествляют аналогично примеру 1, но используют 5 кг необессмоленпого горного воска, для эмульгироваиия воска и для растворения хромата

45 используют кислоту, оставшуюся после промывки. Для приготовления серной кислоты с весовой концентрацией 37,5 /о используют промывную воду из примера 1.

Лиалитические данные:

5р Воск

Выход 4 кг (80 /о)

Кислотное число КОН/г 112 мг

Число омыления КОН/г 154 мг

Эфирное число КОН/г 42 мг

55 Температура затвердеваиия

Окраска светло-желтая

Раствор солей хрома

Выход 30 л

60 СггОЗ 176 г/л

СгОз 0,3 г/л

Плотность 20 С 1,47 г/мл

Свободная серная кислота 36 г/л

Несмотря на равные нагрузки рафинирую65 щего агента в данном случае снижается вы3748 39

Предмет изобретения

Составитель H.

Богданова

Редактор E. Кравцова

Корректор Л. Бадылама

Техред E. Борисова

Заказ 1667/!6 Изд. № 362 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раугпская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2 ход, кислотное число и число омыления, а также ухудшается окраска полученного продукта вследствие повышенного содержания смолы в исходном воске.

Пример 3. Рафинирование проводят аналогично примеру 2, но используют 8,75 кг частично обессмоленного сырого горного воска. Вместо бихромата натрия используют в соответствующем молярном отношении 10,3 кг бихромата калия (КзСг207) . Поэтому употребляют лишь 80 /о СгОз в расчете на использованное количество воска, Аналитические данные:

Воск

Выход 8,14 кг (93о/о)

Кислотное число КОН/г 102 мг

Число омыления КОН/г 143 мг

Эфирное число КОН/г 41 мг

Температура затвердевания 80 С

Окраска светло-желтая

Раствор солей хрома

Выход 29,8 л

СгзОз 175 г/л

СгОз 0,6 г/л

Плотность 20 С 1,47 г/мл

Свободная серная кислота 34 г/л

В результате рафинирования с небольшим количеством хромата получают воск с более высоким выходом и с более высокой температурой затвердевания при полном сохранении эфиров воска, первоначально содержащихся в исходном продукте. Вследствие высокой температуры затвердевания и большей твердости полученный продукт после соответствующей модификации пригоден для получения эмульсий, дающих блеск без дополнительной обработки.

Количество и состав раствора солей хрома аналогичны полученным в примерах 1 и 2.

Пример 4. Для рафинирования загружают в резервуар с мешалкой 10,3 кг бихромата калия в кислоте, полученной при промывке, проведенной в примере 3 (40 кг), и медленно прибавляют к смеси 7 кг расплавленного и частично обессмоленного сырого горного воска. В дальнейшем процесс рафинирования ведут аналогично предыдущим примерам.

25

Таким образом, в этом примере используют

100 /о СгОз (в расчете на использованное количество воска).

Аналитические данные:

Воск

Выход 0,45 кг (92о/о)

Кислотное число КОН/г 90 мг

Число омыления КОН/г 129 мг

Эфирное число КОН/г 39 мг

Температура затвердевания 80 С

Окраска светло-желтая

Раствор солей хрома

Выход 30,2 л

СгзОз 170 г/л

СгОз 0,3 г/л

Плотность 20 С 1,45 г/мл

Свободная серная кислота 35 г/л

Константы полученного воска несущественно отличаются от аналогичных констант продукта, полученного в примере 3, несмотря на использование повышенного количества рафинирующего средства. Кислотное число и число омыления имеют даже более низкие значения. Это является следствием того, что процесс рафинирования протекает менее равномерно (резко в начале и более мягко В конце) .

Однако раствор солей хрома и в этом случае аналогичен растворам, полученным в предыдущих примерах.

1. Способ рафинирования сырого гори<то воска обработкой водным раствором серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества воска, процесс проводят при добавлении хроматов и при постоянном отгоне 65 — 70 /о введенной с серной кислотой воды, с последующим возвратом этой воды на стадию обработки через 1 — 3 часа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют серную кислоту 37 — 38 /о-пой концентрации и процесс ведут при соотношении серная кислота: хромат=4 — 4,5: 1 при количестве вводимого хромата 70 †1 вес. о/о по отношению к используемому количеству сырого горного воска.