Е. А. Рябенко, Г. 3. Блюм, Г. Г. Виноградов, H. В. Цирульникова, 3. С. Эсаулова, С. М. Зенченко, Т. И. Комаренко, И. Г. Гах, Л. В. Зенченко и Я. А. Крутько (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОЙ КИСЛОГЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, которая находит использование в полупроводниковой технике (электронной и электрохимической промышленностях).

Известен способ очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, заключающийся а предварительной обработке кислоты газом, содержащим молекулярный кислород при повышенной температуре (7 5-150 ). При такий условиях соединения переходных металлов акисляются до их соединений с высшими валечтностями, которые, как правило, являются малале15 тучими. Охлажденную смесь подают в ректификацианную колонну с 40 тарелками, где происходит отделение уксусной кислоты от труднолетучих примесей Г1 .

Этот способ трудоемок, требует на

20 предварительной стадии нагревания до довольно высоких температур и применения ректификационной колонны большой эффективности.

Подаваемый газ трудно очистить до требуемой степени, и он нередко сам является источником загрязнения. Основным недостатком такого способа является неполный перевод соединений переходных металлов в нелетучие. Летучие соединения железа, кобальта и других металлов остаются в дистиллате в количестве

10 -10™ %.

Целью изобретения является повышение степени очистки целевого продукта при одновременном упрощении технологии.

Цель достигается тем, что в способе очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов согласно изобретению неочищенную уксусную кислоту обрабатывают химически активным реагентом вЂ” нитрилметилфосфоновой кислотой, взятой в количестве 0,1-0,3 r на 1 л

О уксусной кислоч*ьт,-при 20-70 С с последующей ректификацией.

Образующийся комплекс с катионами, например, железа (l ) нелетуч и не растворим в ваде и кислоте. Соединение апол732238

Кроме того, по способу согласно изобретению получают кислоту с минимальным содержанием примесей металлов, что

50 дает возможность повысить качество выпускаемых изделий и снизить процент. брака на предприятиях электронной и электротехнической промышленностей. з не устойчиво при температуре кипения уксусной кислоты. Обработанную указанным методом уксусную кислоту подают в ректификационную колонну с 14 тарелка-. ми.

В дистиллате содержание примесей железа, кобальта, марганца и других переходных металлов не выше 5 ° 10

1 ° 10 масс.% (см. табл. 1).

Пример 1. 390 л уксусной кислоты загружают в эмалированную емкость, куда приливают также 10 л (0,8 масс.%) раствора нитрилтриметилфосфоновой киса лоты (НТФ) в уксусной кислоте при 2ОС.

Через 30 мин обработанную указанным методом уксусную кислоту подают в куб ректификационной колонны с 14 реальными тарелками и осуществляют ректификацию в непрерывном режиме. Легкую фракцию отбирают при флегмовом числе 10, а целевой продукт вЂ” при флегмовом числе р

1-2 из средней части колонны. В полученной уксусной кислоте содержание примесей железа, кобальта, никеля, марганца и других переходных и тяжелых ме-7 -В таллов не превышает 5 10 вЂ” 1 ° 10 масс.%.

Сравнительные данные по степени чистоты уксусной кислоты, очищенной по известному (1) и,предлагаемому способам, приведены в табл. 1, где для сравнения дано также содержание примесей в уксусной кислоте, выпускаемой одной из ведущих фирм по производству особо чистых веществ вЂ” фирмой "Ие "сК (ФРГ).

Пример 2. Уксусную кислоту обрабатывают НТФ, как в примере 1, из расчета 0,2 на 1 л уксусной, кислоты но обработку ведут при 20 С в течение

25, мин. Содержание железа и других. переходных металлов в уксусной кислоте до 1 ° 10 масс.% (см. табл. 2).

Пример 3. В эмалированную емкость, снабженную . обратным холо-, дильником и мешалкой, загружают ЗООл уксусной кислоты, а затем туда же, вливают 10 л (0,8 масс.%) раствора

НТФ. Обработку ведут в течение 35 мин при различных температурах, после чего смесь подвергают ректификации.

Содержание примесей в очищенной таким образом уксусной кислоте дано в табл. 3.

Объяснение ухудшения эффекта очистки при температуре предварительной обработки НТФ ниже 20 С дано в описании примера 2, Снижение эффекта очистки при температуре выше 70 С (см. табл. 3) происходит в связи с началом разложения при повышенных температурах НТФ в растворе уксусной кислоты.

Пример 4. К 1 л уксусной кислоты добавляют НТФ в количествах, указанных в табл. 4. Обработку ведут в колбе с обратным холодильником и мешалкой

15 при 50 С в течение 35 мин. После этого о смесь подвергают ректификации.

Содержание примесей в уксусной кислоте приведено в табл. 4.

20 Установлено, что при ректификации уксусной кислоты после обработки НТФ из расчета 0,4 г на 1 л уксусной кислоты и более непрореагировавшая НТФ разлагается и загрязняет целевой продукт летучими органическими примесями.

Уменьшение времени обработки до менее 30 мин, как видно из табл. 2, приводит к неполному протеканию реакции в сильно разбавленном растворе.

З0 Содержание примесей в уксусной кислоте, очищенной по предлагаемому способу (см. табл. 1), на 1-2 порядка превышает содержание примесей в уксусной кислоте, которая очищена любым другим

35 известным способом (в том числе способом вЂ” прототипом).

Использование предлагаемого способа в связи с заменой химического реагентагаза на комплексообразователь позволяет существенно снизить затраты на оборудование (воздуходувки, очистные приспособления, высокоэффективная ректификационная колонна), обслуживание, уменьшить габариты установки и значительно упрос45 тить весь процесс.

Таолица1

Содержание; массЛ, в продукте

Примесь исхо енном вестному очищенном по предлагае мому способ при оптимал ном режиме собу 1) 99,8

-М

5 10

99,9

-6

3 ь10

1-3 ° 10

1 10

1 ° 10

5 10

Алюминий

Бор

3 10

2 10

1 10

2 10

5 ° 10

1 10

1 ь10

-т, 1 ° 10

1-5. 10

1-5 10

3,5 10

5 10

1 10

5:10

5 10

4 ь10

-6

1 10

5 10

1 10

1 10 т

1 10

Никель

-6

1-3 ° 10 б

1-3 - 10

5 10

Цинк

Свинец

Мышьяк

Т а б л и ц а2

С одержание основного ве99,9

1-3 10

5ь10

5 10

l-1O

2 10

1 10.

3 10

4 10

1 ° 10

-7.

1ь10

1 ° 10

99,9

Цинк

Свинец

Мышьяк

Содержание основного вещества

Барий

Кальций

Кобальт

Медь

Железо

Магний

Марганец щества

Алюминий

Кальций

Кобальт

Медь Железо

Магний

Марганец

Никель

-7

1-3 10

- 7

5 10

1 .10

-7

1 10

- Г

1-5 10

-8

3,5 ° 10

1 10

1 ° 10

-Я

1 ° 10

-т

5 ° 10

3 ° 10

-б

5 10.

7. 10

-б

1 ° 10

8 ° 10

-7

1-3 10

5 ° 10

-6

1 ° 10

5 10

1 ° 10.

1 10

2 10

1 ° 10

1 10

-7

1ь 10

3 10

99,6

1 ° 10

5 ° 10

1 ° 10

5 10

1 ° 10

-т

5 10

732238

Т а б л и и я 3

Содержание, масс.% после обработки при температуре, С

Примесь

70 73

С одержание основного

99,9

Таблица4

Количество добавляемой НТФ, масс.%

Примесь

0,2

0,3 0,4

0,01

Содержание основного

99,9

1-3 10

5 10

1 10

99,9

1-3 10

5. 10

-т

1 10

-7

1-10

-7

1.10

1 10

-Т

3;1 ° 10

2 ° 10

1 10

3,5 ° 10

1 "10

1 ° 10

- 7

1-10

-7

1 10

1, 10-7

5110

Сумма органических примесей (хроматографичес кий анализ) 1-10

1 10 1 10

1 ° 10.L ° 10 вещества

Алюминий

Кальций

Кобальт

Медь

Железо

Магний . Марганец

Никель бринк

Свинец

Мышьяк вещества

Алюминий

Кальция

Кобальт

Медь

Железо

Магний

Марганец

Никель бринк

Свинец

Мышьяк

99,9

-ч

1,3 ° 10

5 10

-6

5 ° 10

1 ° 10

2.10

5 ° 10

3 10

4 10+

1:10

1,1О-б

-Т

1-3 10

5 10

5 ° 10

8 10

8 ° 10

8 10

5 10

5 ° 10

1 -10

1 "10

5.10

99,9

-Т

1-3 ° 1 О

-7

5 ° 10

3 10

2 ° 10

5 10

-У

5 ° 10

3,5-10

-7

5 10

-7

1 10

-7

1-10

99,9

-7

1-3 10

5 10

2 ° 10

2 10

5 10

-7

1-3 10

-7

5 -10

-т

1 10

-T

1 10

1-5 10

-7

1-5 10

3,5 10

1 10

1 ° 10

1- 10

1 10

-7

1-3 ° 10

5 10

1 10

-ч

1 110

1 ° 10

3,5 10

1 ° 10

1 10

1 ° 10

-т

1-3 10

5 10

1 10

2 ° 10

5 10

5 ° 10

6 10

2.. 10

1-1О

1 10

1 ° 10

1 10

3,5 10

-т

1 ° 10 Г

1 ° 10

1 <10

-7

1 clO

99,9

-7

1 10

5 10 ,1 ° 10

5 ° 10

1 ° 10

5 ° 10

2 10

1 10

1 ° 10

1 10

9 732238

Фор мула изобретения

Способ очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов путем обработки химически активным реагентом с последующей ректификацией, о т л ивЂ” ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки целевого проукта и упрощения технологии, обработку ведут нитрилтриметилфосфоновой кислотой, взятой в количестве 0,1-0,3 r на 1 л уксусной кислоты, при 20-70 С.

5 Источники информации, поинятые во внимание при экспертизе

l. Патент ФРГ hb 2415700, кл. кл. 12 о 12, опублик. 1974 (прототип)., Составитель Н. Токарева

Редактор 3. Бородкина Техред Э. Чужик Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1646/15 Тираж 495 Подписное

ШП1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты: