Азеотропный метод извлечения уксусной кислоты из жижки

Этот метод заключается в обезвоживании обесспиртованной и обессмоленной жижки путем прибавления к «ей малорасгво — римого в воде вещества, образующего с водой постоянно кипя­щую смесь. Такая смесь паров водоотнимающего вещества и па­ров воды, имеющая неизменный состав и строго определенную температуру перегонки, называется азеотропной. Водоотнимаю — щие вещества называют азеотропом, или антренером. При пере­гонке антренер отнимает от обесспиртованной и обессмоленной жижки воду, образуя азеотропную смесь паров, которая после конденсации расслаивается. Верхний слой представляет собой антренер, он возвращается в производство, нижний (водный) слой подвергается перегонке для регенерации растворенного в нем антренера, который также возвращается в производство, а остаток от перегонки отводится в канализацию. В результате такого обезвоживания из обесспиртованной и обессмоленной жижки получается укрепленная черная уксусная кислота.

Температура кипения азеотропной смеси и количество увле­каемой воды зависит от применяемого антренера. К последнему предъявляются следующие основные требования: минимальная растворимость в воде, химическая стойкость и инертность, малая теплоемкость, небольшая теплота испарения, оптимальная упру­гость пара и дешевизна. Из множества антренеров для перера­ботки жижки наиболее пригодными оказались древесноспирто — вые масла и бутилацетат. Преимущественно пользуются древес — носпиртовыми маслами, которые получаются при переработке метанола-сырца, как фракция всплывных и аллиловых масел. Эта фракция кипит в смеси с водой при температуре 90—95°.

Переработку жижки азеотропным методом начинают с обес — спиртовывания ее на непрерывнодействующем ректификацион­ном аппарате, при этом получается метанол-сырец крепостью 55—70% (объемных) и обееспиртованная жижка. Путем пере­гонки в ректификационных аппаратах из метанола-сырца выра­батывают товарные сорта спиртовых продуктов, а также спир­товые масла, которые здесь же используются в качестве антре­нера. Из обесспиртованной жижки получают товарные сорта уксусной кислоты и смолу. Процесс выделения кислот протекает в такой последовательности: из обесспиртованной жижки вы­деляют черную уксусную кислоту, из нее получают техническую уксусную кислоту, которую перерабатывают в ледяную уксус­ную дислоту, пищевую и реактивную. Наиболее специфической является стадия выделения черной уксусной кислоты. Остальные стадии имеют много общего с обычной переработкой такой кис­лоты на товарные продукты, поэтому они не рассматриваются.

В азеотропной установке для получения черной кислоты (рис. 19) обесспиртованную жижку подают в два непрерывно действующих испарителя 4 и 5, соединенных последовательно. В первом обесспиртованная жижка нагревается до 110°, а во втором — до 160°. Выделяющиеся при этом пары жижки посту­пают через ловушку 6 в низ основной азеотропной колонны 7, а смола спускается в сборник 8, откуда подается на обезвожива­ние. Жидкость из основной азеотропной колонны стекает в ис­черпывающую азеотропную колонну 9, где освобождается от остатков антренера, воды и других легколетучих примесей, кото­рые в виде паров переходят в основную азеотропную колонну. Из нижней части исчерпывающей азеотропной колонны черную уксусную кислоту отводят через куб-испаритель 10 и подогрева­тель-испаритель 11, е сборники 13, а отсюда на дальнейшее ук­репление и очистку. Кислотность черной уксусной кислоты 50—60%.

Пары, отогнанные в испарителях от черной уксусной кисло­ты, представляют собой ее наиболее легколетучую часть. Их возвращают в исчерпывающую азеотропную колонну, где ис­пользуют и в качестве теплоносителя. Пары жижки, поднимаю­щиеся по основной азеотропной колонне вверх, орошаются ан — тренером, образуется смесь паров, содержащая 2 части антрене­ра и 1 часть воды. Эту смесь, увлекающую с собой небольшое количество кислоты, отводят в дефлегматор 14 и дополнитель­ный конденсатор 16. Из них конденсат стекает во флоренти­ну 17 для отделения антренера от воды. Антренер всплывает на­верх и в виде флегмы возвращается в основную азеотропную колонну. Нижний, водный, слой, содержащий не более 0,2—0,3% кислоты, спускают в верхнюю часть исчерпывающей регенера-

Азеотропный метод извлечения уксусной кислоты из жижки

Ционной колонны 18 для отгонки растворенного в нем антренера и других легколетучих продуктов. В нижнюю часть этой колонны подают острый пар, а отбросную воду отводят в канализацию. Пары из исчерпывающей регенерационной колонны переходят, в укрепляющую регенерационную колонну 19, а из нее в конден­сатор 20. Часть полученного конденсата в виде флегмы возвра­щается в укрепляющую регенерационную колонну, а остальное количество его идет на производство метилацетата. Снизу укреп­ляющей регенерационной колонны жидкость направляется во флорентину для отделения антренера от воды, после чего воз­вратный антренер следует в основную азеотропную колонну. Для восполнения потерь антренера, составляющих до 35 кг на 1 г товарной уксусной. кислоты, свежий антренер подают насосом через бак 21 во флорентину.

Основными преимуществами азеотропного метода переработ­ки жижки являются высокий коэффициент извлечения кислот (70—72%), хорошее качество получаемой кислоты и сравнитель­но малый габарит аппаратуры.

По сравнению с экстракционным методом при азеотропном меньше расходуется воды, но несколько больше пара, особенно при переработке слабой жижки. Азеотропным методом выгодно пользоваться при кислотности жижки 12—14%, для более сла­бой жижки применять его. неэкономично.

Бутилацетат образует с водой смесь, кипящую при постоян­ной температуре 90,2°. Он увлекает немного меньше воды, чем древесноспиртовые масла, и на орошение паров жижки его по­дают в соотношении 3:1 (по весу). Он обладает большим удель­ным весом и медленнее отстаивается во флорентине от воды. Вод­ный слой из флорентины имеет несколько большую кислотность, достигающую 0,3—0,4%- Расход бутил ацетата более высокий и составляет 45 кг на 1 т товарной уксусной кислоты. Черная уксусная кислота получается крепостью 60%. Коэффициент из­влечения уксусной кислоты из жижки ‘несколько «иже, чем при древесноспиртовых маслах. Расход пара примерно такой же, как и (При переработке жижки методом экстракции этилацетатом.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв