Способ очистки уксусной кислоты

ОП ИСАИ ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Допол интел ьное к а вт. с вид-ву(23) Приоритет по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.05.80(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОЙ КИСЛОГЫ 1Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, которая находит использование в полупроводниковой технике (электронной и электрохимической промышленностях).5Известен способ очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, заключающийся в 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 малалетучими. Охлажденную смесь подают в ректификацианную колонну с 40 тарелками, где происходит отделение уксусной кислоты от труднолетучих примесей Г 1.Этот способ трудоемок, требует на20 предварительной стадии нагревания до довольно высоких температур и применения ректификационной колонны большой эффективности. 2Подаваемый 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 ф %.Целью изобретения является повышение степени очистки целевого продуктапри 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 - нитрилметилфосфоновой кислотой, взятой в количестве 0,1-0,3 г на 1 л уксусной кислочьт, при 20-70 С с последующей ректификацией.Образующийся комплекс с катионами, например, железа (11 ) нелетуч и не растворим в ваде и кислоте. Соединение впол732238 Кроме того, по способу согласно изобретению получают кислоту с минимальным содержанием примесей металлов, что 50 дает возможность повысить качество выпускаемых изделий и снизить процентбрака на предприятиях электронной и электротехнической промышленностей. зне устойчиво при температуре кипенияуксусной кислоты, Обработанную указанным методом уксусную кислоту подают вректификационную колонну с 14 тарелками.В дистиллате содержание примесейжелеза, кобальта, маргаща и других переходных металлов не выше 5 10110 масс.% (см. табл, 1).П р и м е р 1, 390 л уксусной кислоты загружают в эмалированную емкость,куда приливают также 10 л (0,8 масс.%)раствора нитрилтриметидфосфоновой кисалоты (НТФ) в уксусной кислоте при 2 ОС.Через 30 мин обработанную указаннымметодом уксусную кислоту подают в кубректификационной колонны с 14 реальнымитарелками и осуществляют ректификациюв непрерывном режиме. Легкую фракциюотбирают при флегмовом числе 10, а целевой продукт - при флегмовом числеФ1-2 из средней части колонны. В полученной уксусной кислоте содержание примесей железа, кобальта, никеля, марганца и других переходных и тяжелых ме-Вталлов не превышает 510 - 1.10масс.%.Сравнительные данные по степени чистоты уксусной кислоты, очищенной по известному (1 и,предлагаемому способам,приведены в табл. 1, где для сравнениядано также содержание примесей в уксусной кислоте, выпускаемой одной изведущих фирм по производству особо чистых веществ - фирмой "ИЕ"сК (ФРГ).П р и м е р 2. Уксусную кислоту обрабатывают НТФ, как в примере 1, израсчета 0,2 на 1 л уксусной кислотыно обработку ведут при 20 С в течениеФ25, мин. Содержание железа и других.переходных металлов в уксусной кислоте до 110 масс.% (см. табл. 2).П р и м е р 3, В эмалированную емкость, снабженную обратным холо-,дильником и мешалкой, загружают 390 луксусной кислоты, а затем туда же,вливают 10 л (0,8 масс.%) раствораНТФ. Обработку ведут в течение 35 минпри различных температурах, после чегосмесь подвергают ректификации.Содержание примесей в очищенной такимобразом уксусной кислоте дано втабл, 3,4.Объяснение ухудшения эффекта очистки при температуре предварительнойобработки 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 приповышенных температурах НТФ в раствореуксусной кислоты.10 П р и м е р 4. К 1 л уксусной кислоты добавляют НТФ в количествах, указанных в табл. 4. Обработку ведут в колбес обратным холодильником и мешалкой 15 при 50 С в течение 35 мин. После этогоосмесь подвергают ректификации.Содержание примесей в уксусной кислоте приведено в табл. 4. 20 Установлено, что при ректификацииуксусной кислоты после обработки НТФиз расчета 0,4 г на 1 л уксусной кислотыи 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 реакциив сильно разбавленном растворе, 30 Содержание примесей в уксусной кислоте, очищенной по предлагаемому способу (см. табл. 1), на 1-2 порядка превышает содержание примесей в уксуснойкислоте, которая очищена любым другим 35 известным способом (в том числе способом - прототипом).Использование предлагаемого способав связи с заменой химического реагентагаза на компдексообразователь позволяетсущественно снизить затраты на оборудование (воздуходувки, очистные приспособления, высокоэффективная ректификационная колонна), обслуживание, уменьшитьгабариты установки и значительно упрос тить весь процесс.Содержание; массЛ, в продукте Примесь исхо енном очищенном по предлаг известному собу 1мому способ при оптимал ном режиме 8 0Маги 2 10 110 310 Марга Никел 10 10 110 1 10 1 ф 10 110 инец 10 шьяк одержание основго вещества 1 .10732238 Таблица .3 Содержание, масс.% после обработки при температуре, С Примесь 70 73 20 50 Содержаниеосновного 99,9 99,9 Таблица 4 Количество добавляемой НТф, масс.% Примесь 0,2 0,3 0,4 08 0,01 Содержаниеосновного 99,9 99,91-3 105 ф 101 10 99,9 1-3 105.101 10-71 10 1, 10-75110 Сумма органических примесей (хроматографичес кий анализ) 1.10 1. 10 110 110 110 веществаАлюминийКальцийКобальтМедьЖелезоМагний9 732238фор мула изобретенияд 10 Способ очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов путем обработки химически активным реагевтом с последующей ректификацией, о т л и - ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки целевого проукта и упрощения технологии, обработкуведут нитрилтриметилфосфоновой кислотой,взятой в количестве 0,1-0,3 г на 1 луксусной кислоты, при 20-70 С.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент фРГ % 2415700, кл.кл, 12 о 12, опублак. 1974 (прототип)., Составитель Н. ТокареваРедактор 3. Бородкина Техред Э. Чужик Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 1646/15 Тираж 495 Подписное ШП 1 ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4