Способ получения винной кислоты из виннокислой извести

Авторы патента:

Бурцев Борис Викторович (RU)

Касьянов Геннадий Иванович (RU)

Матошин Лев Александрович (RU)

Занин Дмитрий Евгеньевич (RU)

C07C59/255 - винная кислота

C07C51/43 - изменением физического состояния, например кристаллизацией

C07C51/02 - из солей карбоновых кислот

Владельцы патента RU 2591211:

Общество с ограниченной ответственностью "БИТАРТРАТ" (ООО "БИТАРТРАТ") (RU)

Изобретение относится к области получения пищевых кислот, а именно к технологии получения винной кислоты. Способ получения винной кислоты из виннокислой извести включает расщепление виннокислой извести, ее фильтрование с образованием раствора неочищенной винной кислоты и осадка, промывание осадка, смешивание полученных промывных вод с раствором неочищенной винной кислоты, концентрирование полученного раствора, его отстаивание, фильтрование, концентрирование, кристаллизацию. Расщепление осуществляют ортофосфорной кислотой, взятой в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в виннокислой извести, при постоянном перемешивании и температуре 70-72°C, первое концентрирование проводят до плотности раствора 1,28-1,30 г/см³, а второе концентрирование - до плотности раствора 1,43-1,45 г/см³. Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление технологического процесса за счет исключения очистки раствора винной кислоты от соединений металлов, а также снижение коррозийного воздействия на оборудование. 3 пр.

Изобретение относится к области получения пищевых кислот, а именно к технологии получения винной кислоты.

Виннокислая известь (ВКИ) представляет собой плохо растворимую в воде кальциевую соль винной кислоты с загрязнениями в виде соединений железа, алюминия, меди, мышьяка и свинца, красящих веществ и нерастворимых механических примесей.

Известен способ получения винной кислоты из виннокислой извести, предусматривающий ее взаимодействие при нагревании с кальцинированной содой в водном растворе до щелочной реакции среды, последующее отделение образовавшегося карбоната кальция фильтрованием, а также сорбцию катионов металлов посредством сильнокислотного катионита в водородной форме, выпаривание очищенного раствора и кристаллизацию, необесцвеченный раствор виннокислого натрия перед подачей на сорбцию обрабатывают необесцвеченным раствором винной кислоты собственного производства до рН<7, после чего полученный раствор сразу дегазируют и после сорбции катионов металлов из раствора виннокислого натрия полученный раствор винной кислоты подвергают обесцвечиванию активированным углем (Патент №2087461, опубл. 20.08.1997).

Недостатком данного способа является технологическая сложность исполнения, а также его высокая себестоимость за счет использования ионообменной колонки.

Прототипом изобретения является способ получения винной кислоты, включающий осаждение виннокислых растворимых соединений солями кальция с образованием виннокислой извести, отделение и промывку осадка, его расщепление серной кислотой, затем фильтрование с образованием раствора неочищенной винной кислоты и осадка, промывание осадка, смешивание полученных промывных вод с раствором неочищенной винной кислоты, получение неочищенных кристаллов винной кислоты путем концентрирования полученного раствора, его отстаивания, фильтрования и второго концентрирования, кристаллизацию, перекристаллизацию с целью очистки (Вулихман А.А., Миркинд А.Л. Получение виннокислых соединений из отходов виноделия. - М.: Пищепромиздат, 1956, с. 256-271).

Недостатком данного способа является необходимость очистки технической винной кислоты, обусловленная выделением излишнего количества железа и других металлов осаждением гексацианоферратом калия (желтой кровяной солью), в результате чего образуются отходы, содержащие берлинскую лазурь, которая в определенных условиях (в присутствии воды, в кислой среде, при повышенной температуре) может разлагаться с образованием цианистоводородной кислоты, тем самым представляя опасность для здоровья людей, и применение освинцованного оборудования, устойчивого к воздействию серной кислоты, также необходима очистка от остатков серной кислоты.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего снизить затраты на получение винной кислоты из виннокислой извести.

Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление технологического процесса за счет исключения очистки раствора винной кислоты от соединений металлов, а также снижение коррозийного воздействия на оборудование.

Технический результат достигается тем, что в способе получения винной кислоты из виннокислой извести, включающем расщепление виннокислой извести, ее фильтрование с образованием раствора неочищенной винной кислоты и осадка, промывание осадка, смешивание полученных промывных вод с раствором неочищенной винной кислоты, концентрирование полученного раствора, его отстаивание, фильтрование, концентрирование, кристаллизацию, расщепление осуществляют ортофосфорной кислотой, взятой в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в виннокислой извести, при постоянном перемешивании и температуре 70-72°С, первое концентрирование проводят до плотности раствора 1,28-1,30 г/см³, а второе концентрирование - до плотности раствора 1,43-1,45 г/см³.

Упрощение и удешевление технологического процесса получения винной кислоты из виннокислой извести достигают за счет исключения очистки раствора винной кислоты от соединений металлов. Извлечение винной кислоты при расщеплении виннокислой извести ортофосфорной кислой происходит по реакции:

3CaC₄H₄O₆+2H₃PO₄=3H₂C₄H₄O₆+Са₃(PO₄)₂

В результате этой реакции получают раствор технической винной кислоты и нерастворимого осадка - фосфата кальция. Одновременно пройдут реакции взаимодействия содержащихся в растворе солей железа (II), железа (III) и меди с остаточными количествами ортофосфорной кислоты с образованием нерастворимых осадков. Ионные уравнения данных реакций можно представить в следующем виде:

Таким образом, выпадут 4 осадка, суммарный осадок можно представить как их смесь:

Таким образом, благодаря использованию ортофосфорной кислоты вместо серной можно исключить очистку желтой кровяной солью, которая связывает ионы металлов с образованием аморфного труднофильтруемого осадка берлинской лазури. Внесение ортофосфорной кислоты в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в суспензии виннокислой извести, является оптимальным. Увеличение или уменьшение количества ортофосфорной кислоты не позволит достичь желаемого технического результата.

При использовании ортофосфорной кислоты для расщепления виннокислой извести отпадает необходимость применения освинцованного оборудования, т.к она безопасна для металлов и защищает их от коррозии.

Способ реализуется следующим образом.

Расщепление виннокислой извести осуществляют в реакторах-расщепителях. Водный раствор ортофосфорной кислоты нагревают до температуры 70-72°C и при постоянном перемешивании добавляют порциями виннокислую известь в виде водной суспензии. При этом раствор ортофосфорной кислоты взят в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в суспензии виннокислой извести.

Реакционная масса густеет за счет образования нерастворимых фосфата кальция (Са₃(PO₄)₂) и фосфатов металлов. Длительность реакции составляет 3-3,5 часа. Плотность раствора по окончании расщепления составляет 1,15 г/см³.

Затем полученный раствор при непрерывном перемешивании направляют на фильтрование с образованием раствора неочищенной винной кислоты и осадка. После чего осадок промывают водой с целью вымывания остатков винной кислоты, полученные при этом промывные воды смешивают с полученным при фильтровании раствором технической винной кислоты. Осадочный шлам отправляют на утилизацию.

Для получения винной кислоты полученный раствор технической винной кислоты направляют на первое концентрирование в вакуум-резервуаре при температуре 75-80°C. При концентрировании выпадает осадок фосфатов, который может загрязнить винную кислоту. Концентрирование проводят до плотности раствора 1,28-1,30 г/см³, после чего раствор сливают в отстойник для отстаивания в течение 4-6 часов. Далее раствор фильтруют и полученный фильтрат направляют на второе концентрирование, которое проводят до достижения плотности раствора 1,43-1,45 г/см³. Полученный концентрированный раствор направляют на кристаллизацию в кристаллизаторе с водяной рубашкой и мешалкой в течение 6-13 ч. Выход целевого продукта составляет 90-95%.

Пример 1. Расщепление виннокислой извести с содержанием винной кислоты 50% масс. осуществляют в реакторах-расщепителях. Водный раствор ортофосфорной кислоты концентрацией 30-35% нагревают до температуры 70-72°C и при постоянном перемешивании добавляют порциями виннокислую известь в виде водной суспензии в количестве 1000 г. При этом раствор ортофосфорной кислоты взят в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в суспензии виннокислой извести. Реакционная масса густеет за счет образования нерастворимых фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₃) и фосфатов металлов. Длительность реакции составляет 3-3,5 часа. Плотность раствора по окончании расщепления составляет 1,15 г/см³.

Для получения винной кислоты полученный раствор технической винной кислоты направляют на первое концентрирование в вакуум-резервуаре при температуре 75-80°C. При концентрировании выпадает осадок фосфатов, который может загрязнить винную кислоту. Концентрирование проводят до плотности раствора 1,28 г/см³, после чего раствор сливают в отстойник для отстаивания в течение 4-6 часов. Далее раствор фильтруют и полученный фильтрат направляют на второе концентрирование, которое проводят до достижения плотности раствора 1,43 г/см³. Полученный концентрированный раствор направляют на кристаллизацию в кристаллизаторе с водяной рубашкой и мешалкой в течение 6-13 ч. Выход целевого продукта составляет 90%.

Пример 2. Расщепление виннокислой извести с содержанием винной кислоты 50% масс. осуществляют в реакторах-расщепителях. Водный раствор ортофосфорной кислоты концентрацией 30-35% нагревают до температуры 70-72°C и при постоянном перемешивании добавляют порциями виннокислую известь в виде водной суспензии в количестве 1000 г. При этом раствор ортофосфорной кислоты взят в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в суспензии виннокислой извести.

Реакционная масса густеет за счет образования нерастворимых фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₃) и фосфатов металлов. Длительность реакции составляет 3-3,5 часа. Плотность раствора по окончании расщепления составляет 1,15 г/см³.

Для получения винной кислоты полученный раствор технической винной кислоты направляют на первое концентрирование в вакуум-резервуаре при температуре 75-80°C. При концентрировании выпадает осадок фосфатов, который может загрязнить винную кислоту. Концентрирование проводят до плотности раствора 1,29 г/см³, после чего раствор сливают в отстойник для отстаивания в течение 4-6 часов. Далее раствор фильтруют и полученный фильтрат направляют на второе концентрирование, которое проводят до достижения плотности раствора 1,44 г/см³. Полученный концентрированный раствор направляют на кристаллизацию в кристаллизаторе с водяной рубашкой и мешалкой в течение 6-13 ч. Выход целевого продукта составляет 93%.

Пример 3. Расщепление виннокислой извести с содержанием винной кислоты 50% масс. осуществляют в реакторах-расщепителях. Водный раствор ортофосфорной кислоты концентрацией 30-35% нагревают до температуры 70-72°С и при постоянном перемешивании добавляют порциями виннокислую известь в виде водной суспензии в количестве 1000 г. При этом раствор ортофосфорной кислоты взят в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в суспензии виннокислой извести.

Для получения винной кислоты полученный раствор технической винной кислоты направляют на первое концентрирование в вакуум-резервуаре при температуре 75-80°C. При концентрировании выпадает осадок фосфатов, который может загрязнить винную кислоту. Концентрирование проводят до плотности раствора 1,29 г/см³, после чего раствор сливают в отстойник для отстаивания в течение 4-6 часов. Далее раствор фильтруют, и полученный фильтрат направляют на второе концентрирование, которое проводят до достижения плотности раствора 1,45 г/см³. Полученный концентрированный раствор направляют на кристаллизацию в кристаллизаторе с водяной рубашкой и мешалкой в течение 6-13 ч. Выход целевого продукта составляет 95%.

Способ получения винной кислоты из виннокислой извести, включающий расщепление виннокислой извести, ее фильтрование с образованием раствора неочищенной винной кислоты и осадка, промывание осадка, смешивание полученных промывных вод с раствором неочищенной винной кислоты, концентрирование полученного раствора, его отстаивание, фильтрование, концентрирование, кристаллизацию, отличающийся тем, что расщепление осуществляют ортофосфорной кислотой, взятой в избытке 2% по отношению к винной кислоте, имеющейся в виннокислой извести, при постоянном перемешивании и температуре 70-72°C, первое концентрирование проводят до плотности раствора 1,28-1,30 г/см³, а второе концентрирование - до плотности раствора 1,43-1,45 г/см³.

Изобретение относится к новым частицам основной соли алюминия, содержащей анион органической кислоты, представленным следующей общей формулой (I): Ma[Al1-xM' x]bAzBy(OH)n·mH 2O (в которой М представляет собой, по меньшей мере, один катион, выбранный из группы, состоящей из Na+, K +, NH4 + и Н3O+; и М' представляет собой, по меньшей мере, один катион металла, выбранный из группы, состоящей из Cu2+, Zn2+, Ni2+ , Zr4+, Fe2+, Fe3+ и Ti 4+; А представляет собой, по меньшей мере, один анион органической кислоты, выбранный из группы, состоящей из аниона щавелевой кислоты, аниона лимонной кислоты, аниона яблочной кислоты, аниона винной кислоты, аниона глицериновой кислоты, аниона галловой кислоты и аниона молочной кислоты; В представляет собой, по меньшей мере, один анион неорганической кислоты, выбранный из группы, состоящей из сульфатного иона (SO4 2-), фосфатного иона (PO4 3-), нитратного иона (NO3 1-); и а, b, m, n, х, y и z удовлетворяют условиям 0,7 а 1,35; 2,7 b 3,3; 0 m 5; 4 n 7; 0 x 0,6; 1,7 y 2,4 и 0,001 z 0,5, соответственно).

Способ получения винной кислоты из виннокислой извести // 2087461

Изобретение относится к отрасли производства пищевых кислот, а именно к технологии получения винной кислоты из виннокислой извести, вырабатываемой из отходов виноделия.

Способ получения тартратов щелочных металлов // 1828857

Способ выделения калий-натрия виннокислого из водных растворов // 1616073

Способ утилизации отходов винодельческогопроизводства // 422768

Способ получения l-винной кислоты // 408943

Или ее щелочных солей от микроприл\есей // 399499

Способ получения кристаллической виннокаменной // 390067

Способ очистки лимонной и винной кислот // 173218

Способ выделения и очистки винной кислоты // 169109

Удаление галогенорганических и оксирановых соединений из потоков сложных эфиров карбоновых кислот // 2575928

Изобретение относится к способу уменьшения, удаления или устранения галогенорганических, глицидильных и оксирановых соединений из потоков сложных эфиров карбоновых кислот и неочищенных и рафинированных триглицеридных масел, чтобы обеспечить поток сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридное масло с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, или поток сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридное масло, которые фактически не содержат упомянутых соединений.

Извлечение ароматических карбоновых кислот и катализатора окисления // 2575125

Изобретение относится к способу извлечения ароматической карбоновой кислоты и катализатора из исходящего потока от процесса получения ароматических поликарбоновых кислот жидкофазным окислением соответствующего ароматического предшественника, включающему: (a) продувку по меньшей мере части маточного раствора процесса производства ароматической поликарбоновой кислоты в систему извлечения растворителя с получением концентрата, содержащего органические соединения вместе с катализатором, в качестве остаточного потока; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток посредством одновременной экстракции остаточного потока двумя жидкими фазами с использованием воды и органического растворителя с последующим фильтрованием; (c) отделение бензойной кислоты и пара-толуиловой кислоты и/или одного из ее изомеров от обогащенного монокарбоновой кислотой потока, извлечение бензойной кислоты, извлечение пара-толуиловой кислоты и/или одного из ее изомеров; (d) отделение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока, извлечение терефталевой кислоты, извлечение изофталевой кислоты; (e) отделение тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока и выделение тримеллитовой кислоты; (f) отделение соли кобальта и соли марганца от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока.

Производство ароматических карбоновых кислот // 2574394

Изобретение относится к способам производства ароматической поликарбоновой кислоты, в частности терефталевой кислоты. Первый способ включает a) получение в реакторе окисления потока сырой ароматической поликарбоновой кислоты в качестве продукта реакции окисления и потока отходящего газа реактора окисления, разделение потока отходящего газа на поток, обогащенный уксусной кислотой, и поток пара, обогащенный водой, где поток пара, обогащенный водой, содержит летучие соединения и неконденсируемые газы, и упомянутое разделение выполняется в устройстве дистилляции; b) конденсирование упомянутого обогащенного водой парового потока в поток конденсата и поток пара; c) подачу первой части упомянутого потока конденсата в упомянутое устройство дистилляции и подачу второй части упомянутого потока конденсата в экстракционную колонну, и d) удаление по меньшей мере одной ароматической монокарбоновой кислоты из упомянутой второй части упомянутого конденсата для формирования потока ароматической монокарбоновой кислоты и потока водного продукта.

Способ выделения глиоксалевой кислоты из продуктов окисления глиоксаля // 2573839

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способу выделения глиоксалевой кислоты (ГК), которая широко применяется в органическом синтезе, например является исходным продуктом для получения ванилина, аллантоина и биоразлагаемых полимеров.

Способ получения формиата цинка // 2567384

Изобретение относится к технологии получения карбоксилатов цинка и может быть использовано в различных областях химической практики, при проведении научных исследований и в аналитическом контроле.

Способ получения натриевой соли глиоксалевой кислоты из продуктов окисления глиоксаля // 2554514

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способу получения натриевой соли глиоксалевой кислоты, которая широко применяется в органическом синтезе, например является исходным продуктом для получения ванилина.

Способ запуска процесса очистительного выделения кристаллов акриловой кислоты из суспензии s ее кристаллов в маточнике // 2551854

Изобретение относится к способу запуска процесса очистительного выделения кристаллов акриловой кислоты из суспензии S ее кристаллов в маточнике с применением гидравлической промывочной колонны, имеющей контур циркуляции расплава кристаллов, включая пространство плавки кристаллов, а также рабочее и распределительное пространства, которые отделены друг от друга дном со сквозными проходами, соединяющими оба пространства, при реализации которого для первоначального формирования слоя кристаллов контур циркуляции расплава кристаллов и по меньшей мере частично рабочее пространство сначала заполняют содержащей акриловую кислоту стартовой жидкостью, температура кристаллообразования акриловой кислоты в которой ниже или равна повышенной на 15°C температуре суспензии S, а затем продолжают заполнение промывочной колонны суспензией S и, необязательно, регуляторным маточником, пока разность между давлением в контуре циркуляции расплава кристаллов и давлением в распределительном пространстве внезапно не упадет, причем вплоть до этого момента среднее арифметическое значение протекающего в совокупности через фильтры фильтровальных труб промывочной колонны потока регуляторного маточника относительно площади всех фильтров составляет не более 80 м3/(м2·ч).

Способ получения терефталевой кислоты // 2529902

Изобретение относится к способу получения терефталевой кислоты из пара-ксилола, включающему формирование смеси, содержащей пара-ксилол, растворитель, источник брома, катализатор и ацетат аммония; и окисление пара-ксилола контактированием смеси с окислителем в условиях окисления для получения твердого продукта окисления, содержащего терефталевую кислоту, 4-карбоксибензальдегид и пара-толуиловую кислоту; в котором растворитель включает карбоновую кислоту, имеющую 1-7 атомов углерода, и необязательно воду, и катализатор, по существу, состоит из по меньшей мере одного металла, выбранного из кобальта, титана, марганца, хрома, меди, никеля, ванадия, железа, молибдена, олова, церия и циркония, присутствующего в форме ацетатов или их гидратов.

Способы, процессы и системы для обработки и очистки сырой терефталевой кислоты и ассоциированные потоки процесса // 2527035

Изобретение относится к вариантам способа регенерации пара-толуиловой и терефталевой кислоты. Один из вариантов включает: получение потока маточного раствора, имеющего температуру от 140°С до 170°С под давлением от 3,5 бар до 8 бар, при этом поток маточного раствора представляет собой насыщенный раствор, включающий терефталевую кислоту и пара-толуиловую кислоту в воде и содержащий менее 1% вес./вес.

Способ превращения ароматических альдегидов в ароматические ацилгалогениды // 2523798

Изобретение относится к способу превращения ароматического диальдегида или смеси ароматических диальдегидов в продукт реакции, который представляет собой ароматический ацилгалогенид или смесь ароматических ацилгалогенидов, в реакционной среде, которая не содержит ксилола, где указанный способ включает приведение ароматического диальдегида или смеси ароматических диальдегидов в контакт с галогеном для получения продукта реакции, причем реакционная смесь включает дополнительный растворитель, выбранный из группы, состоящей из любых ароматических ацилгалогенидов и их смесей.

Способ получения антиагломератора для синтетических каучуков // 2548001

Изобретение относится к способу получения антиагломератора на основе стеарата кальция, который находит применение в нефтехимической промышленности при получении синтетических каучуков.