Способ регенерации перманганатного электролита для получения ароматических карбоновых кислот

 

Союз Советским

Социалистических

РЕСНУбЛИК

«>315413 (51) Я. Кл.

С 01 G 45/12

В 01 К 1/OO

С 07 С 63/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3. 035. .48:546.717 (088.8) (72) Автор изобретения

A.Â.Ëèâåí (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЕРМАНГАНАТНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

ОП И

ИЗОБР

К АВТОРСКО (61) Дополнительн (22) Заявлено 26.01 с присоединением (23) Приоритет—

Опубликован

Дата опублик

Изобретение относится к области электросинтеза ароматических карбоновых кислот, в частности к регенерации перманганатного электролита для получения названных кислот.

Известные способы регенерации пермангBHcLTQB отличаются значительной энерго- и трудоемкостью и не приемлемы для выделения перманганатов из реакционных смесей производства ароматических карбоновых кислот, так как это равносильно организации маломощного производства перманганата на месте.

Предлагаемый способ позволяет упростить выделение перманганатов из реакционной смеси, с целью их повторного использования в виде раствора электролита.

Способ основан на ранее не описанной реакции электрохимическогo окисления манганата бария, смешанного с раствором карбоната натрия или калия, в результате чего происходит образование перманганата натрия или калия.

Характерной особенностью этой реакции является сдвиг равновесия между манганатом и карбонатом бария благодаря удалению манганат-ионов вследствие их окисления на аноде.

По новому способу реакционнУю смесь, содержащую соли ароматических карбоновых кислот, свободную щелочь и перманганат натрия или калия, обрабатывают формиатом натрия или другим восстановителем для превращения перманганата в манганат, осаждают манганат бария действием любой растворимой соли бария и отделяют осадок от раствора фильтрацией. Осадок манганата бария, смешивают с раствором карбоната натрия или калия и полученную суспензию подвергают электролизу при 40-70 С, перемешивании и анодной плотности тока 1-5 A/äì

В результате электролиза образуется концентрированный раствор перманганата натрия или калия и осадок карбоната бария. Раствор перманганата после фильтрации и добавления необходимого количества щелочи вновь используют в качестве электролита для электрохимического синтеза ароматических карбоновых кислот. Осадок карбоната бария растворяют в азотной или соляной кислоте, а полученный раствор применяют для осаждения манганата бария.

П р е р 1. Берут 1 л водного раствора после электрохимического

315413

Гидроокись натрия

Перманганат натрия

Карбонат натрия

Тримеллитат натрия

Гидроокись натрия

Карбонат натрия

Перманганат и манганат натрия (в пересчете на перманга нат) 70

240

100

Пиромеллитат натрия

250

Составитель А.Груздев

Техред K. Гаврон Корректор В.Куприянов

Редактор Л.Письман

Заказ 891/60 Тираж 590 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 окисления смеси диметилбензойных кислот, имеющих следующий состав, г/л:

K этой смеси при температуре около 50 С добавляют 50 мл 30Ъ-ного раствора формиата натрия.К полученному темно-зеленому раствору приливают

200 мп горячего водного раствора,содержащего 155 г хлористого барин и

52 г.едкоrî натра,посл= ;о выпавший темно-синий осадок манганата бария GT сасывают на воронке Бюхнера. Осадок, не промывая, размешивают с нагретым до 60 C раствором, содержащим 180 г едкого натра и 180 г кристаллической соды, в 800 мл воды до образования однородной суспензии. Полученную суспензию помещают в злектролизер с плоскими анодами из монель-металла и железными катодами, снабженный перемешивающим устройством, и ведут электролиз при анодной плотности тока 30

2 A/äì, катодной плотности тока

ЗсО А/дм" и при 60 С в течение 2,5 ч.

После Фильтрования и промывки осадка небольшим количеством щелочи получают 800 мл раствора, содержащего Я

106 г/л пер.ланганата натрия, который вновь испсльзуют для электросинтеза тримеллитовай кислоты. Выход пер-, е . е манганата натрия 94 5Ъ rro веществу и более 90Ъ по току. Осадок — карбонат бария с незначительной примесью двуокиси марганца — после растворения в рассчитанном количестве соляной кислоты используют для осаждения манганата бария.

Из бесцветного фильтрата после отделения ма "raíàòà бария выделяют тримеллитовую кислоту обычными методами.

Пример 2. Берут 1 л водного раствора после электрохимического 50 окисления 4,6-диметилол-1,3-диметилбензола, имеющего следующий состав, г/л:

К смеси осторожно приливают 50Ъный раствор азотной кислоты до рН

2,5 и охлаждают до 10 С. Кристаллы кислой натриевой соли пиромеллитовой кислоты отсасывают на воронке

Бюхнера и промывают небольшим количеством ледяной воды. К фильтрату добавляют 200 мл горячего водного раствора, содержащего 150 г хлористого бария, и отфильтровывают осадок пиромеллитата бария. Затем к раствору добавляют 150 r гидроокиси натрия и 40 мл ЗОЪ-ного раствора формиата натрия, после чего выпадает обильный осадок манганата бария..Далее поступают как в примере 1. Выход перманганата натрия 92Ъ по веществу и око= ло 90Ъ по току.

Из бариевой и кислой натриевой соли пиромеллитовой кислоты выделяют свободную кислоту обычными методами.

Формула изобретения

1. Способ регенерации перманганатного электролита для получения ароматических карбоновых кислот, содержащего соли указанных кислот, свободную щелочь и перманганат натрия или калия, отличающийся тем, что, с целью повторного использования перманганата натрия или калия, раствор электролита обрабатывают формиатом натрия или другим восстановителем и затем растворимой солью бария, отделяю полученный осадок манганата бария, смешивают его с раствором карбо— ната натрия или калия и полученную суспензию подвергают электролизу с последующим отделением раствора перманганата натрия или калия от осадка углекислого бария.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что электролиз ведут с перемешиванием при 40-70 С и анодо ной плотности тока 1-5 A/äì2 в электролизе с железными катодами и анодами из монель-металла.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что осадок углекислого бария растворяют в соляной или азотной кислоте и полученный раствор возвращают на стадию осажде— ния манганата бария.