Bereiding van glycerol langs synthetische weg

10-)

·

,

-

R-;-V

-

i-e--rè:a-g.

.

...

P.L.Sleven.

-BEREIDING VAN GLYC?,ROIJ LANGS

SYNTHB~ISCHE

vffiG

Inleiding: Glycerol(CH

2

0H-CHOH-CH

2

0H) is een kJeurloze,reukloze,

zoet smakende vloeistof

met

een zoetkracht tov

sui-ker(=1) van

0,48.1)e

naam wijst reeds op deze zoete

smaak,daar ze is afgeleid van

het

Griekse woord glykeros=zoet.

Het

is een bestanddeel

van

natuurljjke olH:!n en vetten en van

phosphatiden,vooral lecithine.Het komt verder in

geringe

hoe-veelheden in bloed

voor.

Gebruik

van

glycerol:

Als zodanig wordt

glycerol weinig gebruikt,

het

vindt daarentegen vvelvuldige

toepas-sing bjj de bereiding van

allerlei andere

producten,

varierend

van explosiefstoffen

tot

si~Rretten.

Het

eerste belangr

ijk

e gebruik van glycerol (in de vorm van een

derivaat)we:rd ontdekt door

de

Italiaanse professor

Sobrero,die

in

1847

zljn ontdekking

van de

explosieve kracht van het

trini-traat van

glycerol(foutievel~k nog Rteeds

nitroglycerine

ge-noemd) publiceerde.Als zodanig kon

het

"nitroglycerine" niet

ge bruikt worden vanwege

zjjn instabili

tei t en vanwege het feit

dat het bjj kamertemperatuur vloeibaar is.

Het

w~s

Nobel

die in

1863

ontdekte

dat men een

waardevolle

ex-plosiefstof kon verkrijgen

door

J

nitroglycerine te laten

absor-beren in kiezelguhr en in deze vorm,dynamiet,is

het.nog

steeds

een belangrjjke

stof

in de moderne

techniek

.

___

Sinds Nobel's

ontdekking

is het

~ebruik van glycerol enorm

toe-genomen.Het

feit

dat het niet

schadel~k

is voor

het menselijke

lichaam maakt

het

geschikt voor gebruik in voedingsstoffen,die

daardoor

een juiste

vochtigheid

behouden en tegen bederf

gevrij-waard worden.Als zodanig

wordt

het bv gebruikt in suikergoed en

limonades.Het vermogen van glycerol om vocht te absorberen en

tegen te houden

maakt

dat scheercrème en tandpasta de juiste

consistentie behouden, terwjjl glycerol toegevoegd aan

bakkerjj-producten deze bros en smakeljjk houdt.

Het wordt verder nog

gebruikt

bij de bereiding van l

i

jm, cosmetica,

papier en in de grafische industrie.

Het

meest wordt glycerol evenwel gebruikt bjj de bereiding van een

viertal producten en wel,in volgorde van verbruikte hoeveelheid

glycerol,:

1) verven,vernissen en lakken

Het

wordt verwerkt tot alkyd harsen,welke harsen

gebruikt

worden in synthetische lakken en harsen en andere

beschermen-de lagen voor auto's,radio's en al die artikelen die een

hard en duurz1::I.aID oppervlak moeten hebben.

2) e:qr.3:t>STefstoffen(ni troglycerine)

~

Het

glycerol moet een grote zuiverheid hebben om ongewenste,

vroegt

1

jdiBe explosie te vermijden.

3)

6ellophaan

Het

glycerol

houdt

het cellophaan soepel en taai. Voor gebruik

b~

de bereiding van

cellophaan

moet het glycerol zeer zuiver

zjjn, daar cellophaan veelvuldig gebruikt wordt voor het

ver-pakken van

le~rensmiddelen.Het moet bovendien helder van

kleur en vrij Van enige geur zjjn.

4)

tabak

Glycerol houdt de tabak vochtig.

Het gebruik aan glycerol in de USA bedroeg in

1948

meer dan

100.000

ton,waarvan een groot gedeelte moest worden ingevoerd.

Voor een vollediger overzicht over het gebruik van glycerol

:" , z~

verwezen naar:Leffingwell,Georgia en Lesser,Glycerin,its

industrial and commercial applications-New York

1945.

,~-Bereidingswjjzen van glycerol: Glycerol werd in

1779

ontdekt

1"

door

Scheele

tjjdens experimentett

{

iJ ;

met

-

"o~ijfolie

.

Hij

ontdekte :bevens dat het een bestanddeel

ormt

I

J

..

~

van andere oli(3n en vetten, waaruit

h~

het glycerol

evenee

s

.t,...l

wis""

.

te bereiden.

~ '''~7'iJ

I

-t.

I

IJ)

₇

/

Chevreul vond in 1823

een

~~~

methode voor de bereiding van

glycerol

en

wel

door

verhi~van

vetten en

oli~n

met

kalk(vet-verzepin

e verzeping

gaat

eveneens met

KOH

,

N

a6H,zuur,Twit-chell eactie

ZnO

en vet

splitsende

fermenten(lipasen)

Enige

Ja.

.

ater ontdekte

Tilghrnan dat

glycerol

eveneens

ver-kregen

kon

worden uit vetten

door

verhitting(vetsplitsing) en deze

,

2 processen

waren

de enigen die

meer

dan 100 jaar

techn~sch

zou-den worzou-den toegepast.

~egenwoordig

bereidt men glycerol nog volgens deze 2 methoden.

_ jJ-

V

~n

het ene geval is het bjjproduct van de zeepindustrie, in het

an-/

r

dere

geval

van de vetzuurindustrie.Dit heeft tot

gevolg

dat de

~

/I

j

productie volledig afhankeljjk is van die van zeep en vetzuur,met

)

~~

als

secundaire

g~~olgen

sc~aarste

en

duurt~,vooral

in

crisis~~den.

~

Een

langs

synthe~1sch

bere1

à

glycerol

heei~

deze bezwaren niet,

zal

daarentegen

een prjjs

stabiliserende

invloed uitoefenen.

f

Ter

illustratie diene dat in

de

USA 20 dagen na de

oorlogsverkla-ring

het

verbruik van glycerol van

regeringswege

beperkt werd en

toen dit niet

hielp,huisvrouwen

verzocht werden om afvalvet te

bewaren.

Vandaar dat

gezocht

is naar

andere

bronnen van glycerol en dat niet

alleen in de USA.

Het was

reeds lang bekend dat b

j

j de vergisting van

melasse,

zetmeel,

glucose en soortgeljjke

stoffen glycerol

ontstaat en dat de

hoe-veelheid glycerol toeneemt

~anneer

men

de vergisting laat

verlo-pen

in

tegenwoordigheid van sulfiet of bisulfiet.

Op deze

w~ze

maakten

de Duitsers gedurende de 1e wereldoorlog

13000 ton/jaar. Veel gebruikt

is

deze

methode

evenwel

nooit

.

Een

greep

uit de

talr~ke

literatuur hierover: Italiaans patent

421763,US patent 2414838,Can.J.Research 25B,56(1947) en

Sugar 42

,no

12,26(1947)

0

0

-Hydrogeneren

van

suiker

bjj 190 C-240 C en 80 atro-300 atm met

Ni

als katalysator levert

gl~rcerol

(

Y

osikawa en

Hanai, CA

29,5080)

Hydrogeneren

van hout levert glycerol(Soc.Chem.Ind.Japan 47,916),

evenals hydrogeneren van vetzure esters(Hansley,Ind.Eng.Chem.

39,55(1947)

Iï

deze methoden gaan uit van natuurlijke grondstoffen en zijn

vol-ledigheidshalve vermeld,hoewel

ze,strikt genomen,

buiten het

onder-werp vallen.

Daarnaast bestaan er talrjjke

methoden

die

niet

uitgaan van

natuur-ljjke grondstoffen en dus een synthetisch bereid glycerol

ople-veren.

Wij noemen:

~)

British patent 573720

Acroleine (in water)

+

_{C1 2}

-

30

0

C

-

HOCH

:z,

-CH z.CI-C~~

(I)

I

+ NaHC03-(600C)~

glycerolaldehyde

(11)

11

+

H

₂

-

(120

0

C ,Ni)-

Glycerol

2)

Hongaars

patent 1317

8

3

CH

3

6H6HCOOH

+ CI2-(metaalchloriden)~

CH 2CICHOHCOOH

CH 2CICHOHCOOH

+

_H20

•

_{CH 20HCHOHCOOH}

CH

₂

0HCHOHr,00H -::::::

;~e~t~;l:tisch

--:::

CH

2

0H-CHOH-CH

2

0H

3)

Frans

patent 933182,zie ook 01sen,Chem.Ber.81,540(1948)

Condensatie van

formaldehyde

en C

₂

H

4

in tegenwoordigheid van

azjjnzuur of zwavelzuur

geeft

-

CHfg~~g!~

Verhitten van dit laatste product geeft een allylester en

hieruit ontstaat door verzepen en reduceren glycerol.

4)

us

patent 2451333

Bereiding uit formaldehyde,CO en H

₂

in tegenwoordigheid van

Co katalysator.

5) US patent 2407344

Bereiding

uit C

₂

H

₄

of C

3

H

6

,halogeen,s02 in tegenwoordigheid

van zwavelzuur of fosforzuur bjj 00_100 0C en een reactietijd

van

1ih-16~h.

6) US patent 2373942

Uit allylalcohol(CH 2=CH-CH20H)door een

katalytische

hydroxyle-ring van de olefinische dubbele binding.

"

w

111

7) CA 19

A

_{2,p 4226;alsmede Ohl,Chem.Zentr.1940,II,147}

Uit allylalcohol door oxydatie in tegenwoordigheid van

org.peroxyden met Os oxyde,V oxyde,Fe of Cu zouten.

8) Bull.Soc.Chim.France 20,98

e~yàat~etByQ~9*y*at~e+=Qe~

Uit 1,2,3 trichloorpropaan

door verhitten met water.

9)

us

patent 2500599

10)

11)

Oxydatie(hydroxylatie) van de olefinische dubbele binding

in allylalcohol door H

2

0

2

,of door org.peroxyden die H

2

0

2

kunnen geven.

Ber.30,3167

Uitgaande van dioxyaceton(bereid door condensatie van

form-aldehyde) door reductie hiervan met Na amalgaam in

tegen-woordigheid van Al-sulfaat.

Ber.21,3351

Oxydatie van allylalcohol met KMn0

₄

•

12) DR}' 369502

Uit trichloorprop

a

an door hydrolyse met

N

aHC0

3

in

tegen-woordigheid van Cu.

13) Uitgaan van formaldehyde of het hieruit te verkrijgen

CH20H-~~

en dit behandelen met

CH3N02~CH20H-CHOH-CH2N02.

Na behandelen met HN0

₂

ontstaat glyceroJ.{.eerst de -NO

f

groep

14) Newitt en Mene,J.Chem.Soc. 97(1946)

reduceren to

~en

Oxydatie van allylalcohol met 02 in waterig milieu.

-

N

H

2 )

15) Uitgaande van propeen en

Cl~

kan men allylchloride

be-reiden.Uit allylchloride kan men lan8s verschillende wegen

tot glycerol komen.

W

illiams,Chem. and

M

et.Eng. 47,834(1940)

W

illiams,Chem. and Met.Eng. 48,87(1941)

Williams,Trans.Am.Inst.Chem.Eng. 37,157'1940)

Mc Cutcheon,Soap.Sanit.Chem.24,3711948)

Thornton, Petr.Processing 3, 9J1" (1948)

Forster,Petr.Engr. 20,274T1948)

Sherwood,Can.Chem.Process Ind. 32,1102(1948)

Provash,Ind.

S

oap J.

14,220(1949r-Hightower,Chem.Eng.

S

ept.1948,p 96;Oct.1948 p 97 en p 134.

M

orge

JTt

an,Discovery 11,209(1950)

Staff report,Ch

e

m.

E

ng.

N

ews 26,2770(1948)

De me

'

c

hoden 1) e

n

?)

z

jJn

voor toepassing in het groot niet

ge-schikt,daar ze uite

aa

n v

a

n mi

n

der eenvoudige grondstoffen

(acroleîne re

A

p. melk

z

uur);bovendien in hun uitvoering zeker

niet eenvoudi

g

er z

jj

n

d

an de methode ad 15), waarvan we de keus

zullen verdedieen.

D

e methode ad 3) is niet onaantrekkel

ij

k daar ae uitgaat van

een-voudige grondstoffen als aethe

e

n en formaldehyde.Het rendement

van de bereidin

g

is evenwel slecht.De bereidin

g

loopt verder

langs veel

tussen~rappen.

De

m

et

h

oden ad 4) en 5) g

a

an

e

veReens uit van

een~oudige

grond-stoffen.Over rendem

e

nten konden we ni

e

ts vinden in de

litera-tuur.

W

at 4) a

a

ngaat kan opgemerkt Vlorden dat zeker veel

bjjpro-ducten gevormd zullen

w

orden en wat

5)

aangaat dat de

reactie-duur te lang iA voor een technische toepassing.Deze methode

vraagt bovendien tov 15)

I~~et

__ ge-,!~

_!,,~li.li_"y'~~ur

en S02.

'

De methoden die uitgaan van aliyIalcohol staan

o~vallen met

een goedkope bereiding van allylalcohol(methoden 6-7-9-11+14)

De gebruikel

i

jke methode voor de bereiding van allylalcohol

was uit

g

lycerol en ox

a

alzuur,

e

en ni

e

uwe methode gaat uit van

propeen en chloor en fei tel

j

jl: zijn deze methoden dus identiek

met 15) daar

oo~

hier allyl

a

lcohol als tussenproduct

verkre-gen kan

worden.~en

keus ui

t

de methoden om ally

l

alcohol om

te zetten in glycerol zal gegeven worden

b~

een bespreking van

de met

h

ode ad 15)

E

en zelfde opmerking

g

eldt voor de methoden die uitgaan van

trichloorpropaan(JTle

t

hoden

8

en 12) daar trichloorprop

a

an

even-eens tussenproduct kan zjjn b

i

j de bereiding ad 15) .Er

z~

hier

reeds opgemerkt dat trichloorpropaan zeer

moeil~k

omgezet kan

worden in glycerol.

~v)

IJ...

I

De

conci.ensatie van

formaldeh~rde

tot dioxyaceton verloopt

met

een slecht renElElment(methode 107 en is verder weinig

aantrek-kelijk omdat

een

s~le

\'iat

erstof bereiding nodig is.

De

methode

13

tenslotte heeft het bezwaar

dat men nitromethaan

moet

maken,

verder nog

meet reduceren

en behandelen

met

salpeter-igzuur

waa~door

deze

methode bewerkelijk

is.Ze verloopt bovendien

met een

slecht

rendement.

Er rest dus

de methode

15 die

de

volgende voordelen heeft:

a) Eenvoudige

grondstoffen

nl propeen van kraakinstallaties en

NaCI

voor de bereiding van chloof en Na6H(Na6H is nodig

voor

de

verdere synthese)

b)

Een grote

variatie in waardevolle

tussenproducten is

moge-lfjk(allylalcohol,trichloorpropaan,diallylaether) waardoor de

synthese

minder gevoelig

wordt voor marktinvloeden.

c) Op

betrekkel~k

eenvoudige

wfjze

wordt een zeer zuiver

gly-cerol

verkregen.

d)

Het

rendement van

de synthese is

hoog.

Moge

deze opsomming van voordelen reeds

reden genoeg zfjn

om

deze synthese

te

kiezen,daarbfj kont

nog het feit dat

de

Shell

na een

research

van

11

jaar

deze methode

eveneens

heeft

geko-zen voor de bereiding

van glycerol langs

synthetische weg.

De

fabriek in

Houston(USA)

is

de

eerste

fabriek

voor de

berei-ding van synthetisch bereid

:~~I~Tcerol

ter wereld.

Economische

aspecten:

Nauwkeurig

e cijfers over de

productie

van

glycerol

in

Nederland

konden

niet

verkre-gen

worden, daar

deze cijfers

geh

eim

zjjn.

W

el

werden

ons door de

Economische Voorlichtingsdienst

in den

Haag

cijfers verstrekt over

in-

en uitvoer

.

Uitvoer

ruwe glycerol '50

15

ti!

24.000)-invoer 2077 t(f 30700(])

'51

29 t

f

88.000)-invoer

1121 t(:3591000)

Uitv.andere

glycerol

'50 2297t

!

6000000)-inv.

331t(f 672000)

'51

2231t(f

12000000)-inv.

131t(f 617000)

Wat men precies

onder

ruwe glycerol

en

andere glycerol moet

verstaan

is niet duidelijk.

Als

productie cijfer voor

Ned

erland

werd

uit

andere

bron verkregen

+

3000 t'waaronder

dan valt de productie

van

geraffineerde,

ëhemisch zuivere,gedistill

eerd

e en dynamiet glycerine)

Ook hier

is

niet duideljjk wat

men

onder de

verschillende

seor-ten

glycerol heeft te verstaan.De productie aan chemisch

zuivere

glyaerol bedroeg

+

2000

t.

Zou I'1en afgaan op-de

cijf

ers

van in-

en uitvoer van "andere

gly-cerol"

en

deze

beschouwen

als

chemisch

zui ,rer

beOOftOlYl.'Cfl dan

komt~p

een surplus

van

uitvoer boven de invoer van

1976

t(tS~)

en voor

'51

van 2100 t.

F

et

is rlOgeljjk dat deze hoeveelheden inderdaad in ons land

geproduceerd worden, het is evenwel ook

moge

lijk

dat een

deel

ge-produceerd

"vord

t uit

ruwe glycerol.Een zekere

conclu

s

ie is

niet

te

trekken

.

In

Survey

of Current Business(April

'52)

vindt men voor het

ver-bruik in

de

USA opgegeven

87

.

400

.

00

0

Ibs over

het

t~dvak

Febr.'51-Jan.'52.Dit is een verbruik

per

hoofd

van

+G,25 kg.

Wanneer

we een zelfde verbruik per hoofd voor

Nederland

aan-houden komen we op 2500 t/jaar.

Deze hoeveelheid

w

illen

we nu synthetisch g

ua

n bereiden naast

de reeds bestaande productie,

die

dan kan dienen voor export.

Een export die Bezien de

s~U~ende

behoefte aan glycerol

en

de

hogere prijs

een welkome deviezenbron

zou

kunnen

betekenen.

Stilzwijgend

is reeds verondersteld dat de fabriek in

Ned

erland

ko~t.De

omstandighElden

voor een

dergekijke plaatsing in

Neder-land z

i

jn

sunstig

:

P

ropeen

kan

in grote hh betrokken

worden

van

de

raffinaderijen aan de Nieuwe

W

ater

weg(kraakGas

wordt nu verkocht

voor stadsgas aan verschillende gemeenten in Zuid

H

olland)

,ter-Vl

jj

l de andere

grondstof(~'TaCl)

eveneens zeer !'uim voo!'handen is

tegen

lage prj

js

.

Waar

de fabriek gezet zou

m

oeten

worden is

een vraag

die

zich

in

kort bestek niet

l~at

beantwoorden,daar de beantwoording

van

zeer

veel

facto~en

ê;l.fhangt

"i:k!'i

jgt men de

indruk

dat een

fa-briek

dicht

b~

een

!'affinader~

gun

stiger

is dan een fabriek bij

de vindplaats van het zout

.

Een

fab!'iek dicht bjj

de

N

ieuwe

W

ater-weg

heeft

verder

h

et

voordeel van uitstekende verbindingswegen

over water.

S

aJTlengevat:Productie

2500 t/jaar volgens de methode

als gerloemd

11 4, 'T I~ -IS J>j

I

11-, , I I

.,

-. ,

I

I

,

B

7

•

0,

1

IHH

I

IR

!I ! IH ~II.H-j HHi mT :i :1 ~r IU :~ ,j~ !

IJ

ii ' j

rr

j: I~ .l: rr I! It

fi

I: ii :

H

_lim:·'

~7 fH~: I;':: ~ti-H~l pH jIJi

Wt

[: ft

ft ': 10 I1 lil

It

T j! 11

mtj

1I 1 11J fi li

'Ii

It+ttl 1 it. fJll

fltf1Hl

i± ~;:;l ;!t

l-lHIiWf:=

H 11:è::

f*

U-H j I. :: IIH H

•

=

~

_e

l1+tI

•

, I~

-•

-il ~:.!:j: I CC': ~!.:-: . -':;"1

ce-f.:l'J 1-- I:'::::ii! ,,:~':: ~::-:j=: I-=-i=h I"'C-" r:-- :::r:' Ic' _ ... ... t-! -i-t f-FL--:;.r. I-:-t;-cl t: I~;:r, :..:~± ft fi t:;iIL~; :;.r KH;;J ~ ::;~

r

'1'-:-1' Irt RM . .,..,-, ~:i H= ~.-+;..,. 1::;;Lj. 1-'-' h-I·:;: ·,t,· cr ; •. r..,~ ---r ft :':±~.;.c -, Cf'-H- .-·cc _+t i+-~Ii" :i:tl-' !tU;':'!.::I"· ~1:- ,-:!

~ ,r ·ti '"' ""r ~.

,,-dnim:

l~:' =r"I~~

.,

-~ Q _.:1 ~L

+--

.-.

,.

S VII)

..

B) Ál1ylalcohol-e'l~Tcerol

aJ Chloorhydrerirg V8n allylalcahol

De chloorhydreril1g van allylalcohol verloopt in waterig milieu. Directe inwer-king vcm v>Jatervri,ie allyïalcohol en chloor op el-kaar met het doel Glyceroldichloorhydrolte vormen gaat slecht, deze verbindine kan men wel bereiden door inwerking van HOCI op allylchloride(zie pag.V) Dit was reeds lang bekend en ook

Williams (1) geeft ecm dat op deze :-rIanier geen goede rendementen verkregen kIimnen worden, clWZ bJ.i de inwerking van watervrije allyl-alcohol en chloor.

])aarentf~gen verloopt ne chlo 1rh;ydrering van allylalcohol in

waterig milie'.l vl)t,het :reactieroengsel kan noor hydrolyse omge-zet worden in glycerol.

Over de chloo:rhy(1yering g(~eft Williams (1) de volgende bijzonder-heden:

Daar de reactie

i

n

hoge r'late exotherm ~ s moet er gezorgd worden V00r een voldoende koeling.Dit kan men bereiken door als reactie-vat een gevulde toren te gebruiken waarin onderin het chloor bin-nenkomt,terwiil de allylalcohol over de vulling naar beneden

drup-oelt.Het reactiemenesel onder uit de toren wordt gekoeld en dan voor een deel weer deor de toren ~epom~t,voor een deel afge-voerd. Op deze vviize bereikt man dat er voortdurend een grote hh koude oplo!-:sing in de toren aanwezig is, terw:i,il dqor het ronèy>om-pen de reactieti,id vergroot',fzodat de reactie de kans heeft volle-dig af te l open.Door de vulling hepft men bovendien een inten-sief contact tussen de Fasfase en de vloeistoffase.

Volgens Read en Hurst(6) d.ie de zelfde reactie op laboratorium schaal uitvoerden kri,il::t men ,:;~i de chloorhydrering van allylalcc-l.

hol

87

%

monochloorhydrol en slechts zeer weinig dichloorhydrol.

Wi11 iams (1) geeft Gan dat bi,i een temneratuux van 2000 en een 4.4% allylalcohol onl ossing in water en een verhonntY'g ver se voeding tot recycle 1:2 een rendement van

9

3.

5

>, '

.

"an glycerol verkregen kan worden(hier is de op de

chloorhyd 'ering volgende hydrolyse dus bii _{:' nbegre-oen)}

In een 5~b oplossing' verkriigt men volgens dezelfde auteur een rendewent van

9

2

;0

Clan monochloorhydrol. Het is deze concentratie

Cl ie men gebruikt bi5 de chloorhydrering, zoals ook Sherwood (7 ) aangeeft. Er is nog etm andere manier om de chl'1orhydrerir.g uit te voeren en hierover deel t BrGoks(A) iets ~ede.

Volgens Brooks is

n

et

van bijzonder belang on het bi'; de reactie

01

2 ... H2 0 ~ ~iCI ... HOCI gevormde HOCI te behouden daar dit aan de <1ub'r-ele l)inding van allylalcohol moet adderen.

Vvanneer men TI1l het PCI weg kan ne!Ilen zonder tegeljik het nOCl mee te nemen is dit doel tereikt.NaOH i s hier dus ni et voor

ge-schikt. Wel Y'unY"en met succes carbonaten, bicarbonaten en bo'raten

gebr'likt \'Vord"n. :~en bi.iko:nend voordeel is dat de bovenvermelde reactie naar rechts gedreven wordt waflrdoor chloor niet de kans kriigt met de OH groep van de allyfralcohol te reageren (onder vor-ming van acroleine noor oxydatiel en ~et ook geen

dichloorver-binding kan vormen.Er gebruik van carbonaten en bicarbonaten heeft men veraer in het oi-il'wuden van de CO') ontwikl-elinG c •

een indicatie VOGr het v-eei:r::d ipr1 zIin van dé reactie.

-I "

-Rende;'~enten tot g5~o'lan rnonochloorhydrol (berekend O!) a

11ylalco-hol} worden ongegeven.

TIJaar ook de rClethode die d oor 'Ni 11iams (1) beschreven wordt geeft uitstekende rendementen en deze ui~voeringsvurm leent zich m.i.

beter voor een continue uitvoering.In de t abriek te Eouston

ge-br uikt :TIen deze methode eveneens en dit was ,wnleiding om dit

bj,i ons ontwerp ook te Cl oen. Eet geringe verschil in rendement tussen de beide uitvoeringsvormen is geen aanleiding om de

methode van J3rook~J de voorkeur te geven boven de methode van

r,....---

" I • i::> ., VT .L _ I -, ~ )

Omzetting monoc11100rhydrol-glycerol

Deze omzetti~g komt nepr

op

de vervanging van een Ol door OH,een

vervanging rl ie we o(}k al t egenkwamen bi'; de hereiding van

allylalco-hol 1lÎ t 811ylchloride. VolgeTls 1:ril!.tams (1) kan ~.'len de byorolyse op

ongeveer oezel~de ~ize uitvoeren als de bydrolyse wa8rmee we een

vergeli.iking trok>en. De niet geneU1Jyaliseerde nonocnloorn

ydroloplos-sing(deze bevat imDers R61) wordt sa~en met NaOP + Na2CO~ in een

hydrolyzer gepompt die v00rz1en is van een roerwerk. J

Deze hyorolyzer bI iift steeds vo~ met vloeistof (zie bij de

besc!1rji-ving) Bii een temneratWJ.r van 150 C en ep.n reBl~tietji('1 van 30 min

ver-loopt v.olgens ~)herwood (7) de reactie met p-oed rendement.

Van 'Oelane; zjin ook hier de alkalttei t, temperatuur en reactieti.'d.

Deze proces variabelen dient men dan ook te controleren.

Winning van ne glycerol.

Uit de hydrolyzer komt een zeey v~rdunde glyr-erol oplossing(zie

bii de materiaalbalans over de hydrolyzer) die veel overeenkomst

vertoont met àe verdunde glycerol oplossing die men verkrijgt b~ de

:;ereiding van. [Slycerol uit 'letten. Daarnaast bestaan er verschillen

en we zullen nog zien ho~ dit de verdere wiTlning beinvlcedt.

Eerste stap is het concentrpren vam de verdunde oDlossing.

Voleens Lawrie (9) en Scr.l enker (10) kan lT:en niet indamnen in open

aunaratunr daar hierbii een ontoelaatb;:,ar groot ve:rli es aan

gly-cerol ontreedt.I'TJen moet gebrnik Daken maken 'van -gesloten apparatuur

en wel

bi.i

voo~~~keur van onder vacunm werkende apparatuur.

GebT1ük 'run vacuumverdampers heeft df.' volgende voordelen:

1) het kookpunt wordt verlaagd, daardoor minder hogere tenPJeraturen

in de verdampers en minder kans op ontleding en polymerisatie

van gly:cerol.

2) bij gebr~ük van meerd ere effecten is de stoombesparing niet

on-'te langriik •

3) tiir.sbes-oaring.

We hehten ~en dubbel effect verdamper gekozen:in de eerste verdam

-per wordt tot 40~.s ingedaJTlpt, tn de tweede ve:rda!TI~)er ~ot 80;1.

Bi' deze laats+.e concentratie kan NaCI niet meer in onlossine bli.iven,

dit scheidt zich af en tege15i)c met het indampen is dus een zekere

zlJivertng bereiJ:-t.

Uit de verdamner kor.:t dus een aan Nael verzadigde glycerol onJossing

met daartn gesuspendeerd HaCl. Volgens WiJ.liams (1) kan men het NaCl

affiltreren,bv over Ren roterend filter,en het HaOI uitwassen Met

isopropylalcohol.De water en glycerol bevatt ende isonropylalcohol

wordt dan gedistill~~erd om het glycerol weer terug te winnen.

~-i.antrekkeljiker en eenvoudiger leek het m.i.; om voor de afscheidtng

van NaCl gebruik te maken VCtn een centrifuge,zoélls bv door de

firma" geconstrueerd wordt en die toepu.ssing vindt · in de

suikerin-,dustrie ,waar men ook te maken hC:f~ft met stronerige vloeistof:!'en.

Volgens Lawrie (~3} verliest n;en bi.i het gebnük van centrifuges niet

meer dan 1 ~b. Hoeveel men bi.; de andere methode verliest is mU niet

bekend.Na de cen~rifuge hebben we d~s verkregen:practisch zuiver

NaOl(dat weer gebruikt kan worden voor de bereiding van chloor en

l\faOl1) en een aan NaGl verzadigde gl ;Tcerol onlossing.

Deze la3tste o::;Jlossing moet nu van NaCI bevri,;d worden. Dit geschiedt

door vacUtAmdistillatie in batch waarbi.i zowel water als glycerol

o-ver de top gaan.De distillatie geschiedt in vacuum om ontleding van

glycerol te voorkomen. Eet terugvoerfm van condensaat is hier niet

nodig daar het glycerol toch nog verder gez1liverd moet worden.De

uitvoering peschiedt in een gepakte kolom.

Men zou ook Jrun"'-'en d:i.stiJ leren op de volgende manier:eerst water

er af halen en dan de glycerol(hodemproduct)in f-7en andere kolom

o-ver de --top halen.Di t kan continu gebeuren. In l~e.t algemeen g

espro-ken is een continue distj.llatie economischer maar }1et ms de vraag

of dit ook het geval is bi.; de p,eringe hh waarmee wii te rf1aken heb

-ben.Zonder een àienergaande analyse is deze vraag niet afdoende te

beantwoorden en we hehben dan ook,betrekkeli.ik willekeuri[S,een

dis-tillatie in batch fekozen.

Nu volgt een extractie met xyleen.In de zeepindustrie voert men deZE

bewerking niet uit en hier openbr;.art zich het verschil waarop we

reeds doelden.Thj de chloorhyd~ering hebhen we onget~lfeld ook iets

acroleine en derivaten gekregen die door de inwerking van de hoge

... R, • .."vc.lot

S IX)

I.

..

temperatuur

,

althans voor een deel

,

ge1)01ymeriseerd

z

ullen zi

,i

n

.

Verder zijn er teerachtige verbindingen ontstaan

.

De hoog moleculai

-re

ve

r

bindingen zi

,

in voor een deel wel achtergebleven bi

,1

de

vacuum-distillatie(hoeveel is niet te zeg

g

en)

,

de

rest is overgekomen met

~

de glycerol en

z~jn

dus door distillatie

m~et

van het glycerol te

scheiden

.

hinderli

,

ik is bovendien dat ze het glücerol kleuren en de

glycerol is dan ongeschikt voor de fabricage van cellophaan en

voor de toepassing in levensmidnelen

bv

.

Door extractie

!:Jet

xyl

"

en

bmnen

deze verontreinigingen verw.jderd

worden

,

terw:i;1

bovendien

de teerachtige verontreinigingen beter

in het xyleen zullen onlossen

d

an in het g

l

ycerol.l:.o is

e

en dub

-be

l

e zuivering

hereikt

.

J)e

enige literatuur die ik o

v

er deze extrac,

tie kon vinden is van de hand van Bvans(11}We nemen hieruit

o

ver:

Voar

de extractie

In

H

akt men gebruik

van

een

nièt met glyceró

l

mengbaar

oplosr:llbddel

bi

i

_{verhoogde temperatullr}

_.

_{JlTa scheiding van de}

beide lagen wordt

het glycerol

weer aan distillatie onderworpen

.

De dan verkregen

-

is vn

i

_{aan kleurend materiaal en is meer dan}

_.

gQ

.

51o

zuiver

.

De,

liet

glycerol,kleurende 'bestandd

e

len kan

men

we

l

verwi

.i

deren door

gef!"actioneerde

distillatie maar a

l

leen met

grote

verliezen aan glycerol

.

Deze methode is dan ook ongewenst

.

Volgens Bvans

kunnen

de

verontreinigen niet

geextraheerd

bi) gewone

temperat\I.'JY

met

een lyopr:iel oplosmiddel

,

zodat ze dus bi5

fewone

'.'

temperatu'JY hydrophtel van kara

1

_·

_{ter ziin}

_.

_Door

_een

_{verhoging vàn de}

temperatuur wordt evenwel he

t

karakter lyophiel en dan

kunnen

z

e

dus wel

geextraheerd worden met

een lyophie

l

oDlosmiddel

.

De temperatuur waarbij de

e

xtractie

pI 8

,

ts vindt

ia

van

belang

.

Is de T te l

a

ag dan vindt de extractie in onvoldoende

mate

Blaats

.

De

beste

~

of liever het

beste

ternneratmJTsgebied 'is

80-150

C

De verhitting die de

glycerol(en

d~s

de verontreinigéngen)onder

-gaa

n

is voldoende

het

vermelde

effect(verandering van

karakter)

te bewerkstelligen

.

Het

extractiemid

d

el

meet aan

de volgende eiéen

voldoen:

a) stabiel zjin bji de temperatuur van de extractie

b)

:

onmengbuar zi

,i

n

r:l

et

glycero

l

en niet er mee reageren

.

c) volledig

gescheiden

kunnen

worden

van het

glycerol

houdende

raffinaat

.

E

et

beste

kan

men

stoffen nemen die een k

o

okpunt hebben dat vol

-doende lager is dan dat van

glycerol

zodat

e

en scheiding van

gly-cerol en

mee gekomen

extractiemiddel op eenvoudige wj

,

ize door

distillatie 8ewerkstelligd kan

worden

.

Daar

het

kookpunt

van

glycerol

290 C voldoen in

dit

verband stoffen met een kookpunt

beneden 200 0C

.

De beste extractiemiddelen zi5n koolwaterstof

f

en

:

ze

extrahe;en zeer

e

f

f

icient

,

lossen zeer weinig

glycerol

op(xy

-leen

bli

95 C (), 04

gr

per 100

C0)

,

kunnen eenvoudig voldoebde

zui-ver zui-verkregen

worden

,

z

U

n zeer stabiel

,

reageren

nie~

met glyce

-rol

,

zjln

g

oedko

olJ

p.n

in comr

o

ercj.ele

h:,

te ver:t::riigen.Dit laatste

geldt

ze

k

er voor

e

en oliernaatschannj

,

i

,

die

glycero

l

zou willen

ma-ken

uit

propeen

volgens het

door

ons beschreven

nroces

.

Als extragtierniddel f'.ebben vve xyleen

gekozen

dat voldoende laag

kookt (140 C }om eep volledige scheid

i

ng

dOOT

distillatie te kri

,i

gen

en

aan

ne

andere kant

hoog genoeg

kookt om de extractie

bi,;

normal

druk te kun

1

1

en uitvoeren.

E

ventueel

aanwezig

w

ater sto

a

rt niet

.

Het

proces

kan men verder

zowel

batch

als continu uitvoeren

.

De hh xyleen tenslotte die men

nodig heeft is niet critisch

.

Evans

g

eeft

aan

dat

goede resultaten

verkregen kun

:1

en

worden

r1

et

hoeveelheden

die 0

,

8-1

,

4x

zo groot

ziJn als de

h~J

glycerol die

g

e

c'

xtrahe

c

rd

moet worden

.

W

e hebben een

verhouding 1: 1

g

ekozen en

werken

bi; een temperatuur van

90

0

C

.

Tot slot van

(1

e

winning

vol

g

t

nog

(~en

twe

'.:

de vacuumdist:tllatie

.

Eveneens

in batch

en

in een

gepakte kolom

.

Hier

wordt wel reflux

gegeven

om

een glycerol

van zo

groot

mogeD

,

i

ke zuiverljeid te

ver

s

X)

b}

Eesch~;ving

van

de

fabriek

.

ruj

de

d~stillatie ~an

de

wat

erige

a

llylalcoholoplo

ss

ing is een

71

.

3

%

oplos

s

ing

verkre~en.Voor

de

chloorhydrering is e

e

n 5%ige

o~lcssing

nodig,zodat er verdund moet

worden

.

'

Vanuit de

opsla~tank

gaat

de 71

.

3

%

ire

onl~ssing

in

af~emeten

hh

naar

een

stalen

verdunt~mk(voorzien

van

ee

n niveauaanvv5

i

_zer}

waarin

bovenin

water

wordt

in

g

evoerd

.

De

hh

w

ater kan afgelezen

worden op

ee

n

watermeter

.

In

deze tank wordt de vereiste

stèrkte

bereikt

.

Ter

controle

hiervan caat

de verdunde

o~lossing

via

':'

en

overloop (vo

or

zien van

een

aeroilcter en

een

theroometll'1r)

.

naar een

stalen

ops

la

g

tank

.

Al n

'

Gi

r

ge

lang van de stand van

de

aerometer

en

de

tem~erat';" -,..

kan

me

n

meer

of

minder

wa

ter

geven

.

VRonui t de opsla

g

tany

w

o

rd

t de 5

;'vig

e

on

l

os

sing

P;

epompt na

é:

:

r

de reactietoren(st

Du

l

tek

leed

~et

Haveg,een corrosie bestendige

nlastic-vuJling van

~et

zelfde

mat~riaal(Haveg»waarin

onderin

een

afgemeten

h

h

chloor binnenkomt

.

H

et reactie

m

engsel

gaat

v~&

een

k

oeler(zel

fde ma

teria

a

l

als

de toren) voor 2/3

weer

terug

in

de

toren

,

voo

y

1/3

wordt het

afgevoerd

n

aa

r de

hydrolyzer

.

Deze verhouding

wordt

ge

controleerd d0

0

r

(~en

klep

A

n

meetflens

.

Op

weg n

d

3.

r de hydrolyzer ontmoet de afgevoerde oplossing

e

en

menger

.

In

deze menger

kO,:l'~ od;: u; 0l)

1

ji...,

oL

V')OrbE;v,é:u.~,nd..:

q:.lG

s

-.:,i l1lS Vdll ;\. (,l::"u.

l.aOá

c

n'j QE.,()l

.I.~a2C0"i

i

n

1

00 delen

water

.

Deze laatste hh

wordt

eveneens

gecontróleerd

.

Het

materiaal VRon

de voorwarmer is roestvrij staal

met gelaste

pijpen

.

Van hetzelfde

materiaal

kan

ci

e

menger gemaakt

worden

.

Ge zamenli.

i

k g

,

at dit

mengsel

naar

de reactor,waar

even snel wordt afFetapt

wordt

als

wordt ingevoerd,zodat

het

niveau constant is en de

reactieduur

goed

te regeRen is

.

Deze reactor

is voorzien van een

stoogmantel~

de

stoomtoevoer worllt

ge

re

f::

e ld op

0

,

e

tem~eratu'lr

van 150 C

.

In de hydrolyzer bevindt

zich

een roerder

en

verder is dez

e

.

'

h5ldrolyzer voorzten

van een

veiIigl]eid en een drukmeter

,

alsmede

van een niveaumeter.

T'.~ateriaal

an de

hydrolyzer: Cr/

U

i staal

18/8

m

et

0,

1

C

, 2

Iv1

n en 1

S

i.

H

et is

uiteraard

ook

rn

o

ge

li

i

k de

niet gene

r

_{1.traliseerde}

_chloor

-hydrol oplossing voor te

wa

rmen op 150oC.Door de aanwezigheid

van

Hel

stelt dit

mengsel

hoge eisen aan

h

et

materiaal

van de

eventuele voorwarner.

J,1

en

zou

pi

,

ip

en

k

unnen nemen van

K

arbate

maar dit m1Ïl.nt

niet uit door grote

me

chanische

sterkt

.

e.

B

eter is

het

:

l

ez

e

o

p

lossing niet voor te

warmen

.

Vanuit d

e

hydrolyzer

gaa

t

het

mengsel naar de vacuumverdampers

(zelfde materiaéü als

de

hydrolyzer met gelaste pj.;pen)Deze

va-cuumverdal:l:!)ers zi

,

in

VOOTZ ien, zoals

de

tekening

b

ö

ngeeft

,

van de

:i

_

nrichtingen nodi

g

vo

o

r

ee

n

goed

functioneren

e

n voor de

con-trole

van

de verdamping

.

H

et vacuum wordt onderhouden

door

een

valcondensor+injector

.

ln de tweede verdamper vindt afscheiding

I

van zout plaats.De

in~e0ampte

glycerol(samen met uitgekristalli.

seerd

zout) komt

in

e

e

n ontvanger en

kan

via

een

schuifafslui~8

ter belanden in

f~en

trog

vanwaar

het via een goot

gevo

.

erd

wordt na

a

r een centrifu

g

e

.

Het materiaal

van deze

3

apparaten is

hetzelfde

als

dat van de

hydrolyzer

.

Zout

is het

ene

product da

t

lüt

de centrifu

ge

komt

,

aan NaCI

verzadigde

g

lycerol-water

op

-lossing

het

andere

.

Via een

tank komt dit laatste in de ketel

voor

het

onderga

a

n van

een

vacuumsistillatie bi

l

20

mm

.

Het

va-ouum

wordt

on

dezelfde wi:ze onderhouden

n

Is

bi;

de verdamners

•

.

Verwarming .vÊm de

ketel(ma"t

.

als van

de

hydrolyzer)

ges

c

hiedt

Tl'et

Dowtherm

.

Stoo

r

"'

verwarming zou

een

zware constructie van deze

kete I

me

t

zich met;

')

brengen.]Je

over de top

komende glycerol

wordt

gekoeld

o~

gO C en

gaa

t dan via e

e

n tank naar de menger

,

waar

evenpens

de

xyle

p

n binnen

l'o

mt

.

Deze menging geschiedt

in

batch

.

H

ierin wordt telkens een 2 hr

portie glycerol

g

eb

r

a

c

ht

,

volkomen hetzelfde als bi

i

de (listillatie van de allylalcohol

.

OD

een dubbele

nortie zi;n

ook de

dtstillatiekolOITl::1em

berekend.

Verwarming van de

m

enger

g

eschiedt

net

Ötoom, de stoomtoevoe

r

."

,

wordt

geregeld

op de temperatuur van

go

C

.

Voor zover niet

ver-meld

is alle ap

p

aratu

l

IT

,

komend na de ketel van de 1e

vacuum-distillatie

,

van staal

.

De emulsie uit de

m

enger

v'lordt

at.:

g

elaten in

een

scheider die

de

dubbele

nortie in 1 hr

moet

knnnen scheiden(

m

en kan

dus

zo

nodig 1

hr

extraheren)De

bovenlaag(onzuivere

xyleen)

gaat

via

een tank naar de

distil1atie

voor de xyleen of kan

,

daar de hh

verontreiniging slech

-l-:

s

klein

is

,

ook

direct

,

via

~en

tank

,

ge

-I

i

I

S

XI)

-'

J

ompt worden in de

menger. Uiteraard

is

het wel

nodig nu en dan

te

d

istilleren

.

Verwarming van

de

ketel

~eschiedt

met

Dowtherm,

evenals koelen

en

condenseren

.

De

onde~laag

gaat

via

een

tank

naa~

de

ketel

voor d

e

t

wee

de vaC1..1'Jmdistillatie

.

Vervvarmen,koelen

en

condenseren

gebeurt

op

analoge wj

i

ze als bi

,

;

de

d

istillatie van

xyleen.

D

e

u

itvoering v

an

ketel en kolom

is het zelfde als

by

de

1e distillatie v

an

glycerol,met dit

veyschil

dat

h

i

er w

el

re-flux

w

ordt

g

p

geven

e

n

dat de

distill

a

tie

geschiedt bj,i

een lager

vacunrn nl 10

mm.Dit biedt?

vo

or

delen:

a) de

glycerol wordt

B

u

n e

e

n

lagere

T

blootgesteld en

dit

ver-mindert

de

kans

op ontleding

en polymerisatie.

b) de dowtherm vo

n

r

de vwrwarming

~'(an

hier

e~n

lagere T heb

b

en

dan

bi,]

de

1e

distil}

_

atie

en dit biedt de

mogeli

i

kheid

om de

d

o

wtherm

van de eerste distillatie

te

r

ebruiken voor de

twee-de distillatie.

M

en

kan dan deze

dO\lvtherrn dan

weer gebruiken

voor de

ketel

van

de xyleBndis±illatie

daar

xyleen

weer lager

kookt(resp

180~1nOoen

140

0

)

H

et bezwaar

dat B

!

1

n elkaar

g

ekoppelde

systemen

biedt (een stagm

i

-

t

:

(

tie ontregelt

alle

toestellen)

kan

m

en ondervangen

door zi

,

ileidin-gen

te

eebruiken

.

De

ze

m

o

ge

l

i,ikhe

id

hebben

we niet in te

ke

ning

ge-bracht.

De

99

.

5

)b

ige

glycerol g

a

at naar e

p

n opslagtank

e

n

kan

d

u

arui

t

ge

-pompt worden

in

el

k

ge

wenst vervoermiddel

.

In

de

LTSA

g

ebruikt

men

d

a

arvoor

Al

tanks

g

e

rr:

ont

e

erd

op spo

orw

a

g

ons.

c)

M

a

t

eriaalhalansen

I

n

de

toren voor

de chloorhydrering vindt

de volgende reactie

plaats:

_CH2=C

H

-C

_H2

0B

+

CL2~CH20H-CHCI-CH20H

en

CR

₂

0I-C

HOH

-C

H

₂₀

H

Daarnaast ontst

aa

t

wat dichloorhydrol

en hogerkok

e

nd.

Uitgaande

van 248,4

kg

allylalcohol(+4712 kg

water}=4,27

kmol

en

een l'ende

m

ent van

g

2

%

Fl

a

n

m~nochloorhydrol(Williams(1»

wordt

d

'lS

verkregen 4.27x11 O.

5xO

.

92 kg monochloorhydrol=

434

kg monoc

h

loorhydrol(alles

per hr)

A.an

chl

ib

or is

hiervoor nodig(theoTetis

c

h) 4

.

27x71 kg= 303 kg

(=1BB

m'

~;

20

0

C

e

n 1 atm)

en aan

w

ater

8

1

kg.

De

volgende

materia

a

lbal

a

ns

kan nn

op

g

esteld

w

orden:

In: allylalc0hol

2

48

U

it

:monochloorh~rdrol

434

water

4712

water

4631

chloor

'

303

zoutzuur

143

andere prod

.+

verlies

--21+

5263+

5263

N

.

B

.

Onder andere

p

roducten vallen:niet

gere

age

e

rd

allylalco-hol

(2~6-Williams)

en zwa

ar

dere

producten

verkregen uit

24

kg

chloor(di

8

%

van 303

kg)

en

6

%

van

de allylalcohol

(=15

kg)

.

To

ta

a

l

44

kg

.

:

N

iet

ve

rantwoord is 11

kg,

m;.~ar

ook

W

ill

j_

ams

g

eeft

balan-sen

waarvan

een

deel niet verantwoord

is.

In

de

hydrolyzer

vindt de vol

ge

nde

reactie plaats:

CH

2

0H-C

EC

l-C

H

2

0H

+

iiJ

aO

H

(+

N

a

2

C0

3

)

-

H

aCI +

CH20

H

-

C

H

O

H

-CH20H

He

t rende

me

nt is vol

ge

ns

Sherwood(7)

9

7

.

5

%

.

Aan glycerol

ontst

aa

t

dus( ~J.:110.5)x92.09xO.975kg=353

kg

.

Totaal

te neutraliseren

aan HCl(

1

43:36

.

5)+(434:110

.

5)=

7.85

kgmol

H

Cl.

W

anneer

we het

a

:

m

tal

kg

H

aO

R

10x noemen(het

aan

:val

kg

soda

is dan

x)

geldt de

b

etre

kk

ing: 7

.

85=

10x:40

+

x

;

53

.

Hieruit

volgt

dat x=

2

9

.

2,zodat we invoeren

aan

H

aOH 292 kg

,

aan soda 29 kg en

water

259

9

kg

.

A

an

N

a61 ontstaat 7.85x5

8

.5 kg=

459 kg

.

Aan

Cat

o

nt

staat(2g:106)x44 kg=

12 kg

.

W

anne

er

we aannemen

da

t

alle

soda neutraliserend

werkt bliift

aan

N

aOR

over 2

.

5x2

.

92

kg=

7

kg.Dit neutraliseert 4 kg

,

, - - -S XII ) t,. ~

I

,

I

..

I

.

i

De volgende

materiaalbalans kan

nu ow

:r

esteld worden:

In:rnonochloorhydrol

43

4

Uit: glycërol

353

water

4631

soda

10

HC

I

143

koolzuur

8

NaOR

292

NaCI

459

soda

29

water

7301

water

259

9

andere prod

.

41

andere

p

rod.

44

+

2172+

~

Aan

de hh

van

7301

ke

kwamen

we

als volgt :bti de neutralisatie van

143

kg

HO

I uit

deibdren ontstaat 7

1

ke

vv

ater.

Totaal

aa

n

~ater

7

1+ 46

31

+

259

9

=

7301 kg

.

Het

uitkomende

mengsel

gaa

t

naar de

veYdampers

waar

wordt

ingedam~t

tot

80% aan glycerol

•.

l\.angenomen dat

die andere

producten

hoog

kokend

ztin(behalve

allylalcohol} komt

dus uit de verdampers,daar

glycerol

80%

volgens

d

chlenker (10) 1

O;~ Br·m

water

en 10

5

6 N

aCI vasthoudt,

353 kg

glycerol

,45

9 kg NaC

l,10

kg

so

d

a,35

kg water

en 36

kg

hoger

ko"i.(end

.

Inde centrifu

g

e

gaat een deel

van

het

N

aCI

e

n de soda eruit

en

naar

de

eerste vac

1

1.

'lm

distilJ

atie

w

ordt

p:

e

n

ompt 353- 3kg

elycerol

(1

%

verlies)

35 kg

soda+

N

aCI en

35

tig

water(36 kg

hoger kokend)

Daar we

niet

weten

hoe'ree

1

hoger kokend mee

over

komt

zullen we ons

alleen

bezighouden

m

et

r;

lycerol,wa

a

rvan dus,s

ame

n

me

t iets

water

en

een

onbek

ende hh

hogerkokend,350 kg

naar de

ketel gaat

.

W

anneer we

een distillati

e

verl

ie

s

aannemen

van 5

%

wordt dus

g

eextr&

heerd 332

.

5 kg

.

*~

verlies

~1

de

extractie-over

330

.

8 kg

.

Verlies

bi

.

i de

2e vacu

1

J

.

md

istillatie

5:~.Hiteindeliike

hh

zuivere

glyce-rol in kg/hr

314

.25

kg

.

W

anneer

we

een bed:ri

i

fsja

R

r

stellen

op

8000

hr bedraa

f!

t

dus

om~e

jaarproductie

B

x314,25 ton= 2514 ton,di iets

hoger

dan

de

g

eplande

productie.

d)

N

adere

besch

ouwin

g van de extractie

.

N

a een li teratu

n

rstudie

werd het

ml.i

duideli

.

ik

dat

van

het

onder-havige ternaire

'

s

telsel in

de literatuur niets

bekend is.

M

en

kan

dit

ook niet

v

e

rwachten,i

rn

mers

de

aard der te extraheren

stof

is

niet bekend. Ge

g

evens over

de

li

{';g

ing der evenwic

h

t8n

kon

ik dan o

ok

niet

tema

chtigen.

Dit feit

bracht

tevens mede

dat

ik een zeer

eenvoudige

uitv

o

e

-rin

g

svorm voor de extractie

heb gekozen

.

H

et is

wel mogeDik

een v:ri

j

rlrne

berekening

op te zetten voor de

scheider.

Hierin

wordt ingevoerd 2x3

3

2.5:1

,2

4

I

glycerol=520

1

en dus ook

520 I xyleen, alles bt

i

₉₀

0

₀

_•

_Uit

_{de scheider}

_komt

_dus

als bovenl

a

ag 520 I

xyleen

en als onder1

8a

g 520 I

gl

ycerol.

Voor

de

henaling

v

an

de

g

rootte van

de scheider

is

een

kennis

van

de

ontrnen

g

snelheid

van belang

.

D

eze sn

eJh

eid han

g

t

oa

af van

de stevigheid van d

e

in

g

evo

e

rde emulsie en

dit

wordt weer

be-paald

door de intenstteit

waarmee

in de

menger

g

eroerd is.

Om

enig idee hierovÖr te

kri

,i

ge

n heb ik op kleine schaal

glyce-rol

en xyleen

Ni

go

C

zeer krachtig

me

t elkaar

geschud

en toen

het

m

en

g

sel

zich lat

en

ont

rneng

en.

H

ierbi

.

i

_bleek

_rrD.i

_dat

_de

boven-l

a

ag zeer veel sflel

l

er

zuiverder was dan de

onderl

aag

dwz dat

dat

de g

lycerol

zich veel

sneller

afscheidt dan het

xy

leen, zodat

invoer in

de separator

hoog m

oet

geschieden

.

Om getalwaarden

hierv'~or

te vinden

leek

mi.;

de enige oplossing

het

toepassen

van

de w

et

van

S

tokes voor

b

olvor

m

ige deeltjes

vallend in

een

vloeistof

.

D

eze

wet luidt:

D~(P

_{_p}

₎

Hi

erin

is v de

sne

lheid

v

a

n

~et

vall

e

nde deeltje

v

=

18

a.,

in

crry~, Pi

en

(JI-

res:p

de

dicl1thei~

van.

he~

v,:ste

.

jU

deelt

Je

en

de

vloelstof

,)i

de

VlSCOSl tel

t

1n

g

-s

e

c-c

m eenhed

en en

g2de versnelling van de

zwaartekracht in

gm/sec

•

D

e v

n

orwa

ard

en

waar,~an

moe

t

wo

rd

e

n

vo

ldaan z

ii

n

hier

za

l

'

er niet

vervuld(de

vo

orwaard

en

voo

r

welke de Torroule

g

eldig is)

li

~

deetj~s

û

i

n niet

rond

,

g

ro

e

ien tr

i

dens

~e hev-

i

eg~n€"

en

o

n

de

r-

I

vlnden

hlnder

van el

kad

r en van

de

wand

.

lerde

r clrculeren

de

dee

lt jes t

i.ide

ns

h

u

n

beweging

he

t

reen

resulteert in een verminder-

I