ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВОЙ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

  Главная       Учебники - Лесное производство      Технология лесохимических производств (В.А.Выродов)

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  .. 

 

 

§ 45. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВОЙ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

Сырьем для производства пищевой уксусной кислоты является кислота-сырец, полученная при разложении уксусно-кальциевых порошков, и техническая уксусная кислота. Эти два вида сырья перерабатываются по различным технологическим схемам.

Кислоту-сырец с массовой долей основного вещества 60— 85%, освобожденную от сернистого газа, подвергают ректификации в периодически действующей колонке колпачкового типа с 28—30 тарелками. Кислоту-сырец разгоняют на четыре фракции. Первую фракцию отбирают при флегмовом числе 10—15 до прекращения расслаивания масел. Эта фракция содержит в основном соединения некислотного характера, образующие с водой гетероазеотропы. Выход фракции 2—5 %. Затем отбирают слабую кислоту при флегмовом числе 3-5. С этой фракцией отгоняют воду и основную долю муравьийой кислоты (до крепости уксусной кислоты в кубе 88—90 %). Первая фракция утилизируется методом сжигания или вместе со слабой кислотой используется в производстве эфиров (БЭФ). Выход второй фракции определяется качеством сырья и составляет около 30%. Третью фракцию, так называемую Переходную, отбирают при флегмовом числе 2—3 до массовой доли в кубовой жидкости органических веществ в пересчете на муравьиную кислоту не более 0,8 % (проба из куба не должна давать опалесценции при смешении с водой). Выход этой фракции 2—3 %• По мере накопления ее возвращают на ректификацию. Четвертая фракция— полуфабрикат пищевой кислоты. Отбор ее ведут при флегмовом числе 1—2 в начале отгонки и без флегмы в конце дистилляции. Выход полуфабриката из кислоты-сырца не превышает 70 %.

Для более глубокой очистки полуфабриката от муравьиной кислоты и веществ с карбонильной группой его обрабатывают при температуре 132—135 °С контактной смесью, состоящей из 30—40 % серной кислоты, 45—55 % уксусной, 10—15 % воды.
 

С этой целью полуфабрикат из ректификационной колонны подают в испаритель, откуда пары поступают в контактный аппарат, проходят через слой контактной смеси и направляются в конденсатор-холодильник. Концентрация муравьиной кислоты после контактного аппарата снижается в 2—2,5 раза. Продукты конденсации, полимеризации и окисления постоянно накаплива­ются в контактной жидкости. Поэтому после пропускания через нее 60—80 объемов кислоты смесь заменяют. Отработанная контактная смесь используется для разложения уксусно-кальциевых порошков.

Дистиллят паров, выходящих из контактного аппарата, да­лее обрабатывают раствором перманганата калия в уксусной кислоте. Процесс окисления ведут в аппарате с мешалкой в течение 1—2 ч. На одну загрузку перманганата калия делают три загрузки кислоты. Обработанную перманганатом калия кис­лоту перекачивают в куб-дистиллятор, где происходит отгонка пищевой уксусной кислоты от солей тяжелых металлов и окислов марганца. Расход перманганата калия составляет 7—9 кг на 1 т пищевой кислоты. На последней стадии получения пищевой уксусной кислоты необходимо использовать коррозионноустойчивое оборудование, так как в пищевой кислоте допускается присутствие меди не более 0,0005 %, железа не более 0,001 %, солей тяжелых металлов не более 0,0005 %. Конденсатор-холо­дильник к кубу-дистиллятору изготавливают, как правило, из серебра или титана. Емкости для готового продукта используют эмалированные. Обычно на стадии дистилляции получают 90— 98 %-ную уксусную кислоту. Ее разбавляют до требуемой кон­центрации дистиллированной водой. Выход пищевой кислоты от загрузки кислоты-сырца составляет около 65 %.

При окислении перманганатом калия протекают реакции:

 

5НСООН + 2КМп04+6СН3СООН = 5С02 + 8Н20+

+ 2СН3СООК+2 (СН3СОО)2 Мn;  

 

 

5RCHO+2КМп04 + 6CH3COOH = 5RCOOH + 2СН3СООК +

+ 2 (СН3СОО) Мп + ЗН20.  

 

Кубовые остатки из окислителя после трех-четырех операций выгружают и перерабатывают вместе с уксусно-кальциевыми порошками на стадии разложения.

Пищевая уксусная кислота выпускается с массовой долей основного вещества 80, 70 и 30%. Техническая уксусная ки­слота, полученная экстракционным или азеотропным способом, почти полностью перерабатывается с целью получения пищевой уксусной кислоты. Качество этого вида сырья значительно выше, чем   кислоты-сырца, поэтому технология ее переработки более

проста.           Процесс ректификации ведут в непрерывном     режиме

в колонне с 35—40 тарелками колпачкового типа. При флегмовом числе 10 и температуре вверху колонны 110—114 °С отбирают головную фракцию, вместе с которой выводятся почти вся муравьиная кислота и другие вещества карбонильного характера и окисляющиеся примеси. Выход этой фракции составляет 9—12 %. Она может быть использована для выделки кож, в производстве растворителя БЭФ или после дополнительной обработки окислителями возвращена в производство. С 12-й тарелки из паровой фазы отбирают полуфабрикат пищевой уксусной кислоты, который не требует обработки контактной смесью. Остаточные примеси легко могут быть разрушены обработкой перманганатом калия. Благодаря исследованиям, выполненным в ЦНИЛХИ, в последние годы разработана технология разложения муравьиной кислоты с помощью перманганата калия при температуре 60—80 °С в непрерывнодействующем аппарате. Выход пищевой уксусной кислоты из технической несколько больше, чем из кислоты-сырца и составляет 82—85 % (в пересчете на 100 %-ную кислоту).