專利名稱：氧化法制草酸新工藝的制作方法
草酸在藥物合成、化學(xué)工業(yè)、制革工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、電子工業(yè)、建筑工業(yè)及日用化工等方面都有著廣泛的用途。
草酸的制備通常采用甲酸鹽法、葡萄糖氧化法及乙二醇氧化法。甲酸鹽法存在著原料緊張、污染較大及成本較高的問題，而葡萄糖法也因硝酸耗量大、污染嚴(yán)重而使生產(chǎn)受到限制。為此，在中國發(fā)明專利88105413·5(申請?zhí)?中，我們報(bào)告了“乙二醇氧化制草酸新工藝”，以石油化工產(chǎn)品乙二醇為原料，在反應(yīng)介質(zhì)中經(jīng)空氣氧化成草酸。在乙二醇氧化制草酸新工藝發(fā)明的基礎(chǔ)上，我們對(duì)氧化法制草酸的工藝作了進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)除了以乙二醇為原料外，還可以多種糖類碳水化合物作原料氧化制草酸。
本發(fā)明的目的是以蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、纖維二糖及其它糖類碳水化合物為原料，在反應(yīng)介質(zhì)中，經(jīng)空氣氧化制草酸。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案反應(yīng)器1中產(chǎn)生的氮氧化物以氣體狀態(tài)進(jìn)入吸收裝置4，該吸收裝置可以是膜式吸收塔、填料塔、板式塔或其它類型的氣體吸收器，反應(yīng)器1中的液體物料經(jīng)循環(huán)泵2通過冷卻器3，冷卻后進(jìn)入吸收裝置4。在吸收裝置內(nèi)，產(chǎn)生化學(xué)吸收反應(yīng)，20～90%的氮氧化合物被液體物料吸收，返回反應(yīng)器1，再次分解，放出有效氧及氮氧化物，上述分解，吸收過程連續(xù)循環(huán)進(jìn)行。這樣就大大增加了反應(yīng)體系中的有效氧，減少了氧化介質(zhì)的用量。因此，在本發(fā)明中，在硝酸二糖(蔗糖、麥芽糖、纖維二糖等)＜10，硝酸單糖(葡萄糖、果糖等)＜5時(shí)，在30～80℃反應(yīng)制草酸，其收率在60～85%，降低了硝酸與反應(yīng)物之比，減少了氧化介質(zhì)的用量及硝酸的消耗，提高設(shè)備利用率。本發(fā)明氧化介質(zhì)為硫酸、硝酸和水，其配比為硫酸20～60%，硝酸10～60%，水20～60%。為加速反應(yīng)進(jìn)行，可加入少量助氧化劑五氧化二釩，加入量為反應(yīng)物的0.001%～1%。
例一10l反應(yīng)器，安裝攪拌器，連續(xù)循環(huán)氣體吸收裝置。加入97%硫酸3750g，96%硝酸2600g，水3750g，五氧化二釩2g。攪拌，加熱至55℃，在6小時(shí)內(nèi)加入蔗糖1365g，加糖時(shí)控制反應(yīng)液溫度在55～60℃。蔗糖加完后，維持反應(yīng)液溫度在55～60℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時(shí)。整個(gè)反應(yīng)中，經(jīng)連續(xù)循環(huán)氣體吸收裝置排出的尾氣(NO，NO2)，空氣配氣后，用水吸收，可得稀硝酸，用于配制氧化介質(zhì)。反應(yīng)液冷卻后，析出晶體。離心分離得草酸2100g，得率70%，水重結(jié)晶后得草酸精品。
例二10l反應(yīng)器，安裝攪拌器，連續(xù)循環(huán)氣體吸收裝置，加入97%硫酸3750g，96%硝酸2600g，水3750g，五氧化二釩2g。攪拌，加熱至55℃，在6小時(shí)內(nèi)加入蔗糖1365g，加糖時(shí)控制反應(yīng)液溫度在55～60℃。蔗糖加完后，維持反應(yīng)液溫度在55～60℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時(shí)。整個(gè)反應(yīng)中，經(jīng)連續(xù)循環(huán)氣體吸收裝置排出的尾氣(NO，NO2)，空氣配氣后，用例一分離草酸后的母液吸收。反應(yīng)液冷卻后，析出晶體。離心分離得草酸2100g，得率70%，水重結(jié)后得草酸精品。
例三10l反應(yīng)器，安裝攪拌器，連續(xù)循環(huán)氣體吸收裝置。將例二中用來吸收尾氣的母液加入反應(yīng)器中，補(bǔ)加96%硝酸650g，97%硫酸10g，加熱至55℃，在6小時(shí)內(nèi)加入蔗糖1365g，加糖時(shí)控制反應(yīng)液溫度在55～60℃。蔗糖加完后，維持反應(yīng)液溫度在55～60℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時(shí)。反應(yīng)中排放的尾氣用例二中分離草酸后的母液吸收。反應(yīng)液冷卻后，離心分離析出晶體，得草酸2400g，得率80%，水重結(jié)晶后得草酸精品。
以葡萄糖、麥芽糖、纖維二糖等糖為原料，反應(yīng)同例一～例三，分別得草酸，產(chǎn)率60～85%。
本發(fā)明中反應(yīng)時(shí)排出的含氮尾氣用分離草酸后的母液吸收，使得母液循環(huán)套用。母液吸收尾氣后，可使硝酸含量達(dá)15～30%。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下本發(fā)明設(shè)計(jì)并采用了連續(xù)循環(huán)氣體吸收裝置，增加了反應(yīng)過程中的有效氧，提高了反應(yīng)推動(dòng)力，使生產(chǎn)成本大為降低，且可以有效地解決葡萄糖氧化法老工藝中硝酸耗量過大、污染嚴(yán)重的問題。
權(quán)利要求
1.氧化法制草酸新工藝，其原料為葡萄糖、纖維二糖及其它糖類碳水化合物，其中氧化介質(zhì)為硫酸、硝酸和水，其特征是反應(yīng)器1的液體物料經(jīng)循環(huán)泵2通過冷卻器3，冷卻后進(jìn)入吸收裝置4，在吸收裝置4中吸收來自反應(yīng)器1的氣體后直接返回反應(yīng)器1，反應(yīng)物料比為硝酸單糖＜5，硝酸二糖＜10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化法制草酸新工藝，其特征是單糖為葡萄糖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化法制草酸新工藝，其特征是二糖為蔗糖、麥芽糖或纖維二糖。
全文摘要
本發(fā)明系氧化法制草酸新工藝，該工藝的特點(diǎn)是使用蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、纖維二糖等碳水化合物為原料，在反應(yīng)介質(zhì)中氧化成草酸。氧化介質(zhì)為硫酸、硝酸和水的混合物。設(shè)計(jì)并采用了連續(xù)循環(huán)反應(yīng)工藝，增加了反應(yīng)過程中的有效氧，提高了反應(yīng)推動(dòng)力，使生產(chǎn)成本大為降低。此反應(yīng)液可多次套用。
文檔編號(hào)C07C55/06GK1046323SQ89105419
公開日1990年10月24日 申請日期1989年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月12日
發(fā)明者沙堅(jiān), 李力, 王曉方, 王毅軍 申請人:沙堅(jiān), 李力, 王曉方, 王毅軍