RU2391332C1 - Method of obtaining manganese (ii) benzoate - Google Patents
Method of obtaining manganese (ii) benzoate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391332C1 RU2391332C1 RU2008140004/04A RU2008140004A RU2391332C1 RU 2391332 C1 RU2391332 C1 RU 2391332C1 RU 2008140004/04 A RU2008140004/04 A RU 2008140004/04A RU 2008140004 A RU2008140004 A RU 2008140004A RU 2391332 C1 RU2391332 C1 RU 2391332C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peroxide
- metal
- product
- manganese
- liquid phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения карбоксилатов марганца (II) и может быть использовано в различных областях химической практики, при проведении научных исследований, а также в аналитическом контроле.The invention relates to a technology for producing manganese (II) carboxylates and can be used in various fields of chemical practice, in conducting scientific research, as well as in analytical control.
Известен способ получения формиата марганца (патент РФ №2316536, опубл. 10.02.2008, БИ №4), в соответствии с которым целевую соль получают прямым взаимодействием металла и его оксида с раствором муравьиной кислоты в органическом растворителе с концентрацией кислоты 3,5-10,8 моль/л и стимулирующей добавки йода в количестве 0,025-0,100 моль/кг жидкой фазы, дозируемой в массовом соотношении с твердыми реагентами (4,9÷11):1 и со стеклянным бисером 1:(1÷2). В качестве оксида марганца используют МnO2, Мn2O3 и Мn3O4, которые берут в мольном соотношении с марганцем 1:(1,8÷2,2). Загрузку ведут в последовательности: жидкая фаза в целом или ее компоненты, затем в ней растворяют стимулирующую добавку йода, после чего вводят металл и его оксид. Далее включают механическое перемешивание в бисерной мельнице и ведут процесс в отсутствие подвода внешнего тепла до практически полного расходования оксида. После этого процесс прекращают, реакционную смесь отделяют от стеклянного бисера и тяжелых частиц непрореагировавшего металла и далее фильтруют. Полученный осадок целевой соли марганца направляют на очистку путем перекристаллизации, а фильтрат возвращают в повторный процесс.A known method of producing manganese formate (RF patent No. 2316536, publ. 10.02.2008, BI No. 4), according to which the target salt is obtained by direct interaction of the metal and its oxide with a solution of formic acid in an organic solvent with an acid concentration of 3.5-10 , 8 mol / l and a stimulating additive of iodine in an amount of 0.025-0.100 mol / kg of the liquid phase, dosed in a mass ratio with solid reagents (4.9 ÷ 11): 1 and with glass beads 1: (1 ÷ 2). As manganese oxide, MnO 2 , Mn 2 O 3 and Mn 3 O 4 are used , which are taken in a molar ratio with manganese 1: (1.8 ÷ 2.2). The loading is carried out in the sequence: the liquid phase as a whole or its components, then the stimulating additive of iodine is dissolved in it, after which the metal and its oxide are introduced. Next, they include mechanical stirring in a bead mill and conduct the process in the absence of external heat supply until the oxide is almost completely consumed. After that, the process is stopped, the reaction mixture is separated from glass beads and heavy particles of unreacted metal and then filtered. The obtained precipitate of the target manganese salt is sent for purification by recrystallization, and the filtrate is returned to the repeated process.
При этом в качестве растворителя жидкой фазы используют этилацетат, этиленгликоль, этилцеллозольв, 1,4-диоксан, диметилформамид и н-бутиловый спирт.In this case, ethyl acetate, ethylene glycol, ethyl cellosolve, 1,4-dioxane, dimethylformamide and n-butyl alcohol are used as a solvent of the liquid phase.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1. Кислота загружается в отношении остальных реагентов в большом стехиометрическом избытке. Муравьиная кислота одноосновная, жидкая, с наименьшей для карбоновых кислот молекулярной массой, что предопределяет возможность взять ее большой избыток. К тому же она хорошо смешивается со многими органическими растворителями. Бензойная кислота более высокомолекулярная, в обычных условиях твердая, к тому же весьма ограничено и даже плохо растворима во многих органических растворителях. Следовательно, указанный избыток для нее в гомофазной системе просто невозможен. А наличие большого количества твердой фазы в начальной реакционной смеси весьма непредсказуемо в отношении влияния на протекающий окислительно-восстановительный процесс.1. Acid is loaded with respect to the remaining reagents in a large stoichiometric excess. Formic acid is monobasic, liquid, with the smallest molecular weight for carboxylic acids, which makes it possible to take a large excess of it. In addition, it mixes well with many organic solvents. Benzoic acid is higher molecular weight, solid under ordinary conditions, moreover, it is very limited and even poorly soluble in many organic solvents. Therefore, the indicated excess for it in a homophase system is simply impossible. And the presence of a large amount of solid phase in the initial reaction mixture is very unpredictable with respect to the effect on the ongoing redox process.
2. В рассматриваемом процессе окисление марганца формально происходит за счет восстановления соединений Mn (III) и Mn (IV) (марганец-восстановитель, оксиды марганца (III) и (IV) - окислители). Совсем не очевидно, что аналогичным окислителем металла может выступить пероксид , при взаимодействии которого валентное состояние марганца меняться не будет. В настоящее время нет надежных данных, чтобы сопоставить оксиды и пероксид марганца в качестве потенциальных окислителей металла и сделать определенный вывод в рассматриваемом плане.2. In the process under consideration, manganese oxidation formally occurs due to the reduction of Mn (III) and Mn (IV) compounds (manganese reducing agent, manganese (III) and (IV) oxides - oxidizing agents). It is not at all obvious that peroxide can act as a similar metal oxidizing agent. , in the interaction of which the valence state of manganese will not change. At present, there is no reliable data to compare oxides and peroxide of manganese as potential oxidizing agents of the metal and to draw a definite conclusion in this plan.
3. Бензойная кислота несколько более слабая в сравнении с муравьиной (рКа 4,2 против 3,8). Совсем не очевидно, как это скажется на характеристиках брутто-окислительно-восстановительных процессов с их участием.3. Benzoic acid is slightly weaker compared to formic (pK a 4.2 versus 3.8). It is not at all obvious how this will affect the characteristics of the gross redox processes with their participation.
Наиболее близким к заявляемому, в том числе и в части брутто-формулы используемого окислителя (МnO2 в обоих случаях), является способ получения ацетата марганца (II) (патент РФ №2294921, опубл. 10.03.2007, БИ №7) путем прямого взаимодействия окислителя с металлом и уксусной кислотой в присутствии стимулирующей добавки йода в бисерной мельнице. В соответствии с ним металл и диоксид марганца берут в мольном соотношении 2:1 в количестве 11,8% от массы жидкой фазы, основу которой составляет органический растворитель (этилцеллозольв, этиленгликоль, 1,4-диоксан, изоамиловый или н-бутиловый спирты) и уксусная кислота в количестве 3,4-5 моль/кг. Жидкую фазу дозируют в мольном соотношении со стеклянным бисером 1:1,5. В ней же растворяют и йод в количестве 0,025-0,070 моль/кг. Загрузку проводят в последовательности: жидкая фаза или ее компоненты, йод, металл и его диоксид. Процесс начинают при комнатной температуре и ведут до практически полного израсходования диоксида марганца. Полученную реакционную смесь отделяют от стеклянного бисера и тяжелых частиц непрореагировавшего металла, после чего направляют на фильтрование. Осадок соли-продукта очищают путем перекристаллизации, а фильтрат возвращают в повторный процесс.Closest to the claimed, including in terms of the gross formula of the used oxidizing agent (MnO 2 in both cases), is a method for producing manganese acetate (II) (RF patent No. 2294921, publ. 10.03.2007, BI No. 7) by direct the interaction of the oxidizing agent with metal and acetic acid in the presence of a stimulating additive of iodine in a bead mill. Accordingly, the metal and manganese dioxide are taken in a molar ratio of 2: 1 in an amount of 11.8% by weight of the liquid phase, which is based on an organic solvent (ethyl cellosolve, ethylene glycol, 1,4-dioxane, isoamyl or n-butyl alcohols) and acetic acid in an amount of 3.4-5 mol / kg The liquid phase is dosed in a molar ratio with glass beads 1: 1.5. Iodine is also dissolved in it in an amount of 0.025-0.070 mol / kg. The download is carried out in the sequence: the liquid phase or its components, iodine, metal and its dioxide. The process begins at room temperature and lead to almost complete consumption of manganese dioxide. The resulting reaction mixture is separated from glass beads and heavy particles of unreacted metal, and then sent to the filter. The precipitated salt product is purified by recrystallization, and the filtrate is recycled.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1, 2. Описанные выше в пп.1 и 2 в отношении способа получения формиата марганца. По молекулярной массе уксусная кислота не сильно отличается от муравьиной кислоты и равна примерно половине молекулярной массы бензойной кислоты. Как и муравьиная кислота, она жидкая. Следовательно, избыток кислоты-реагента может быть большим. Что же касается окислителя, то их брутто-формулы одинаковы (МnO2). Но совершенно разное строение: диоксид - это соединения марганца (IV), а пероксид - соединение марганца (II). Ясно, что физические и химические свойства этих соединений должны быть разными.1, 2. Described above in paragraphs 1 and 2 in relation to the method for producing manganese formate. Acetic acid is not very different in molecular weight from formic acid and is approximately half the molecular weight of benzoic acid. Like formic acid, it is liquid. Therefore, the excess acid reagent can be large. As for the oxidizing agent, their gross formulas are the same (MnO 2 ). But a completely different structure: dioxide are manganese (IV) compounds, and peroxide - compound of manganese (II). It is clear that the physical and chemical properties of these compounds must be different.
3. Нет никаких оснований считать, что переход от уксусной кислоты к бензойной не потребует замены растворителя жидкой фазы, а также изменений величины предельной концентрации соли в конечной реакционной смеси, при достижении которой процесс нужно прекращать во избежание получения паст и других трудно перерабатываемых систем. Следовательно, начальные загрузки реагентов должны быть сделаны таким образом, чтобы превышение допустимого содержания продукта в конечной реакционной смеси было бы автоматически исключено. Ясно, что в известном и заявляемом решениях они не могут быть одинаковыми.3. There is no reason to believe that the transition from acetic acid to benzoic acid will not require replacing the solvent of the liquid phase, as well as changes in the limit salt concentration in the final reaction mixture, upon reaching which the process must be stopped in order to avoid pastes and other difficultly processed systems. Therefore, initial reagent loads should be made in such a way that exceeding the permissible product content in the final reaction mixture is automatically excluded. It is clear that in the known and claimed solutions they cannot be the same.
4. В известном решении накопление основной массы продукта проходило в твердой фазе, что предопределило возможность его отделения путем простого фильтрования. Хорошо бы, чтобы такое положение сохранилось бы и при получении бензоата марганца. Но это не означает, что так произойдет автоматически, как нет ясности и в том, что такой вариант возможен вообще. Все это необходимо доказывать и искать условия для получения благоприятного варианта.4. In the known solution, the accumulation of the bulk of the product took place in the solid phase, which predetermined the possibility of its separation by simple filtration. It would be good if this situation would be preserved even upon receipt of manganese benzoate. But this does not mean that this will happen automatically, as there is no clarity that such an option is possible at all. All this must be proved and the conditions sought for a favorable option.
5. На данный момент времени в справочной и периодической литературе нет достаточных сведений для сравнения растворимостей ацетатов и бензоатов марганца в большинстве органических сред. Следовательно, нельзя прогнозировать и динамики изменения гетерофазности процессов при переходе от уксусной кислоты к бензойной. Нет и возможности оценивать длительности процесса в отсутсвие их экспериментального определения. Тем более при замене МnO2-диоксида на МnO2-пероксид.5. At the moment, there is insufficient information in the reference and periodic literature to compare the solubilities of manganese acetates and benzoates in most organic media. Therefore, it is impossible to predict the dynamics of changes in the heterophase of processes during the transition from acetic acid to benzoic. There is no way to evaluate the duration of the process in the absence of their experimental determination. Especially when replacing MnO 2 dioxide with MnO 2 peroxide.
Задачей предлагаемого изобретения является подобрать такой растворитель, соотношение загрузок металла, его пероксида и кислоты, сами загрузки, а также условия получения бензоата марганца (II), которые бы обеспечили практически количественное превращение всех реагентов в целевую соль, а также накопление основной массы соли в твердой фазе реакционной смеси, легко отделяемой путем простого фильтрования.The objective of the invention is to select such a solvent, the ratio of the downloads of the metal, its peroxide and acid, the downloads themselves, as well as the conditions for the production of manganese (II) benzoate, which would ensure almost quantitative conversion of all reagents to the target salt, as well as the accumulation of the bulk of the salt in solid phase of the reaction mixture, easily separated by simple filtration.
Поставленная задача достигается тем, что в качестве окислителя при прямом взаимодействии марганца с бензойной кислотой берут пероксид марганца в количестве 0,15-0,50 моль/кг, а мольное соотношение металл-пероксид (1,5÷2,2):1; бензойную кислоту берут в количестве (2,05÷2,1)·(nMn+), где nMn и - количество молей металла и его пероксида в загрузке, в качестве растворителя жидкой фазы используют бутил-ацетат, а стимулирующей добавки - молекулярный йод в количестве 0,02-0,05 моль/кг; процесс начинают и ведут в условиях интенсивного перемешивания и принудительного охлаждения в диапазоне температур от комнатной до 45-60°C до достижения практически количественного расходования металла и его пероксида в продукт, после чего перемешивание и принудительное охлаждение реакционной смеси прекращают, реакционную смесь отделяют от стеклянного бисера и фильтруют, стеклянный бисер и элементы реактора промывают растворителем жидкой фазы, который в последующем идет на промывку осадка на фильтре, полученный фильтрат охлаждают до 7-10°C и выдерживают при такой температуре в течение 2-2,5 час для завершения кристаллизации продукта, образовавшуюся суспензию фильтруют, полученные осадки продукта направляют раздельно на очистку путем перекристаллизации, а фильтрат возвращают в повторный процесс.The problem is achieved in that as the oxidizing agent in the direct interaction of manganese with benzoic acid take manganese peroxide in an amount of 0.15-0.50 mol / kg, and the molar metal-peroxide ratio (1.5 ÷ 2.2): 1; benzoic acid is taken in an amount of (2.05 ÷ 2.1) · (n Mn + ), where n Mn and - the number of moles of metal and its peroxide in the charge, butyl acetate is used as a solvent for the liquid phase, and molecular iodine in an amount of 0.02-0.05 mol / kg is used as a stimulating additive; the process is started and conducted under conditions of vigorous stirring and forced cooling in the temperature range from room temperature to 45-60 ° C until practically quantitative consumption of the metal and its peroxide in the product is achieved, after which the stirring and forced cooling of the reaction mixture are stopped, the reaction mixture is separated from glass beads and filtered, glass beads and reactor elements are washed with a solvent of a liquid phase, which subsequently goes to wash the filter cake, the resulting filtrate is cooled to 7 -10 ° C and maintained at this temperature for 2-2.5 hours to complete crystallization of the product, the resulting suspension is filtered, the resulting precipitates of the product are sent separately for purification by recrystallization, and the filtrate is returned to the repeated process.
Характеристика используемого сырьяCharacteristics of the raw materials used
Марганец реактивный по ГОСТ 6008-90Reactive manganese according to GOST 6008-90
Пероксид марганца по ГОСТ 4470-48Manganese peroxide according to GOST 4470-48
Йод кристаллический по ГОСТ 4159-79Crystalline iodine according to GOST 4159-79
Бензойная кислота по ГОСТ 6413-77Benzoic acid according to GOST 6413-77
Бутилацетат по ГОСТ 8981-78Butyl acetate according to GOST 8981-78
Проведение процесса заявляемым способом следующее. В бисерную мельницу вертикального типа, снабженную высокооборотной мешалкой лопастного типа, охлаждающей рубашкой с холодной проточной водой в качестве охлаждающего агента и обратным холодильником-конденсатором, вводят расчетные количества стеклянного бисера, растворителя жидкой фазы, стимулирующей добавки йода, бензойной кислоты. Включают механическое перемешивание и ведут какое-то время растворение кислоты и добавки. Затем вводят марганец и его пероксид и этот момент принимают за начало процесса. Сразу же подают охлаждение реактора, регулируя скорость подачи холодной воды таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превысила 45-60°C. По ходу процесса отбирают пробы реакционной смеси, в которых определяют содержание накопившейся соли марганца, а также остаточные количества металла, его пероксида и бензойной кислоты. Это дает возможность своевременно определить момент прекращения окислительно-восстановительного процесса (остаточные содержания металла и его пероксида стремятся к нулю).The process of the claimed method is as follows. The vertical bead mill, equipped with a high-speed paddle-type stirrer, a cooling jacket with cold running water as a cooling agent and a reflux condenser, introduces the calculated quantities of glass beads, a solvent of the liquid phase, stimulating additives of iodine, benzoic acid. Mechanical stirring is switched on and acid and additives are dissolved for some time. Then, manganese and its peroxide are introduced and this moment is taken as the beginning of the process. The reactor is cooled immediately by adjusting the feed rate of cold water so that the temperature in the reaction zone does not exceed 45-60 ° C. During the process, samples are taken of the reaction mixture, in which the content of the accumulated salt of manganese is determined, as well as the residual amounts of the metal, its peroxide and benzoic acid. This makes it possible to timely determine the moment of termination of the redox process (the residual contents of the metal and its peroxide tend to zero).
По окончании процесса перемешивание в бисерной мельнице и ее охлаждение прекращают, корпус реактора с реакционной смесью и стеклянным бисером отсоединяют от крышки с мешалкой и вынимают из специального гнезда каркасной рамы. Содержимое реактора выливают в приемную емкость узла фильтрования с сеткой с размерами ячеек 0,3×0,3 мм в качестве фильтровальной перегородки. Здесь происходит отделение реакционной смеси от стеклянного бисера. Далее стеклянный бисер снимают с фильтровальной перегородки и возвращают в реактор. Последний помещают в предназначенное для него гнездо в каркасной раме установки и соединяют с крышкой. Заливают расчетное количество растворителя жидкой фазы, включают перемешивание и отмывают бисер и элементы реактора от остатков реакционной смеси. Перемешивание прекращают, снова снимают реактор со своего рабочего места, а его содержимое отделяют от стеклянного бисера, как отмечалось выше.At the end of the process, stirring in a bead mill and its cooling are stopped, the reactor vessel with the reaction mixture and glass beads is disconnected from the lid with a stirrer and removed from a special socket of the frame frame. The contents of the reactor are poured into the receiving tank of the filtering unit with a mesh with mesh sizes of 0.3 × 0.3 mm as a filter membrane. Here, the reaction mixture is separated from glass beads. Next, the glass beads are removed from the filter septum and returned to the reactor. The latter is placed in a socket intended for it in the frame frame of the installation and connected to the cover. The calculated amount of the solvent of the liquid phase is poured, stirring is included, and the beads and reactor elements are washed from the residual reaction mixture. Stirring is stopped, the reactor is again removed from its workplace, and its contents are separated from the glass beads, as noted above.
Освобожденную от бисера реакционную смесь направляют на фильтрование. Отделяют суспендированную в жидкости твердую фазу, которую промывают растворителем после отмывки бисера и реактора от остатков реакционной смеси. Бисер направляют на подготовку к повторному процессу, а фильтрат и промывной растворитель - на охлаждение до 7-10°C и выдержку при такой температуре в течение определенного времени, достаточного для завершения кристаллизации продукта в таких условиях. Выпавшую твердую фазу отфильтровывают, снимают с фильтра и отправляют на очистку путем перекристаллизации. Смешивать ее с первоначально отфильтрованной твердой фазой обычно нет смысла, поскольку первая загрязнена продуктами механического износа пластмассовой лопасти механической мешалки. Поэтому очистку отделенных твердых осадков продукта есть смысл проводить отдельно.The reaction mixture freed from beads is sent for filtration. The solid phase suspended in the liquid is separated, which is washed with a solvent after washing the beads and the reactor from the residues of the reaction mixture. The beads are sent to prepare for the second process, and the filtrate and the washing solvent are cooled to 7-10 ° C and held at this temperature for a certain time, sufficient to complete crystallization of the product under such conditions. The precipitated solid phase is filtered off, removed from the filter and sent for purification by recrystallization. It usually makes no sense to mix it with the initially filtered solid phase, since the former is contaminated by the mechanical wear products of the plastic blades of the mechanical stirrer. Therefore, it makes sense to carry out the cleaning of the separated solid precipitates of the product separately.
Полученный при втором фильтровании фильтрат возвращают на загрузку повторного процесса.The filtrate obtained during the second filtration is returned to the loading of the repeated process.
Пример №1Example No. 1
В бисерную мельницу вертикального типа с корпусом в виде стакана с плоским дном из толстостенного стекла с внутренним диаметром 52,8 мм и высотой 141 мм с охлаждающей рубашкой по практически всей высоте корпуса и под днищем стакана, снабженную высокоскоростной мешалкой с прямоугольной лопастью из плексигласа размерами 50×46 мм и толщиной 3,8 мм, а также обратным холодильником-конденсатором с проточной водой в качестве охлаждающего агента, загружают последовательно 145 г стеклянного бисера, 59,03 г бутилацетата в качестве растворителя жидкой фазы, 30,74 г бензойной кислоты и 1,27 г йода в качестве стимулирующей добавки. Включают механическое перемешивание и в течение 5 мин готовят раствор суспензию бензойной кислоты и стимулирующей добавки йода. После этого, не прекращая перемешивания, вводят 4,40 г марганца и 4,56 г пероксида марганца MnO2·1,5H2O. Последний момент принимают за начало процесса. Сразу же подают проточную охлаждающую воду в рубашку реактора и в обратный холодильник-конденсатор. По ходу процесса отбирают пробы реакционной смеси, в которых определяют содержание накопившейся соли марганца (II), а также остаточные содержания металла, пероксида и бензойной кислоты. По этим данным определяют время достижения 25, 50, 75 и более 97%-ного выхода бензоата марганца от расчетного значения. В данном примере оно было соответственно 5, 12, 20 и 40 мин. Температура реакционной смеси в эти моменты была 49, 54, 58 и 60°C.Into a vertical bead mill with a case in the form of a glass with a flat bottom made of thick-walled glass with an inner diameter of 52.8 mm and a height of 141 mm with a cooling jacket over almost the entire height of the body and under the bottom of the glass, equipped with a high-speed mixer with a rectangular plexiglass blade of size 50 × 46 mm and a thickness of 3.8 mm, as well as a reflux condenser with running water as a cooling agent, sequentially load 145 g of glass beads, 59.03 g of butyl acetate as a solvent of the liquid phase, 30.74 g of benzoic acid and 1.27 g of iodine as a stimulant. Mechanical stirring is turned on and a solution of a suspension of benzoic acid and a stimulating additive of iodine is prepared for 5 minutes. After that, without stopping mixing, 4.40 g of manganese and 4.56 g of manganese peroxide MnO 2 · 1,5H 2 O are introduced. The last moment is taken as the beginning of the process. Flowing cooling water is immediately supplied to the reactor jacket and to the reflux condenser. During the process, samples are taken of the reaction mixture, in which the content of the accumulated salt of manganese (II) is determined, as well as the residual contents of the metal, peroxide and benzoic acid. These data determine the time to reach 25, 50, 75 and more than 97% yield of manganese benzoate from the calculated value. In this example, it was 5, 12, 20, and 40 minutes, respectively. The temperature of the reaction mixture at these points was 49, 54, 58, and 60 ° C.
По истечении 45 мин от начала процесса его прекращают. Для этого останавливают механическое перемешивание и перестают подавать воду в охлаждающую рубашку и обратный холодильник-конденсатор. Реактор отсоединяют от крышки, связанной с обратным холодильником-конденсатором и содержащей сальниковую коробку механической мешалки, а также загрузочный люк и гнезда для пробоотборника и измерения температуры, после чего вынимают из соответствующего гнезда каркасной рамы таким образом, чтобы с мешалки, ее вала реакционная смесь смогла стечь в зону реактора, на что уходит примерно 3 мин. После этого содержимое реактора выливают в приемную воронку узла фильтрования с сеткой с размерами ячеек 0,3×0,3 мм в качестве фильтровальной перегородки. Реакционная смесь (суспензия соли в растворе) при температуре 57°C самотеком проваливается в сборную емкость, а на сетке остается стеклянный бисер с остатками реакционной смеси. Его аккуратно снимают с сетки и возвращают в реактор, который ставят на свое место в каркасной раме и соединяют с крышкой. В такой собранный реактор загружают 40 г бутилацетата и включают перемешивание на 5 мин.After 45 minutes from the beginning of the process, it is stopped. To do this, stop mechanical stirring and stop supplying water to the cooling jacket and reflux condenser. The reactor is disconnected from the lid associated with the reflux condenser and containing the stuffing box of the mechanical mixer, as well as the loading hatch and the nests for the sampler and temperature measuring device, and then they are removed from the corresponding socket of the frame frame so that the reaction mixture could be removed from the mixer and its shaft drain into the reactor zone, which takes about 3 minutes. After that, the contents of the reactor are poured into a receiving funnel of the filtering unit with a mesh with mesh sizes of 0.3 × 0.3 mm as a filter partition. The reaction mixture (suspension of salt in solution) at a temperature of 57 ° C falls by gravity into a collection tank, and glass beads with the remains of the reaction mixture remain on the grid. It is carefully removed from the grid and returned to the reactor, which is put in its place in the frame frame and connected to the lid. 40 g of butyl acetate are charged into such an assembled reactor and stirring is continued for 5 minutes.
Параллельно суспензию из сборной емкости фильтруют при температуре 50°C, а саму емкость возвращают на прежнее место.In parallel, the suspension from the collection tank is filtered at a temperature of 50 ° C, and the tank itself is returned to its original place.
Перемешивание промывного растворителя прекращают, реактор снимают, а его содержимое выливают в приемную воронку с сеткой в качестве фильтровальной перегородки. Отмытый бисер с сетки возвращают в реактор для повторного процесса. А промывной растворитель используют для промывки осадка на фильтре. По завершении этой операции промытый осадок соли снимают с фильтра и отправляют на очистку путем перекристаллизации. При такой очистке удаляются и твердые продукты механического разрушения пластмассовой лопасти механической мешалки.Stirring of the washing solvent is stopped, the reactor is removed, and its contents are poured into a receiving funnel with a mesh as a filter screen. The washed beads from the net are returned to the reactor for a second process. A washing solvent is used to wash the filter cake. At the end of this operation, the washed salt precipitate is removed from the filter and sent for purification by recrystallization. With this cleaning, solid products of mechanical destruction of the plastic blades of the mechanical stirrer are also removed.
Собранный фильтрат и промывной растворитель охлаждают до температуры 8,5±0,1°C и выдерживают 2 часа. Выкристаллизовавшийся бензоат марганца (II) отфильтровывают и далее сушат. А полученный фильтрат, содержащий избыточную кислоту, продукты превращения стимулирующей добавки и растворенный бензоат марганца отправляют на загрузку повторного процесса.The collected filtrate and washing solvent are cooled to a temperature of 8.5 ± 0.1 ° C and incubated for 2 hours. The crystallized manganese (II) benzoate is filtered off and then dried. And the obtained filtrate containing excess acid, the products of the transformation of the stimulating additive and the dissolved manganese benzoate are sent to download the second process.
Выход отделенного путем фильтрования продукта составил 93% от расчетного значения при практически количественном расходовании металла и его пероксида в целевой продукт. Разница приходится на потери при разделении реакционной смеси и возврат с фильтратом в повторный процесс.The yield of product separated by filtration was 93% of the calculated value with practically quantitative consumption of metal and its peroxide in the target product. The difference is due to losses during the separation of the reaction mixture and return with the filtrate to the repeated process.
Примеры №2-9Examples No. 2-9
Реактор, исходные реагенты, растворитель жидкой фазы, стимулирующая добавка йода, масса загрузки и ее соотношение с массой стеклянного бисера, порядок загрузки реагентов, проведения процесса, контроля за ходом протекания, момент прекращения процесса, порядок отделения реакционной смеси от стеклянного бисера, удаления остатков реакционной смеси с бисера и элементов реактора, выделения и очистки продукта и возврат фильтрата и промывного растворителя в повторный процесс аналогичны описанным в примере 1.Reactor, initial reagents, liquid phase solvent, stimulating iodine additive, loading mass and its ratio with the mass of glass beads, the order of loading of reagents, the process, monitoring the progress of the process, the moment of termination of the process, the procedure for separating the reaction mixture from glass beads, removing residual reaction mixtures with beads and reactor elements, isolating and purifying the product, and returning the filtrate and the washing solvent to a repeated process are similar to those described in Example 1.
Отличаются начальным содержанием пероксида марганца в исходной загрузке, соотношением металл: пероксид; избытком бензойной кислоты, содержанием стимулирующей добавки йода, верхней границей диапазона температур, в котором протекает окислительно-восстановительный процесс, а также температурой охлаждения фильтрата и промывного растворителя и длительностью кристаллизации бензоата марганца. Указанные различия и полученные характеристики процесса приведены в табл. (PC - реакционная смесь).They differ in the initial content of manganese peroxide in the initial load, the ratio of metal: peroxide; excess benzoic acid, the content of the stimulating additive of iodine, the upper limit of the temperature range in which the redox process takes place, as well as the cooling temperature of the filtrate and the washing solvent and the duration of crystallization of manganese benzoate. The indicated differences and the obtained process characteristics are given in table. (PC is a reaction mixture).
Положительный эффект предлагаемого изобретенияThe positive effect of the invention
1. Процесс проводят в мягких температурных условиях, поддерживаемых за счет реакционного тепла. Организация принудительного охлаждения больших трудностей не вызывает. Охлаждающим агентом является проточная вода, которую вполне можно использовать в замкнутом цикле.1. The process is carried out under mild temperature conditions, supported by reaction heat. The organization of forced cooling is not very difficult. The cooling agent is running water, which can be used in a closed cycle.
2. Основная масса продукта накапливается в твердой фазе в виде суспензии и в последующем отделяется путем простого фильтрования.2. The bulk of the product accumulates in the solid phase in the form of a suspension and is subsequently separated by simple filtration.
3. Используемые твердые реагенты (марганец и его пероксид) практически полностью превращаются в соль-продукт, что исключает необходимость их выделения из конечной реакционной смеси, а также в последующем очистку продукта от них. Небольшой избыток кислоты вместе с растворителем жидкой фазы и растворенным продуктом - солью возвращается в повторный процесс многократно без всякого концентрирования и разделения такого раствора. Как следствие, выход отделенного продукта растет с увеличением начальной загрузки металла и пероксида, а также загрузки в целом.3. Used solid reagents (manganese and its peroxide) are almost completely converted into a salt product, which eliminates the need for their separation from the final reaction mixture, as well as in the subsequent purification of the product from them. A small excess of acid, together with the solvent of the liquid phase and the dissolved product - salt, returns to the repeated process many times without any concentration and separation of such a solution. As a result, the yield of the separated product increases with an increase in the initial loading of the metal and peroxide, as well as the overall load.
4. При проведении процесса нет летучих загрязнений окружающей среды и сточных вод.4. During the process there are no volatile environmental pollution and wastewater.
5. Аппаратурное оформление процесса простое. В нем нет котлонадзорного оборудования. Простой и контроль за ходом протекания процесса. Момент прекращения процесса определяется просто и надежно.5. The hardware design of the process is simple. It does not have boiler surveillance equipment. Simple and control over the course of the process. The moment of termination of the process is determined simply and reliably.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140004/04A RU2391332C1 (en) | 2008-10-08 | 2008-10-08 | Method of obtaining manganese (ii) benzoate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140004/04A RU2391332C1 (en) | 2008-10-08 | 2008-10-08 | Method of obtaining manganese (ii) benzoate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008140004A RU2008140004A (en) | 2010-04-20 |
| RU2391332C1 true RU2391332C1 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008140004/04A RU2391332C1 (en) | 2008-10-08 | 2008-10-08 | Method of obtaining manganese (ii) benzoate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391332C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294921C1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-03-10 | Курский государственный технический университет (КГТУ) | Method for preparing manganese (ii) acetate |
| RU2316536C1 (en) * | 2006-05-24 | 2008-02-10 | Курский государственный технический университет (КГТУ) | Method of production of the formiate of manganese (ii) |
-
2008
- 2008-10-08 RU RU2008140004/04A patent/RU2391332C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294921C1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-03-10 | Курский государственный технический университет (КГТУ) | Method for preparing manganese (ii) acetate |
| RU2316536C1 (en) * | 2006-05-24 | 2008-02-10 | Курский государственный технический университет (КГТУ) | Method of production of the formiate of manganese (ii) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Zhang Keli; Lu Jianhua; Yuan Jibing; Yuan Liangjie; Sun Jutang «Synthesis and thermal decomposition mechanism of manganese benzoate», J. WUHAN UNIVERSITY, 1998, 44(6), p.669-672. Changneng Chen, Jiutong Chen, Hongping Zhu, Zixiang Huang and Qiutian Liu, «Synthesis and structure of linear hexanuclear manganese (II) benzoate cluster», Science in China Series B: Chemistry, Volume 44, Number 3, Июнь 2001 г. Zhang Keli, Yuan Jibing, Yuan Liangjie and Sun Jutang «Hydrothermal synthesis and thermal decomposition mechanism of alkaline earth benzoates», Wuhan University Journal of Natural Sciences, Volume 4, Number 1, Март 1999 г. Balarew С.et al. «The thermogravimetrical study on some crystal hydrates of metal (II) benzoates» Thermochimica Acta, 1985, 92, pp.719-721. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008140004A (en) | 2010-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101286336B1 (en) | Process for continuous modification of dihydrate gypsum and modified dihydrate gypsum obtained by the process | |
| RU2294921C1 (en) | Method for preparing manganese (ii) acetate | |
| RU2630310C1 (en) | Method for preparing tin benzoate (ii) | |
| RU2391332C1 (en) | Method of obtaining manganese (ii) benzoate | |
| RU2680065C1 (en) | METHOD OF PREPARING Sn(OH)2(NO3)2 BASIC-TYPE TIN (IV) NITRATE | |
| RU2316536C1 (en) | Method of production of the formiate of manganese (ii) | |
| RU2398758C1 (en) | Lead (ii) acetate synthesis method | |
| RU2424225C1 (en) | Method of producng basic copper (ii) acetate | |
| RU2412152C2 (en) | Method of producing manganese (ii) m-nitrobenzoate | |
| RU2414451C1 (en) | METHOD OF PRODUCING MANGANESE (II) n-AMINOBENZOATE | |
| RU2807759C1 (en) | Method for producing lead acetate or oxalate from its oxide (ii) | |
| RU2713840C1 (en) | Method of producing tin fluoride (ii) from a metal and its dioxide | |
| RU2371430C1 (en) | Method of producing manganese (ii) fumarate from manganese metal and manganese (iii) oxide | |
| CN1137874C (en) | Process for preparation of p-hydroxy-benzaldehyde | |
| RU2735433C1 (en) | Method of producing tin (iv) salt with anions of nitric and benzoic acids | |
| CN101100444B (en) | Method for synthesizing diphenyldiazomethane | |
| RU2717810C1 (en) | Method of producing tin (iv) nitrate by oxidising tin (ii) nitrate | |
| RU2476380C1 (en) | Method of obtaining basic chloride or copper (ii) nitrate | |
| RU2660905C1 (en) | Method for obtaining of benzoate and substituted tin benzoates (iv) | |
| RU2377245C1 (en) | Method of producing manganese alcoholates | |
| RU2655142C1 (en) | Method for obtaining tin nitrate (iv) | |
| RU2376278C1 (en) | Manganese (ii) fumarate synthesis method | |
| RU2376277C1 (en) | Iron (ii) oxalate synthesis method | |
| RU2567384C1 (en) | Method of producing zinc formate | |
| RU2326107C1 (en) | Method of obtaining iron benzoate (iii) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101009 |