DE1964563B2

DE1964563B2 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PERACETIC ACID

Info

Publication number: DE1964563B2
Application number: DE19691964563
Authority: DE
Inventors: Nobusuke; Ishi Toshiharu; Otake Hiroshima; Asahi Akira Yamaguchi; Fujita Hiroaki; Sato Takeshi; Otaki Hiroshima; Urabe (Japan)
Original assignee: Daicel Ltd., Osaka (Japan)
Priority date: 1968-12-27
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1977-02-24
Also published as: NL168218B; DE1964563A1; JPS4810449B1; NL168218C; NL6919523A

Description

ren der Reaktionswärme durch ein durch die Kühleinrichtung fließendes Kühlmittel und Abziehen eines flüssigen, Peressigsäure enthaltenden Reakiionsproduktes sowie eines nicht umgesetzten. Sauerstoff enthaltenden Gases aus der obersten Reaktionskammer, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man d^;e Reaktanten in die unterste Reaktionskammer des Reaktionsturms einspeist, in dem mindestens ein vertikales Kühlrohr angeordnet ist und dessen zwischen der Innenseite der Reaktionsturmwand einerseits und der Außenseite der Kühlrohrwand bzw. -wände andererseits liegender Reaktionsraum durch mindestens fünf horizontal angeordnete durchbrochene Platten, die eine Vielzahl von öffnungen mit Durchmesserkennwerten von höchstens 8 mm aufweisen, in mindestens sechs aufeinanderfolgende Reaktionskammern unterteilt ist, deren Höhe jeweils 03- bis 5mal so groß wie die Quadratwurzel aus ihrer horizontalen Querschnittsfläche ist, die Flüssigkeit und das Gas im Gleichstrom gemeinsam durch die Öffnungen der die einzelnen Reaktionskammern voneinander trennenden Platten von Reaktionskammer zu Reaktionskammer durch den Reaktionsturm fließen läßt, wobei man die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit des Gases an den Öffnungen zwischen 0,4 und 6 m pro Sekunde und die auf die (Strömungs-JQuerschnitlsfläche des Reaktionsraumes bezogene rechnerische Gasgeschwindigkeit im Reaktionsturm /wischen 0,04 und 0,15 m pro Sekunde hält.Ren the heat of reaction by a coolant flowing through the cooling device and removal of a liquid reaction product containing peracetic acid and an unreacted one. Oxygen-containing gas from the uppermost reaction chamber, which is characterized in that one d ^; e feeds reactants into the lowermost reaction chamber of the reaction tower, in which at least one vertical cooling tube is arranged and its reaction space, which lies between the inside of the reaction tower wall on the one hand and the outside of the cooling tube wall or walls on the other hand, is provided by at least five horizontally arranged perforated plates which have a large number of have openings with diameter parameters of at most 8 mm, is divided into at least six successive reaction chambers, the height of which is 03 to 5 times as large as the square root of their horizontal cross-sectional area, the liquid and the gas in cocurrent flow together through the openings of the individual reaction chambers separating plates from reaction chamber to reaction chamber through the reaction tower, with the average flow velocity of the gas at the openings between 0.4 and 6 m per second and that on the (flow cross-sectional area The calculated gas velocity in the reaction tower related to the reaction space / holds between 0.04 and 0.15 m per second.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gas beim Durchtritt durch die Öffnungen einer eine Reaktionskammer von der nächsthöheren trennenden Platte jeweils in kleine Gasblasen unterteilt und im wesentlichen gleichmäßig in der in der zulet/t genannten Reaktionskammer befindlichen Flüssigkeit dispergiert und die freiwerdende Reaktionswärme wird laufend durch ein durch das (die) Kühlrohr(e) fließendes Kühlmittel abgeführt. Aus der obersten Reaktionskammer wird ein flüssiges, Peressigsäure enthaltendes Reaktionsprodukt sowie ein nicht umgesetzten Sauerstoff enthaltendes Gas abgezogen.When carrying out the method according to the invention, the gas is when it passes through the openings one divides a reaction chamber from the next higher separating plate into small gas bubbles and essentially uniform in the in the zulet / t The liquid located in the reaction chamber is dispersed and the heat of reaction released is continuously discharged through a coolant flowing through the cooling tube (s). From the top reaction chamber becomes a liquid reaction product containing peracetic acid and unconverted oxygen containing gas withdrawn.

Der vorstehend erwähnte Durchmesserkennwert der Öffnungen in den den Reaktionsraum innerhalb der Reaktionskammern unterteilenden durchbrochenen Platten errechnet sich wie folgt: Querschnittsfläche χ 4 : Umfangslänge der öffnung. Bei der durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit des Gases an den öffnungen handelt es sich um den Quotienten aus dem dem Reaktionsturm pro Sekunde zugeführten Gasvolumen und der Summe der Querschnittsflächen der öffnungen in einer der den Reaktionsraum innerhalb der Reaktionskammern unterteilenden Platten, während es sich bei der rechnerischen Gasgeschwindigkeit in dem Reaktionsturm um den Quotienten aus dem dem Reaktionsturm pro Sekunde zugeführten Gasvolumen und der Querschnittsfläche des Reaktionsraumes bzw. der Reaktionskammer handelt.The above-mentioned diameter characteristic of the openings in the reaction space within the Openwork plates dividing reaction chambers is calculated as follows: cross-sectional area χ 4: circumferential length of the opening. At the average flow rate of the gas to the openings is the quotient of the gas volume fed into the reaction tower per second and the sum of the cross-sectional areas of the openings in one of the reaction spaces within of the plates dividing the reaction chambers, while it is at the calculated gas velocity in the reaction tower by the quotient of the gas volume fed into the reaction tower per second and the cross-sectional area of the reaction space or the reaction chamber.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die großtechnische, wirtschaftliche Herstellung von Peressigsäure mit eirer um etwa 20% höheren Selektivität und in einer um mehr als 100% höheren Raum-Zeit-Ausbeute als das aus der DT-PS 12 01 324 bekannte Verfahren. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Peressigsäure in höherer Reinheit als nach dem bekannten Verfahren erhalten und das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem technisch einfacher und wegen der geringeren Größe des eingesetzten Reaktionsturmes wirtschaftlicher und besser handhabbar als das bekannte Verfahren, in dem großdimensionierte Reaktoren eingesetzt werden müssen.The process according to the invention enables the large-scale, economical production of peracetic acid with a selectivity that is around 20% higher and in a space-time yield that is more than 100% higher than the method known from DT-PS 12 01 324. According to the method according to the invention the peracetic acid is obtained in a higher purity than by the known process and that according to the invention The process is also technically simpler and because of the smaller size of the reaction tower used more economical and easier to handle than the known method in which large-scale Reactors must be used.

Entscheidend für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Tatsache, daß es damit erstmals möglich ist, durch Einhaltung ganz bestimmter Parameter sowohl die bei der Oxydation auftretende Reaktionswärme in wirksamer Weise abzuführen als auch einen guten Gas-Flüssigkeit-Kontakt zu gewährleisten. Dadurch erhält man die Peressigsäure in hoher Ausbeute ίο und mit einem geringen Gehalt an unerwünschten Nebenprodukten bei einer ausreichend hohen Acetaldehydumwandlung. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es außerdem möglich, die Strömungsbedingungen in dem Reaktionsturm so einzustellen, daß die Gesamtströmung der Reaktanten nur in einer Richtung erfolgt, wobei aber in jeder Reaktionszone eine stark turbulente Strömung erzeugt wird. Auf diese Weise gelingt es, eine Rückmischung von Reaktionsprodukt mit Ausgangsprodukten zu verhindern und gleichzeitig in der Reaktionszone einen effektiven Umsatz zu gewährleisten.The decisive factor for the success of the method according to the invention is the fact that it is the first time is possible by maintaining very specific parameters both the heat of reaction occurring during the oxidation in an effective way as well as ensuring good gas-liquid contact. Through this the peracetic acid is obtained in high yield ίο and with a low content of undesirable By-products with a sufficiently high acetaldehyde conversion. According to the method according to the invention it is also possible to adjust the flow conditions in the reaction tower so that the Total flow of the reactants takes place in only one direction, but with one strong in each reaction zone turbulent flow is generated. In this way it is possible to backmix the reaction product to prevent with starting products and at the same time an effective conversion in the reaction zone guarantee.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird ein Reaktionsturm verwendet, dessen durchbrochene Plattenöffnungen einen Durchmesserkennwert von 2 bis 5 mm aufweisen.According to a preferred embodiment of the method of the invention, a reaction tower is used, whose perforated plate openings have a diameter parameter of 2 to 5 mm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird ein Reaktionsturm mit einem in mehrere Abschnitte unterteilten Kühlrohrsystem verwendet, wobei die Abschnitte jeweils einen eigenen Kühlmitteleinlaß und Kühlmittelauslaß aufweisen. According to a further preferred embodiment of the method of the invention, a reaction tower used with a cooling pipe system divided into several sections, the sections each having a Have their own coolant inlet and outlet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird in mindestens zwei Reaktionskammern der gegebenenfalls mit anderen Gasen verdünnte Sauerstoff eingespeist.According to a further preferred embodiment of the method of the invention, at least two Reaction chambers fed in the oxygen, optionally diluted with other gases.

Der horizontale Querschnitt eines zylindrischen Reaktionsturmes ist gewöhnlich kreisrund, kann aber in bestimmten Fällen auch oval oder vieleckig sein. Die im Reaktionsturm angeordneten Kühlrohre müssen im wesentlichen senkrecht stehen, da der erfindungsgemäß angestrebte innige Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit bei der Verwendung von horizontal oder schräg angeordneten Rohren oder von Rohrschlangen anstelle vertikal eingebauter Kühlrohre wegen der daraus unter Umständen resultierenden Veränderung der Strömungsverhältnisse nicht gewährleistet ist. Man kann jedoch gewünschtenfalls an der Außenseite des Kühlrohrs bzw. der Kühlrohre zur Verbesserung des Wärmeübergangs Rippen anbringen.
Wenn ein Reaktionsturm verwendet wird, in dem nut ein Kühlrohr angeordnet ist, so bildet der ringförmige Zwischenraum zwischen diesen beiden Rohren den Reaktionsraum. Dementsprechend bildet der zwischen den Außenseiten der Kühlrohrwände und der Innensei· te des Mantelrohres liegende Raum den Reaktionsraum wenn im Reaktionsturm mehrere Kühlrohre angeordnet sind. Bei einem Reaktionsturm mit mehreren Kühlroh· ren kann das Kühlrohrbündel mit Hiife von zwei das obere bzw. das untere Ende des Mantelrohre; verschließenden und damit verbundenen Deckelplatter im Reaktionsturm befestigt werden, jedoch kann ir erfindungsgemäß zu verwendenden Reaktionstürmer luch ein Kühlrohrsystem mit freistehenden Kopf odei ein Kühlrohrsystem aus U-Rohren verwendet werden Insbesondere bei Reaktionstürmen mit nur einen Kühlrohr kann die Kühlfläche durch einen Kühlmante an der Außenwand des Reaktionsturmes bedeutem vergrößert werden, jedoch ist die durch einen solcheiThe horizontal cross-section of a cylindrical reaction tower is usually circular, but in certain cases it can also be oval or polygonal. The cooling tubes arranged in the reaction tower must be essentially vertical, since the intimate contact between gas and liquid desired according to the invention is not guaranteed when using horizontally or obliquely arranged tubes or tube coils instead of vertically installed cooling tubes because of the resulting change in flow conditions. However, if desired, ribs can be attached to the outside of the cooling pipe or the cooling pipes to improve the heat transfer.
If a reaction tower is used in which a cooling tube is arranged, the annular space between these two tubes forms the reaction space. Accordingly, the space lying between the outer sides of the cooling tube walls and the inner side of the jacket tube forms the reaction space if several cooling tubes are arranged in the reaction tower. In the case of a reaction tower with several cooling tubes, the bundle of cooling tubes can, with the help of two, be the upper or lower end of the jacket tube; Closing and associated cover plate can be attached in the reaction tower, but ir the reaction tower to be used according to the invention a cooling pipe system with a free-standing head or a cooling pipe system made of U-pipes can be used be significantly enlarged, however, that is by one such

Kühlmantel erzielte Kühlflächenvergrößerung auch bei Reaktionstürmen mit mehreren Kühlrohren recht spürbar. Um einen ausreichend innigen Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit im von der Innenseile des Mantelrohres des Reaktionsturms und den Außenwänden der Kühlrohre begrenzten Reaktionsraum und bei einer verhältnismäßig kurzen Verwcilzeit einen befriedigend hohen Acetaldehydumsatz (Molverhältnis von umgesetztem zu eingespeistem Acetaldehyd) sowie eine befriedigende Peressigsäurcselektivität (Molverhältnis von gebildeter Peressigsäure zu umgesetztem Aldehyd) zu erzielen, muß man den Reaktionsraum nach der Lehre der Erfindung durch mindestens fünf horizontal angeordnete durchbrochene Platten in eine Vielzahl kleiner Reaktionskammern unterteilen, die Durchmesserkennwerte der Öffnungen in den Platten, den Abstand zwischen den Platten und die Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der vorstehend genannten Grenzen wählen und aufeinander abstimmen. Die in den erfindungsgemäß zu verwendenden Reaktionslürmen angeordneten durchbrochenen Platten bewirken eine gute Dispersion der Gasblasen und eine turbulente Bewegung und Mischung in den einzelnen Reaktionskammern und verhindern, daß cine Rückvermischung der in zwei benachbarten Reakiionskammern enthaltenen Flüssigkeit stattfindet, wodurch sich im Reaktionsraum insgesamt ein im wesentlichen nur in eine bestimmte Richtung gehender .Strömungsverlauf ausbildet, d. h. Strömungsverhältnisse, die mit denen in einem idealen Reaktions- oder Durchflußrohr vergleichbar sind, obwohl in den einzelnen Reaktionskammern keine nur in einer Richtung gehende Strömung vorhanden ist.Cooling jacket achieved an enlargement of the cooling surface even with reaction towers with several cooling tubes noticeable. In order to ensure a sufficiently intimate contact between gas and liquid in the interior of the Jacket tube of the reaction tower and the outer walls of the cooling tubes limited reaction space and at a relatively short Verwcilzeit a satisfactorily high acetaldehyde conversion (molar ratio of converted to fed acetaldehyde) and a satisfactory peracetic acid selectivity (molar ratio of formed peracetic acid to converted aldehyde), you have to leave the reaction space after Teaching of the invention by at least five horizontally arranged perforated plates in a variety Small reaction chambers subdivide the diameter characteristics of the openings in the plates, the Distance between the plates and the flow velocities within those mentioned above Choose and coordinate boundaries. Those in the reaction towers to be used according to the invention arranged perforated plates cause a good dispersion of the gas bubbles and a turbulent Movement and mixing in the individual reaction chambers and prevent back mixing of the liquid contained in two adjacent reaction chambers takes place, whereby a total of essentially only one in the reaction chamber Forms a certain direction of flow, d. H. Flow conditions that match those in one ideal reaction or flow tubes are comparable, although none in the individual reaction chambers there is only one-way flow.

Die Bildungsgeschwindigkeit der Peressigsäure ist der 1,5. Potenz der Acetaldehydkon/.entration proportional, während die Bildungsgeschwindigkeit der Essigsäure nahezu proportional zu den Konzentrationen an Peressigsäure und Acetaldehyd ist. Je stärker daher der globale Stromverlauf im Reaktor einem Stromverlauf angenähert wird, wie er in einem Durchflußrohr oder idealen Rohrreaktor herrscht, desto kürzer wird die zur Erzielung eines bestimmten Acetaldehydumsatzes erforderliche Zeit und desto geringer der Verlust an Peressigsäure, d. h. desto weniger Essigsäure (Nebenprodukt) entsteht.The rate of formation of peracetic acid is 1.5. Potency of acetaldehyde concentration proportional, while the rate of formation of acetic acid is almost proportional to the concentrations Is peracetic acid and acetaldehyde. Therefore the stronger the global current flow in the reactor a current flow is approximated, as it prevails in a flow tube or ideal tubular reactor, the shorter the to Achieving a certain acetaldehyde conversion required time and the lower the loss Peracetic acid, d. H. the less acetic acid (by-product) is formed.

ist der Durchmesserkennwert der Öffnungen in den Platten größer als 8 mm, so konzentriert sich die Bildung von Gasblasen nur auf einen Teil der Öffnungen, wodurch nicht nur ein wirksamer und gleichmäßiger Kontakt /wischen Gas und Flüssigkeit verhindert wird, sondern sich auch an anderen Öffnungen ein Rückstrom und eine Rückvermischung der Flüssigkeit von einer Reaktionskammer in die darunterliegende Reaktionskammer ausbildet, so daß man das gewünschte strömungsrohrreaktorartige Strömungsbild nicht erreicht. Der Durchmesserkennwen der Öffnungen ist vorzugsweise kleiner als 5 mm, jedoch kann man den bei Durchmesserkennwerten im Bereich von 5 bis 8 mm auftretenden unerwünschten Effekt, daß eine Ablenkung und Rückvermischung des strömenden Gases und der strömenden Flüssigkeit stattfindet fast vollständig vermeiden, wenn man die Höhe der Reaktionskammern, d.h. den Abstand zwischen den einzelnen durchbrochenen Platten, und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases entsprechend wählt. Nach unten gibt es für den Durchmesserkennwert keine kritische Grcn/c, jedoch kommen Öffnungen mit einem Durchmesserkennwert von weniger als 0,5 mm praktisch niehl in Betracht, weil das Bohren so kleiner Öffnungen schwierig ist und so kleine Öffnungen, wie sie in Sintermetallplatten vorhanden sind, gegenüber größeren Öffnungen keinen Vorteil bieten, da der Gasblasendurchmesser in keinem Fall kleiner als 1 mm ist. Demgemäß sind in der Regel Öffnungen mit einem Durchmesserkennwert von 2 bis 5 mm bevorzugt. Wenn der Abstand zwischen zwei Platten zu klein ist, so wird durch den abgelenkten Gas- und Flüssigkeitsslrom, der sich dabei ausbildet, die Wirkung der darüberliegendenif the diameter parameter of the openings in the plates is greater than 8 mm, the concentration is concentrated Formation of gas bubbles only on part of the openings, which is not only effective and Uniform contact / wipe gas and liquid is prevented, but also to others Openings a backflow and a backmixing of the liquid from a reaction chamber into the underlying reaction chamber is formed so that the desired flow tube reactor-like flow pattern is obtained not reached. The diameter characteristic of the openings is preferably less than 5 mm, however one can see the undesirable effect that occurs with diameter parameters in the range from 5 to 8 mm a deflection and back-mixing of the flowing gas and liquid almost takes place completely avoiding the height of the reaction chambers, i.e. the distance between the individual perforated plates, and the flow rate of the gas is selected accordingly. To Below there is no critical size / c for the diameter parameter, but openings come with a Diameter parameters of less than 0.5 mm are practically never considered because the drilling is so smaller Openings is difficult and openings as small as are found in sintered metal plates, as opposed to Larger openings offer no advantage, since the gas bubble diameter is in no case less than 1 mm is. Accordingly, openings with a diameter parameter of 2 to 5 mm are generally preferred. if If the distance between two plates is too small, the deflected gas and liquid flow will cause the develops in the process, the effect of the overlying

ίο Reaktionskammern ebenfalls beeinträchtigt, jedoch kann man die unerwünschte Wirkung eines solchen abgelenkten Strömungsvcrlaufes vermeiden, indem man den Abstand zwischen aufeinander folgenden durchbrochenen Platten größer als 0,3 χ Quadratwurzel _aus for Querschnittsfläche der Reaktionskummer macht, da bei einem solchen Abstand ein wirksamer Strömungsverlauf in lateraler oder horizontaler Richtung zustande kommt, durch den der nachteilige Einfluß der Ablenkung überwunden wird. Dadurch, daß man den Abstand zwischen aufeinander folgenden durchbrochenen Platten kleiner hält als das Fünffache der Quadratwurzel aus der Querschnittsfläche der Reaktionskammer erreicht man, daß die Fließrichtung der aufsteigenden Gasbläschen zumindest /u einem großen Teil umgekehrt wird.ίο reaction chambers also impaired, but can see the undesirable effect to avoid such a deflected Strömungsvcrlaufes, by making the distance between successive perforated plates greater than 0.3 χ square root _of for cross-sectional area of the reaction Kummer, since the lateral at such a distance, an effective flow path in or horizontal direction, which overcomes the adverse influence of the deflection. By keeping the distance between successive perforated plates smaller than five times the square root of the cross-sectional area of the reaction chamber, it is achieved that the direction of flow of the ascending gas bubbles is at least largely reversed.

so daß die Gasbläschen sich zum Teil im oberen Teil der Reaktionskammer nach unten bewegen oder zumindest nicht ungehemmt nach oben fließen können. Die Gasbläschen zerstreuen sich also in alle Richtungen, wodurch sie gleichmäßig in der gesamten Reaktionskammer verteilt werden. Um dieses Ergebnis zu erreichen, muß die durchschnittliche lineare Strömungsgeschwindigkeit des Gases an den Öffnungen jedoch mindestens 0,4 m/sec und die rechnerische Gasgeschwindigkeit im Reaktionsturm mindestens 0,04 m/sec betragen.so that the gas bubbles are partly in the upper part of the Move reaction chamber downwards or at least not be able to flow upwards unchecked. the So gas bubbles disperse in all directions, making them evenly throughout the reaction chamber be distributed. To achieve this result, the average linear flow velocity must be of the gas at the openings, however, at least 0.4 m / sec and the calculated gas velocity be at least 0.04 m / sec in the reaction tower.

Werden diese Werte unterschritten, so tritt zuweilen keine ausreichende Umkehr der Fließrichtung der Gasbläschen an den Platten auf und entsteht kein ausreichend starker, zum Boden der jeweiligen Rcaktionskammer gerichteter absteigender Gasbläschenstrom. Ist die Gasgeschwindigkeit andererseits zu hoch, d. h., beträgt die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit des Gases an den Öffnungen mehr als 6 m/sec und die auf die Querschniltsfläche des Reaktionsraums bezogene rechnerische Gasgeschwindigkeit mehr als 0,15 m/sec, so werden die Gasbläschen zur obersten Reaktionskammer hin abgelenkt, was ebenfalls unerwünscht ist.If these values are not reached, there is sometimes insufficient reversal of the direction of flow Gas bubbles on the plates and no sufficiently strong one arises towards the bottom of the respective reaction chamber directed descending flow of gas bubbles. On the other hand, if the gas velocity is too high, d. i.e., the average flow velocity of the gas at the openings is more than 6 m / sec and the calculated gas velocity based on the cross-sectional area of the reaction space is more than 0.15 m / sec, the gas bubbles are deflected towards the uppermost reaction chamber, which is also undesirable is.

Ein dem in einem Strömungsrohrreaktor herrschenden gleichender globaler Strömungsverlauf kann auch durch Anordnen einer Vielzahl idealer Rührkessclreaktoren in Reihe, d.h. mit einer sogenannten Kaskade, erreicht werden, jedoch ist es wirtschaftlich vorteilhafter, den gleichen Effekt dadurch zu erzielen, daß man einfach den Reaktionsraum eines einzigen Reaktionsturmes nach der Lehre der Erfindung durch durchbrochene Platten in mehrere Reaktionskammern unterteilt. Die Anzahl der erfindungsgemäß erforderlichen durchbrochenen Platten beträgt wie bereits erwähnt mindestens fünf. Es kann fallweise zweckmäßig sein, zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung zwei oder mehr in Reihe angeordnete Reaktionstürme mit jeweils mindestens zwei oder mehr in Reihe angeordnete Reaktionstürme mit jeweils mindestens fünf durchbrochenen Platten zu verwenden. Um eine Rückmischung durch die Öffnungen der durchbrochenen Platten hindurch zu verhindern, muß man dafür sorgen, daß das Gas und die Flüssigkeit in der gleichen Richtung durchA global flow course that is identical to that prevailing in a flow tube reactor can also be used by arranging a large number of ideal stirred tank reactors in series, i.e. with a so-called cascade, can be achieved, however, it is economically more advantageous to achieve the same effect by simply the reaction space of a single reaction tower according to the teaching of the invention through perforated Plates divided into several reaction chambers. The number of required according to the invention perforated panels is at least five, as already mentioned. In some cases it can be useful to Carrying out the process of the invention, two or more reaction towers arranged in series, each having at least two or more reaction towers arranged in series, each with at least five perforated Plates to use. To a backmixing through the openings of the perforated plates To prevent through, one has to make sure that the gas and the liquid through in the same direction

■Aim■ Aim

die Öffnungen in den durchbrochenen Platten strömen. Außer durch eine entsprechende Wahl der Durchmesser der Öffnungen und der Strömungsgeschwindigkeiten muß man zu diesem Zweck sowohl das flüssige Ausgangsgemisch als auch das Gas zumindest teilweise in die unterste Reaktionskammer einspeisen.the openings in the perforated plates flow. Except through an appropriate choice of the diameter of the openings and the flow velocities For this purpose, both the liquid starting mixture and the gas have to be at least partially feed into the lowest reaction chamber.

Der horizontale Querschnitt der Öffnungen in den durchbrochenen Platten ist in der Regel, jedoch nicht immer, kreisförmig. Beispielsweise können auch ringförmige Spalten zwischen dem bzw. den Kühlrohr(en) und den durchbrochenen Platten vorgesehen sein, die als Durchtrittsöffnungen für das Gas und die Flüssigkeit dienen, d. h. die Öffnungen der durchbrochenen Platten bilden können. In diesem Fall ist die Umfangslängc der Öffnungen die Summe des Innenumfangcs der Öffnungen in den durchbrochenen Platten und des Außenumfanges des bzw. der Kühlrohr(c) und. wenn sowohl die Kühlrohre als auch die Öffnungen kreisrund sind, so ist der Durchmesserkennwert der Öffnungen gleich der Differenz der Durchmesser der beiden Kreise. to The horizontal cross-section of the openings in the perforated plates is usually, but not always, circular. For example, annular gaps can also be provided between the cooling tube (s) and the perforated plates, which gaps serve as passage openings for the gas and the liquid, ie can form the openings in the perforated plates. In this case, the circumferential length of the openings is the sum of the inner circumference of the openings in the perforated plates and the outer circumference of the cooling tube or tubes (c) and. if both the cooling tubes and the openings are circular, then the diameter parameter of the openings is equal to the difference in the diameter of the two circles. to

Die Höhe der Reaktionskammern in einem Reaktionsturm, d. h. der Abstand /wischen den ein/einen durchbrochenen Platten, braucht nicht längs des gesamten Rcaktionsiurmcs gleich groß sein. Da die Differcn/ /wischen den Reaktionsgeschwindigkeiten und somit der Wärmeentwicklung pro Volumcncinheit in benachbarten Reaktionskammern um so größer ist. je näher die betreffenden Reaktionskammern am Beschik· kungscinlaß liegen, kann der Abstand /wischen benachbarten durchbrochenen Platten im unteren Teil des Reaktionsturmes größer als im oberen Teil gewählt werden, um dadurch den Tempcraiurgradienten zu verringern, wodurch die Umsetzung besser gesteuert werden kann. Zu diesem Zweck kann man auch im Kühlflüssigkeitskreislauf mehrere Trennwände anordnen, so daß man die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von der damit gekühlten Stelle des Reaktionsraumes variieren kann. Man kann zu diesem Zweck auch die Kühlfläche variieren, indem man ein aus mehreren U-Rohren bestehendes Kühlrohrsystem benutzt. Eine weitere Möglichkeit, die Temperatur im Reaktionsraum genauer zu regeln, besteht darin, daß man einen Teil des Sauerstoffs bzw. des sauerstoffhaltigen Gases in eine der zwischen der untersten und der obersten Rcaktionskammer liegenden Reaktionskammern einspeist, anstatt die gesamte Gasmenge in die unterste Reaktionskammer einzuspeisen. Ein noch günstigeres, d. h. geradlinigeres. Temperaturprofil kann man erhalten, wenn man den Sauerstoff dem Reaktionssystcm an mehr als zwei verschiedenen Stellen zuführt, d. h. in Teilmengen in die unterste und mindestens zwei höher gelegene Reaktionskammern einspeist.The height of the reaction chambers in a reaction tower, i.e. H. the distance / wipe the one perforated plates need not be of the same size along the entire length of the reaction. Since the Differences between the reaction rates and thus the development of heat per unit volume in adjacent reaction chambers is the greater. ever The distance / can be weaker than the closer the reaction chambers concerned are to the charging inlet adjacent perforated plates in the lower part of the reaction tower selected larger than in the upper part in order to increase the temperature gradient decrease, which allows the implementation to be better controlled. You can also use the Arrange several partition walls for the coolant circuit, so that the temperature and the flow rate of the cooling liquid as a function of the point of the reaction space cooled thereby can vary. You can also use the Vary the cooling surface by using a cooling pipe system consisting of several U-tubes. One Another possibility to regulate the temperature in the reaction chamber more precisely, is that one part of the Oxygen or the oxygen-containing gas in one of the between the lowest and the uppermost reaction chamber feeds lying reaction chambers, instead of the entire amount of gas in the lowest reaction chamber to feed. An even cheaper one, i.e. H. more straightforward. Temperature profile can be obtained if one supplies oxygen to the reaction system at more than two different locations, d. H. in subsets into the feeds the lowest and at least two higher reaction chambers.

Als Kühlflüssigkeit kann man nach Belieben Wasser. Salzlösung oder ähnliche geeignete Kühlmittel mit entsprechender Temperatur verwenden. Die Reaktion kann nach einer bevorzugten Ausführungsform durch Erhöhen der spezifischen Wärmeübertragung geregelt werden, indem man die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels erhöht. β° Water can be used as the cooling liquid. Use saline solution or similar suitable coolant at the appropriate temperature. According to a preferred embodiment, the reaction can be regulated by increasing the specific heat transfer by increasing the flow rate of the coolant. β °

Das aus der obersten Reaktionskammer abgezogene Reaktionsprodukt wird in an sich bekannter Weise zum gewünschten Produkt aufgearbeitet. Beispielsweise kann man das Reaktionsproduktgcmisch in Gas und Flüssigkeit auftrennen, die flüssige Phase mit einem -Stabilisator versetzen und dann direkt für verschiedene bekannte Zwecke verwenden oder zur Abtrennung von nicht umgesetzten Acetaldehyd und/oder KatalysatorThe reaction product withdrawn from the uppermost reaction chamber is used in a manner known per se desired product worked up. For example, the reaction product can be mixed in gas and Separate the liquid, add a stabilizer to the liquid phase and then directly for different use known purposes or for the separation of unreacted acetaldehyde and / or catalyst

unter vermindertem Druck destillieren, um so eine Peressigsäurelösung der gewünschten Zusammensetzung und Stabilität zu erhalten.distill under reduced pressure to give a peracetic acid solution of the desired composition and maintain stability.

Die bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung anzuwendenden Reaktionsbedingungen, d. h. die Zusammensetzung der eingesetzten Ausgangsmaterialien, die Temperatur und der Druck usw. sind nicht auf die in der eingangs erwähnten DT-PS genannten Bereiche beschränkt. Man kann vielmehr auch verschiedene andere an sich bekannte Verfahrensbedingungen anwenden und zum Beispiel beim Verfahren der Erfindung auch unter einem vergleichsweise niedrigeren Druck arbeiten, z. B. bei den aus der DT-PS 11 65 009 oder der japanischen Patentveröffentlichung 17 190/1964 bekannten Druckbedingungen, sowie bei einer hohen Reaktionstemperatur, wie sie aus der DT-PS 12 69 120 bekannt ist.The reaction conditions to be used in carrying out the process of the invention; H. the composition of the raw materials used, the temperature and pressure, etc. are not limited to the areas mentioned in the DT-PS mentioned at the beginning. Rather, one can also use different ones apply other process conditions known per se and, for example, in the process of Invention also work under a comparatively lower pressure, e.g. B. with those from the DT-PS 11 65 009 or Japanese Patent Publication 17 190/1964 known printing conditions, as well as in a high reaction temperature, as is known from DT-PS 12 69 120.

Es sei angemerkt, daß das Verfahren der Erfindung nicht auf die Verwendung besonderer Lösungsmittel und Katalysatoren beschränkt ist. d. h., daß beliebige für diese Zwecke gebräuchliche Stoffe verwendet werden können.It should be noted that the method of the invention does not rely on the use of particular solvents and catalysts is limited. d. That is, any materials customary for these purposes are used can.

Das Verfahren der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung und durch die Beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen erläutern mehrere Ausführungsformen eines für das Verfahren der Erfindung geeigneten Rcaktionsiurmes.The method of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing and the examples explained. The drawings illustrate several embodiments of one for the method of the invention suitable reaction.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung mit sogenanntem Doppclrohrreaklionsturm. d. h. einem aus einem Mantelrohr und einem in diesem angeordneten Kühlrohr bestehenden Reaktionsturm, bei dem der ringförmige Raum zwischen den beiden Rohren den Reaktionsraum bildet.F i g. 1 shows a device with a so-called double-tube reaction tower. d. H. one from a jacket pipe and a cooling tube arranged in this reaction tower, in which the annular Space between the two tubes forms the reaction space.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Reaktionsturmes mit mehreren Kühlrohren, die an beiden Enden in das Mantelrohr oben bzw. unten abschließenden Deckclplattcn befestigt sind.Fig. 2 shows a sectional view of a reaction tower with several cooling tubes that terminate at both ends in the jacket tube at the top and bottom Deckplplatten are attached.

Fig. 3 zeigt eine Schnitlansicht eines ähnlich aufgebauten Reaktionsturmes, der jedoch ein Kühlrohrsystem mit freistehendem Kopfteil aufweist.Fig. 3 shows a sectional view of a similar one built reaction tower, which however has a cooling pipe system with a free-standing head part.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform einer für die Zwecke der Erfindung verwendbaren Reaktionsvorrichtung ist in einem zylindrischen Mantelrohr 1 des Reaktionsturmes ein sich durch dieses hindurch erstreckendes senkrechtes Kühlrohr 2 angeordnet. In dem Ringraum zwischen dem Mantelrohr 1 und dem Kühlrohr 2 sind η horizontale durchbrochene Platter 3i-3„ angeordnet, die jeweils zahlreiche Öffnunger aufweisen und den Reaktionsraum in η > 5 + 1 Reaktionskammern A\ — 4„+1 unterteilen.In the case of the FIG. 1 shown embodiment of a reaction device that can be used for the purposes of the invention is arranged in a cylindrical jacket tube 1 of the reaction tower, a vertical cooling tube 2 extending therethrough. In the annular space between the jacket tube 1 and the cooling tube 2 η horizontal perforated plates 3i-3 ″ are arranged, each of which has numerous openings and subdivides the reaction space into η> 5 + 1 reaction chambers A \ - 4 ″ +1.

In die unterste Reaktionskammer 4i wird durch einer Einlaß 6 eine Acetaldehydlösung und durch einen Einlaf; 7 Sauerstoff oder ein Sauerstoff enthallendes Ga! jeweils kontinuierlich eingespeist. Der Kontakt zwi sehen Gas und Flüssigkeit ist in der unterster Reaktionskammer 4i ziemlich schlecht, was jedoch nich stört, da das Gas, wenn es im Gleichstrom mit dei Flüssigkeit aufsteigt, an den kleinen Öffnungen in dei durchbrochenen Platten jeweils weiter in feine Gasbia sen zerteilt und in der Flüssigkeit verteilt wird, so daß ii den weiteren Reaktionskammern 4₂-4_n+i eine innigi Berührung und Durchmischung von Gas und Flüssigkei gewährleistet ist, sofern die Öffnungen in det durchbrochenen Platten Durchmesserkennwerte in vorstehend angegebenen Bereich aufweisen und dii Höhe der Reaktionskammern sowie die durchschnittli ehe Strömungsgeschwindigkeit des Gases innerhalb de erfindungsgemäß geforderten Grenzwerte liegen. Into the lowermost reaction chamber 4i is an acetaldehyde solution through an inlet 6 and through an inlet; 7 Oxygen or an oxygen containing Ga! fed in continuously. The contact between gas and liquid is rather poor in the lowest reaction chamber 4i, but this is not a problem, since the gas, when it rises in cocurrent with the liquid, is further divided into fine gas biases at the small openings in the perforated plates and is distributed in the liquid, so that the further reaction _{chambers 4 2} -4 _{n +} i an intimate contact and mixing of gas and liquid is guaranteed, provided that the openings in the perforated plates have diameter parameters in the range specified above and the height of the reaction chambers and the average before flow velocity of the gas lie within the limit values required according to the invention.

709 508/44709 508/44

Aus der obersten Reaktionskammer 4„ _+] werden ein die entstandene Peressigsäure enthaltender Materialstrom durch die Leitung 8 sowie ein hauptsächlich aus nicht umgesetzten Sauerstoff enthaltendem Gas bestehender Strom durch eine Leitung 9 abgezogen und in einen mit einer Kühlfläche versehenen Gas-Flüssigkeitsscheider 5 eingespeist, aus dem das Gas nach Abtrennung von der Flüssigkeit durch eine Leitung 11 abgezogen wird. Das durch die Leitung 11 abgezogene Gas kann gewünschtenfalls abgeblasen werden, nachdem man die verwendbaren Bestandteile daraus durch Küh'en, Waschen z. B. mit Wasser, wiedergewonnen hat.From the uppermost reaction chamber 4 " _+] a material stream containing the peracetic acid formed is drawn off through line 8 and a stream consisting mainly of unconverted oxygen-containing gas through line 9 and fed into a gas-liquid separator 5 provided with a cooling surface, from which the gas is withdrawn through a line 11 after separation from the liquid. The gas withdrawn through line 11 can, if desired, be blown off after the usable constituents have been removed therefrom by cooling, washing, e.g. B. with water, has recovered.

Die Flüssigkeit wird aus dem Gas-Flüssigkeitsscheider 5 durch eine Leitung 10 abgezogen und wird, nachdem man sie mit einem Stabilisator versetzt und/oder nötigenfalls unter vermindertem Druck destilliert hat, als Produkt weiterverwendet.The liquid comes out of the gas-liquid separator 5 withdrawn through a line 10 and, after being mixed with a stabilizer and / or, if necessary, has distilled under reduced pressure, is further used as the product.

Das Kühlwasser, das in das Kühlrohr 2 durch Leitungen 12 bzw. 12' C'ntritt, verläßt das Kühlrohr 2 durch Leitungen 13 bzw. 13', nachdem es aus dem Reaklionsgemisch die bei der Umsetzung in den Reaktionskammern freiwerdende Wärme aulgenommen hat. Wenn das Kühlrohr 2 durch eingesetzte Trennwände 14 in einzelne Abschnitte unterteilt ist. so muß natürlich für jeden dieser Abschnitte ein Kühlwassereinlaß und ein Kühlwasserauslaß vorgesehen sein. Die Anwendung mehrerer Kühwasserkreisläufe ist bevorzugt, um ein gleichmäßiges Temperaturprofil im Reaktionsraum zu erhalten, jedoch kann man fallweise die bei dem in Fig. 1 dargestellten Reaktionsturm vorgesehene Trennwand 14 weglassen, wobei das Kühlwasser dann durch die Leitung 12 zugeführt und durch die Leitung 13' abgeführt wird.The cooling water, which enters the cooling pipe 2 through lines 12 and 12 ' C', leaves the cooling pipe 2 through lines 13 and 13 'after it has absorbed the heat released during the reaction in the reaction chambers from the reaction mixture. When the cooling tube 2 is divided into individual sections by inserted partition walls 14. so naturally a cooling water inlet and a cooling water outlet must be provided for each of these sections. The use of several cooling water circuits is preferred in order to obtain a uniform temperature profile in the reaction space, but in some cases the partition 14 provided in the reaction tower shown in FIG. 1 can be omitted, the cooling water then being supplied through line 12 and discharged through line 13 ' will.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Reaktorturm sind in einem zylindrischen Mantelrohr 21 mehrere parallel dazu verlaufende Kühlrohre 22 angeordnet, deren Enden in Deckclplatten 23 bzw. 24 befestigt sind, die also sowohl als Träger für die Kühlrohre 22 als auch als unterer bzw. oberer Abschluß (des Reaktionsraumes dienen, der vom Raum zwischen den Kühlrohren 22 und dem Mantelrohr 21 gebildet wird und durch η > 5 horizontal angeordnete durchbrochene Platten 25, — 25„ in η + 1 Reaktionskammern 26i — 26_n +1 unterteilt ist. Die unterste Reaktionskammer 26i ist mit einem Gaseinlaß 27 und einem Flüssigkeitseinlaß 28 versehen, während in der obersten Reaktionskammer 26_n ₊ i ein Gasauslaß 29 und ein Flüssigkeitsauslaß 30 vorgesehen sind. Am Reaktionsturmkörper sind am unteren bzw. oberen Ende Deckelhauben 31 bzw. 32 befestigt, die mit einem Kühlwassereinlaß 34 bzw. einem Kühlwasserauslaß 35 versehen sind. Am Mantelrohr 21 des Reaktionsturms ist ein äußerer Kühlmantel 36 angebracht, der einen Wassereinlaß 37 und einen Wasserauslaß 38 aufweist. In the reactor tower shown in Fig. 2, several parallel cooling tubes 22 are arranged in a cylindrical jacket tube 21 , the ends of which are fastened in cover plates 23 and 24 , that is, both as a support for the cooling tubes 22 and as a lower and upper termination (the reaction space are used, the horizontally disposed from the space between the cooling tubes 22 and the mandrel 21 is formed, and by η> 5 perforated plates 25 - 25 "in η + 1 reaction chambers 26i - 26 _n is divided +1 the lowermost reaction chamber 26i. 27 is provided, and a liquid inlet 28 with a gas inlet, while _n ₊ i, a gas outlet 29 and a liquid outlet 30 are provided in the uppermost reaction chamber 26th am reaction tower body cover hoods are mounted 31 and 32 on the lower or upper end, with a cooling water inlet 34 and a cooling water outlet are provided 35th on the jacket tube 21 of the reaction tower, an outer cooling jacket 36 is mounted, the one What s inlet 37 and a water outlet 38 has.

Der in Fig.3 dargestellte Reaktionsturm ist eine Abwandlung des in Fig.2 dargestellten Reaktionsturmes, so daß hinsichtlich der nachstehend nicht erläuterten, jedoch mit Bezugszeichen versehenen Bauteile dieses Reaktionsturmes auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen werden kann.The reaction tower shown in Figure 3 is a Modification of the reaction tower shown in Figure 2, so that not below with respect to the illustrated, but provided with reference numerals of this reaction tower components to the above Disclosures can be referenced.

Der in Fi g. 3 dargestellte Reaktionsturm unterscheidet sich von dem in F i g. 2 dargestellten im wesentlichen dadurch, daß der ein Kühlrohrsystem mit freistehendem Kopfteil aufweist das im wesentlichen aus einer Kühlrohrverbindungsplatte 44 und einer Kühlrohrdekkelhaube 42 besteht die nicht mit dem Mantelrohr 21 verbunden sind, so daß auf den Reaktionsturm al oberer Abschluß eine eigene Deckelhaube 43 montier werden muß. Dieser Reaktionsturm unterscheidet sie von dem vorstehend beschriebenen weiterhin dadurct daß nicht nur in der untersten Reaktionskammer ei Gaseinlaß vorgesehen ist, sondern mehrere als Ver teilcrsiebrohre ausgebildete Gaseinlässe 47 vorgesehe; sind, die an verschiedener Höhe angeordnet sind, so dal der Sauerstoff oder das Sauerstoff enthaltende Gas i The in Fi g. The reaction tower shown in FIG. 3 differs from that in FIG. 2 essentially characterized in that it has a cooling pipe system with a free-standing head part which essentially consists of a cooling pipe connection plate 44 and a cooling pipe cover hood 42 which are not connected to the jacket tube 21, so that a separate cover hood 43 must be mounted on the reaction tower al upper end . This reaction tower further distinguishes it from the one described above in that a gas inlet is not only provided in the lowermost reaction chamber, but rather a plurality of gas inlets 47 designed as Verteilcrsiebrohre are provided; are arranged at different heights so that the oxygen or the oxygen-containing gas i

ίο Anteilen in verschiedene Reaktionskammern einge speist werden kann, wodurch die Erzielung eine gleichmäßigen Temperaturprofils erleichtert wird.ίο shares in different reaction chambers can be fed, whereby the achievement of a uniform temperature profile is facilitated.

Example I.

Es wird ein Reaktionsturm der in Fig. 1 dargestellte! Art mit einem Innendurchmesser von 10.2 cm und eine Höhe von 400 cm verwendet, der ein Kühlrohr mi einem Außendurchmesser von 6.1 cm und 19 horizonta angeordnete durchbrochene Platten mit jeweils 27 Öff nungen mit einem Durchmesserkennwert von je 0.3 cn aufweist. In die unterste Reaktionskammer werden ρ rc Stunde 77 kg einer aus 0.00035 Gew.-% Kobaltacetai 30,6 Gew.-°/o Acetaldehyd und Essigsäurcäihylestc bestehenden Lösung sowie Druckluft in einer Menge von 22 Nm¹ kontinuierlich eingespeist.There is a reaction tower shown in Fig. 1! Art with an inner diameter of 10.2 cm and a height of 400 cm, which has a cooling tube with an outer diameter of 6.1 cm and 19 horizontally arranged perforated plates each with 27 openings with a diameter parameter of 0.3 cn each. 77 kg of a solution consisting of 0.00035% by weight cobalt acetate 30.6% by weight acetaldehyde and acetic acid chloride and compressed air in an amount of 22 Nm ^{1 are} continuously fed into the lowest reaction chamber.

Während des Versuchs wird der Druck am Reaktions lurmauslaß bei 31 kp/cm² und die Temperatur in dci Reaktionskammern zwischen höchstens 35 und min destens 28"C gehalten, indem man Kühlwasser durct das Kühlrohr 2 leitet. Die aus dem Gas-Flüssigkeitschei der 5, in dem die aus der obersten Reaktionskammei abgezogenen Reaktionsproduktgemische in Gas unc Flüssigkeit aufgetrennt werden, abgezogene Flüssigkei enthält, nachdem sich konstante ReaktionsbedingungerDuring the experiment, the pressure at the reaction tower outlet is kept at 31 kp / cm ² and the temperature in the reaction chambers between a maximum of 35 and at least 28 ° C by passing cooling water through the cooling tube 2. The gas-liquid separator 5, in which the reaction product mixtures withdrawn from the uppermost reaction chamber are separated into gas and liquid, contains withdrawn liquid after constant reaction conditions

eingestellt haben, 18,7% Peressigsäure und 0,37⁰A Essigsäure. Diese Werte entsprechen einem Acetalde hydumsatz von 32,5% und einer Peressigsäureselektivi tat von 97.4%.have set, 18.7% peracetic acid and 0.37 ⁰ A acetic acid. These values correspond to an acetaldehyde conversion of 32.5% and a peracetic acid selectivity of 97.4%.

Example 2

Zur Durchführung des Versuchs werden zwei ir Reihe miteinander verbundene Reaktionstürmc des ir Fig. 2 dargestellten Typs verwendet, die einen Innendurchmesser von 24 cm und eine Höhe von 290 crr besitzen und mit 62 Kühlrohren mit einem Innendurchmesser von je 1,9 cm sowie 7 waagrecht angeordneter durchbrochenen Platten ausgerüstet sind, die je 204 Offnungen mit einem Durchmesserkennwert von je 0,3 cm aufweisen. In die unterste Reaktionskammet werden pro Stunde kontinuierlich 667 kg einer aus 0,0003 Gew.-% Kobaltacetat, 29,2 Gew.-% Acetaldehyd und Essigsäureäthylester bestehenden Lösung sowie 180 NmJ Druckluft eingespeist. Während der Umsetzung wird der Druck am Reaktorauslaß bei 26 kp/cm² To carry out the experiment, two reaction towers of the type shown in FIG. 2 connected to one another in a row are used, which have an inner diameter of 24 cm and a height of 290 cm and with 62 cooling tubes with an inner diameter of 1.9 cm each and 7 horizontally arranged perforated plates are equipped, each of which has 204 openings with a diameter of 0.3 cm each. 667 kg of a solution consisting of 0.0003% by weight of cobalt acetate, 29.2% by weight of acetaldehyde and ethyl acetate and 180 NmJ of compressed air are continuously fed into the lowest reaction chamber per hour. During the reaction, the pressure at the reactor outlet becomes 26 kp / cm ²

und die Temperatur in allen Reaktionskammern zwischen 30 und 35°C gehalten. Nachdem sich stationäre Verhältnisse eingestellt haben, enthält die aus der obersten Reaktionskammer abgezogene Flüssigkeit 13.4% Peressigsäure und 0.540/0 Essigsäure, was einemand the temperature in all reaction chambers is kept between 30 and 35 ° C. After yourself have set stationary conditions, contains the withdrawn from the uppermost reaction chamber liquid 13.4% peracetic acid and 0.540 / 0 acetic acid, what a

Acetaldehydumsatz von 28% und einer Peressigsäureselektivität von 95,2% entspricht Wird zum Vergleich eine 343% Acetaldehyd enthaltende Lösung unter ansonsten gleichen Bedingungen in einem 100 Liter fassenden Rührkessel mit Propellerrührer umgesetzt soAcetaldehyde conversion of 28% and a peracetic acid selectivity of 95.2% corresponds to the comparison a solution containing 343% acetaldehyde under otherwise identical conditions in a 100 liter large stirred kettle with propeller stirrer implemented so

betragt der Acetaldehydumsatz ebenfalls 28%, die Peressigsäureselektivität jedoch nur 90,0%.the acetaldehyde conversion is also 28%, but the peracetic acid selectivity is only 90.0%.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claim:

Process for the production of peracetic acid by the catalytic oxidation of with an inert organic solvent mixed acetaldehyde in the liquid phase with optionally with other gases diluted, gaseous oxygen in one provided with a cooling device Reaction tower with openwork plates in the interior by continuously feeding the Oxygen and acetaldehyde in an inert organic solvent-containing mixture into the lowest reaction chamber of the reaction tower, dissipating the heat of reaction through a coolant flowing through the cooling device and removal of a liquid containing P ^ acetic acid Reaction product and an unreacted, oxygen-containing gas from the uppermost reaction chamber, characterized in that the reactants are in the lowest Feeds reaction chamber of the reaction tower, in which at least one vertical cooling tube is arranged and its / wipe the inside of the reaction tower wall on the one hand and the outside of the Cooling tube wall or walls, on the other hand, the reaction space lying horizontally through at least five arranged perforated plates that have a multitude of openings with diameter parameters of at most 8 mm, divided into at least six successive reaction chambers whose height is 0.3 to 5 times as large as the square root of their horizontal cross-sectional area is, the liquid and the gas in cocurrent flow together through "the openings of the The individual reaction chambers are separated from each other by plates from reaction chamber to reaction chamber through the re ^ ktionsturm, taking the average flow velocity of the gas at the openings between 0.4 and 6 m per second and that on the (flow) cross-sectional area of the reaction space related calculated gas velocity in the reaction tower between 0.04 and 0.15 m per Second holds.

The invention relates to a process for the production of peracetic acid by catalytic oxidation of with an inert organic solvent mixed acetaldehyde in the liquid phase with optionally with other gases diluted, gaseous oxygen in a reaction tower provided with a cooling device with openwork panels in the interior through continuous feeding of oxygen and acetaldehyde in a mixture containing an inert organic solvent into the lowest reaction chamber of the reaction tower, dissipation of the heat of reaction by a flowing through the cooling device Coolant and removal of a liquid reaction product containing peracetic acid and one not converted, oxygen-containing gas from the uppermost reaction chamber.

From DT-PS 12 05 519 a process for the production of peracetic acid by reacting oxygen or an oxygen-containing gas with a mixture of acetaldehyde and an organic solvent is known. In this known method, the reaction in the presence of a heavy metal salt at 20 to 6O ⁰ C under a pressure of 10 to lOOkp / cm ² is carried out while maintaining the gas and liquid in a turbulent flow. Various devices for performing this method are also described therein. However, these known devices do not allow the large-scale production of peracetic acid, since it is not possible with them to dissipate the heat released during the oxidation quickly enough and at the same time to bring about intimate contact between gas and liquid in the reaction system.

DT-PS 12 01 324 or the corresponding US-PS 32 28 977 describes the production of peracetic acid by oxidation of acetaldehyde in the liquid phase with gaseous molecular oxygen in a so-called "Bubble column", d. H. in a column in which gas bubbles rise through a layer of liquid, or in a tubular reactor provided with a cooling jacket. The application of such However, reactors is very cumbersome when working on an industrial scale, since several are arranged in parallel Units must be installed and the required even distribution of the used Gas and the liquid used on the individual units is very expensive. The well-known procedure which is carried out in the manner described above also has the disadvantage that the with it achievable space-cell yields are relatively low, so that also for this reason large Reactors must be used, which the process for the production of the peracetic acid due to the make required high investment costs uneconomical and also the handling of complicate unstable and dangerous peracetic acid.

The object of the invention is therefore to provide an improved process for the production of peracetic acid, in which the disadvantages described above do not occur, with the help of which it is in particular is possible. Peracetic acid on a large scale to be produced in an economical and selective manner in high yield.

It has now been found that this object can be achieved by zr.r carrying out the initially described process for the production of peracetic acid used a reaction tower in which there is a large heat transfer surface to dissipate the heat generated by the oxidation Heat of reaction while at the same time within the reaction tower for intimate contact between Gas and liquid is taken care of, and in addition, a backmixing of reaction liquid with relatively high peracetic acid content with fresh, d. H. reaction liquid rich in acetaldehyde largely is avoided.

The invention relates to a process for the production of peracetic acid by catalytic Oxidation of acetaldehyde mixed with an inert organic solvent in the liquid phase with optionally diluted with other gases, gaseous oxygen in one with a cooling device equipped reaction tower with perforated plates in the interior by continuously feeding the Oxygen and acetaldehyde in a mixture containing inert organic solvent into the lowest reaction chamber of the reaction tower. Discharge