DE2543992B2 - Verfahren zur Reinigung von flüssigen Chlorkohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von flüssigen ChlorkohlenwasserstoffenInfo
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Description
a) Alkanolaminen der Formel
IO
[HO-(CH2)U-]. NR3.,
in der
m = 2 bis 4
η = I,2oder3
R = CbisC-Alkyl
bzw. maximal einmal = H bedeutet,
b) Morpholin, N-AIkylmorpholinen
(Alkyl = C, bis C8) oder
(Alkyl = C, bis C8) oder
c) Hexamethylenimin
oder N-Alkylhexamethyleniminen
(Alkyl = C, bis C8)
(Alkyl = C, bis C8)
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behandelt und anschließend einer Wasserwäsche unterwirft.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- jo zeichnet, daß man die Behandlung mit einer
wäßrigen Lösung durchführt.
3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die einzusetzenden
Verbindungen in Mengen von 0,05 bis 25 Gew.-°/o, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen
auf die Menge Chlorkohlenwasserstoff, einsetzt.
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Vorliegende Erfindung behandelt die Reinigung von flüssigen Chlorkohlenwasserstoffen, die zum Reinigen
und/oder Entfetten von Metallen eingesetzt werden, mit
denen man auch Edelmetalle, wie Kupfer oder Silber behandeln kann, ohne daß an der Oberfläche dieser
Metalle farbliche Veränderungen auftreten.
Bekanntlich werden Chlorkohlenwasserstoffe, wie Trichloräthylen und Perchloräthylen, zum Reinigen,
Entfetten oder Trocknen metallischer Gegenstände benutzt. Diese Behandlung kann sowohl in der flüssigen
als auch in der dampfförmigen Phase der genannten Lösungsmittel stattfinden. Für den praktischen Einsatz
der Chlorkohlenwasserstoffe ist deren Stabilisierung notwendig, um entweder die Zersetzung der Lösungsmittel
oder deren Angriff auf die zu behandelnden Gegenstände zu vermeiden. Diese Zersetzung wird z. B.
durch die oxidative Einwirkung von Luftsauerstoff auf die Doppelbindung des Per- bzw. Trichloräthylens
verursacht. Dabei greift der frei werdende Chlorwasserstoff die zu behandelnden Metalloberflächen an. Zur
Vermeidung dieser Erscheinung müssen die Lösungsmittel nach ihrer Rein-Destillation sorgfältig neutralisiert,
getrocknet und dann stabilisiert werden. Als Stabilisierungsmittel sind z. B. Phenole, Amine, Dioxan,
Nitroverbindungen, Ester, Nitrile und Epoxyde beschrieben.
Je nach dem Verfahren ihrer Herstellung ist gegebenenfalls auch eine spezielle Behandlung der
Chlorkohlenwasserstoffe vor ihrer Stabilisierung notwendig. So wird z.B. in der DT-OS 21 11 735 die
Vorbehandlung von Chlorkohlenwasserstoffen mit Diaminen beschrieben, um oxidierende Verbindungen
zu entfernen, welche sonst einen zu hohen Stabilisatorverbrauch verursachen würden. Diese Behandlung mit
Diaminen ist besonders dann notwendig, wem. die Chlorkohlenwasserstoffe durch ein oxychlorierungsverfahren
hergestellt wurden und sauerstoffhaltige Verbindungen vom Typ
25 Cl-R—O—OR—Cl
CI-CH CH-Cl
enthalten.
Mit oder ohne diese Behandlung ist es möglich, Chlorkohlenwasserstoffe, besonders ungesättigte
Chlorkohlenwasserstoffe, ausreichend zu stabilisieren. Der Einsatz der genannten Substanzen reicht im
allgemeinen aus, um diese Lösungsmittel und damit auch die behandelten Metalloberflächen zu schützen.
Wenn man jedoch Gegenstände aus wertvollen Metallen, wie Silber oder Kupfer, bei denen die äußere
Beschaffenheit der Metalloberfläche nach der heißen oder kalten Behandlung mit den Lösungsmitteln von
Wichtigkeit ist, mit den genannten, bereits stabilisierten, Lösungs- und Reinigungsmitteln behandelt, dann reicht
in vielen Fällen der bloße Zusatz von den in der Literatur beschriebenen Stabilisatoren nicht aus. So
wird häufig beobachtet, daß sich kupferne Oberflächen dunkel und silberne Oberflächen nach gelb hin
verfärben, wenn sie einer Heißbehandlung mit Chlorkohlenwasserstoffen z. B. zum Zwecke der Trocknung
unterzogen werden. Besonders bei Metalloberflächen von dekorativem Wert ist dieser Effekt höchst
unerwünscht.
Der Effekt der Oberflächenverfärbung tritt besonders dann auf, wenn es sich um einen Chlorkohlenwasserstoff
handelt, der aus einer Vielfalt von vorchlorierten Produkten unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt
worden ist. Diese Chlorkohlenwasserstoffgemische stammen z. B. aus Verbundanlagen, in denen in
mehreren Verfahrensstufen aus Äthylen, Chlor und Chlorwasserstoff durch Chlorierung, Oxychlorierung
und Dehydrochlorierung Vinylchlorid erzeugt wird. Bei diesem Prpzeß entstehen eine Vielzahl von mehr oder
weniger chlorierten und zum Teil auch oxychlorierten Kohlenwasserstoffen als Nebenprodukte, die, z. B.
durch Destillation, abgetrennt und einer Vernichtung zugeführt werden müssen. Sie können aber auch allein
oder zusammen mit 1,2-Dichloräthan in einer katalytischer»
Hochtemperaturchlorierung für die Gewinnung von Perchloräthylen und/oder Trichloräthylen verwendet
werden. Infolge der Vielzahl der in diesem Falle zur Reaktion mit Chlor kommenden Komponenten entste-
hen auch in geringen Mengen Verbindungen, die bei der Anwendung der Lösungsmittel auf Kupfer oder Silber
die obengenannten Anlauffarben hervorrufen. Dieser unerwünschte Effekt wird durch den alleinigen Zusatz
der üblichen Stabilisatoren nicht verhindert.
Eine Methode, urn das »Anlaufen« von kupfernen Gegenständen bei der Behandlung mit Chlorkohlenwasserstoffen
zu verhindern, wird in der DT-OS 20 36 939 beschrieben. Als Ursache wird in dieser Druckschrift die
Anwesenheit von Schwefelverbindungen in den Chlorkohlenwasserstoffen genannt. Die Beseitigung dieser
störenden Schwefelverbindungen erfolgt gemäß der dort beschriebenen Verfahrensweise durch Zugabe von
Phenol, Kresol oder Xylenol. Die Schwefelverbindungen in Chlorkohlenwasserstoffen sind jedoch nicht die
einzige Lirsache des obengenannten Anlaufens der Edelmetalle. Auch wenn schwefelfreie Chlorkohlenwasserstoffe,
wie sie nach oben geschilderten Verbundverfahren erhalten werden, mit Phenolen behandelt
werden, wird das Verfärben der Metalloberflächen nicht verhindert.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Verfärbung von Kupfer- und/oder Silberoberflächen
nicht auftritt, wenn man flüssige Chlorkohlenwasserstoffe, die zum Reinigen und/oder Entfetten von
Metallen eingesetzt werden, vor ihrer Stabilisierung mit jeweils wasserlöslichen
a) Alkanolaminen der Formel
[HO(CH2)Jn NR3 _.
in der
m = 2 bis 4
η = I,2oder3
R = Cr bis Ct- Alkyl
bzw. ma:.imal einmal = H bedeutet,
b) Morpholin,
N-Alkylmorpholinen
(Alkyl = Ci bis C8) oder
N-Alkylmorpholinen
(Alkyl = Ci bis C8) oder
c) Hexamethylenimin
oder N-Alkylhexamethyleniminen
(Alkyl = C, bis C8)
(Alkyl = C, bis C8)
JO
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behandelt und anschließend einer Wasserwäsche unterwirft.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen sind zweckmäßigerweise in Wasser gelöst, so daß
die erfindungsgemäße Behandlung der Chlorkohlen-Wasserstoffe, welche in der wäßrigen Lösung dieser
Verbindungen sehr schwer löslich sind, verfahrenstechnisch eine FIüssig/Flüssig-Extraktion darstellt. Dabei ist
wesentlich, daß die eingesetzten Verbindungen anschließend durch eine Wasserwäsche wieder entfernt
werden; sie werden also nicht als Stabilisatoren für den Chlorkohlenwasserstoff eingesetzt.
Durch die Wasserwäsche werden nicht nur die für die Behandlung der Chlorkohlenwasserstoffe verwendeten
stickstoffhaltigen Verbindungen, sondern auch deren Umsetzungsprodukte mit den Verbindungen, welche die
oben geschilderte Verfärbung der Metalloberfläche hervorrufen, entfernt. Über die chemische Natur dieser
Verbindungen ist nichts bekannt. Würde es sich nur um säurebildende Komponenten handeln, so sollte ihre
Entfernung durch Ammoniak, Amine oder Diamine möglich sein und zu einem Lösungsmittel führen,
welches keine Verfärbung auf Metalloberflächen hervorruft. Eine solche Behandlung führt aber nicht zu
dem gewünschten Erfolg. Der übliche Zusatz von Stabilisierungsmitteln erfolgt erst nach der erfindungsgemäßen
Behandlung.
Die erfindungsgemäß zur Reinigung der Chlorkohlenwasserstoffe eingesetzten Verbindungen müssen
wasserlöslich sein.
Beispiele für erfindungsgemäß zu verwendende Verbindungen sind N-Methyl- oder N-Dimethyl-äthanolamin.Triäthanolamin,
N-Äthyl-4-aminobutanol-l.
Als Morpholine kommen hauptsächlich Morpholin, N-Methylmorpholin oder N-Äthylmorpholin in Betracht.
Das weiterhin einsetzbare Hexamethylenimin besitzt die Formel
HN
CH2-CH2-CH,
CH2-CH2-CH,
Es ist jedoch auch möglich, Derivate des Hexamethylenimine einzusetzen, bei denen das am N-Atom
befindliche Η-Atom durch einen niederen Alkylrest mit bis zu 8 C-Atomen ersetzt ist, z. B. durch den Melhyl-
oder Äthylrest.
Die Menge der erfindungsgemäß einzusetzenden Verbindungen ist nicht kritisch. Es genügen bereits
Mengen von 0,1 Gew.-%, bezogen auf den zu reinigenden Chlorkohlenwasserstoff. Im allgemeinen
wird .nan aber größere Mengen einsetzen, besonders wenn man wäßrige Lösungen der Verbindungen
verwendet. Die wäßrigen Lösungen sind bevorzugt 5-bis 50%ig, je nach dem Lösungsvermögen der
eingesetzten Verbindung. Es können jedoch auch Lösungen mit geringeren oder höheren Konzentrationen
verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Reinigung kann mit allen flüssigen Chlorkohlenwasserstoffen, die zum Reinigen
und/oder Entfetten von Metallen eingesetzt werden, durchgeführt werden. Besonders geeignet ist es für die
Chlorierungsprodukte des 1,2-Dichloräthans, wie z. B.
Trichloräthylen und Perchloräthylen.
In der folgenden Tabelle wird die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Behandlung anhand von Versuchen
mit Perchloräthylen dargelegt. Es werden die beanspruchten Verbindungen (Beispiele 6 bis 10) mit ähnlich
aufgebauten Verbindungen (Ammoniak, Aminen, Diaminen) und bekannten Reinigungsmitteln (Phenol)
verglichen.
Die Durchführung der Versuche erfolgte folgendermaßen: 200 ecm des zu untersuchenden Perchloräthylens
werden mit 50 ecm einer wäßrigen 10%igen Lösung der auf seine Wirksamkeit zu prüfenden
Verbindung kräftig durchgeschüttelt. Nach Trennung der beiden Phasen wird das Perchloräthylen mit Wasser
neutral gewaschen, über Silicagel getrocknet und anschließend stabilisiert. Ein blanker Kupferstreifen von
1Ox 100 mm wird dann so in das Perchloräthylen hineingestellt, daß nur die Hälfte des Metallstreifens in
die Flüssigkeit eintaucht. Im Trockenschrank wird nun die Probe einer Temperatur von 10^0C für eine Stunde
ausgesetzt. Danach erfolgt die Beobachtung bzw. Beurteilung des Kupferstreifens.
Beispiel Substanz, mit welcher das Per-
chloräthylen behandelt wurde Beurteilung des Kupferstreifens
keine Behandlung
Triäthylamin, 10%ig (Vergleich)
Ammoniak, 10%ig (Vergleich)
Phenol, 10%ig
(Vergleich)
(Vergleich)
1,3-Diaminopropan, 10%ig (Vergleich)
Triäthanolamin, 10%ig
Morpholin, 10%ig N-Diäthyläthanolamin, 10%ig N-Methylmorpholin, 10%ig
Hexamethylenimin, 10%ig Gasphase:
Flüssigphase:
Phasengrenze:
Gasphase:
Flüssigphase:
Phasengrenze:
Gasphase:
Flüssigphase:
Phasengrenze:
Gasphase:
Flüssigphase:
Phasengrenze:
Gasphase:
Flüssigphase:
Phasengrenze:
Gasphase:
Flüssigphase:
Phasengrenze:
wie Beispiel 6 wie Beispiel 6 wie Beispiel 6 wie Beispiel 6
dunkelbraun dunkelbraun deutlich zu erkennen
dunkle Verfärbung dunkle Verfärbung verfärbt
starke Verfärbung starke Verfärbung deutlich sichtbar
bläulichmatt hellmatte Verfärbung deutlich sichtbar geringe Verfärbung
geringe Verfärbung schwache Verfärbung keine Verfärbung keine Verfärbung
keine Verfärbung
Claims (1)
1. Verfahren zur Reinigung von flüssigen Chlorkohlenwasserstoffen,
die zum Reinigen und/oder Entfetten von Metallen eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die genannten
Chlorkohlenwasserstoffe vor ihrer Stabilisierung mit jeweils wasserlöslichen
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2543992A DE2543992C3 (de) | 1975-10-02 | 1975-10-02 | Verfahren zur Reinigung von flüssigen Chlorkohlenwasserstoffen |
| GB40087/76A GB1557274A (en) | 1975-10-02 | 1976-09-27 | Treatment of chlorinated hydrocarbons |
| BE171090A BE846769A (fr) | 1975-10-02 | 1976-09-30 | Procede de purification de solvants de la classe des hydrocarbures chlores |
| IT51522/76A IT1068238B (it) | 1975-10-02 | 1976-09-30 | Procedimento per la purificazione di solventi della serie dei cloroidrocarburi |
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