BE467108A - - Google Patents

Description

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  Il Procédé pour purifier de la glycérine contenant des im- puretés ionisables ". 



   La présente invention se rapporte à la purification de la glycérine et de ses   solution(aqueuses.   



   Dans la fabrication de la glycérine par saponification des corps gras et des huiles, on récupère une solution aqueu- se de glycérine,'laquellecontient une forteproportion d'impuretés, particulièrement des impuretés minérales ou des cendres. La purification de ees solutions de glycérine par distillation est relativement coûteuse. 



   La présente invention se propose de fournir une métho- de commode et économique de purification de la glycérine brute et de ses solutions, particulièrement des produits 

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 provenant de la saponification des huiles et des   corps.   gras. 



   Ces buts, et d'autres, sont réalises en   faisant   
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 passer la glycérine, de préférence a. l'état de solution aqueuse étendue (par exemple de 10 à 20%de glycérine) 
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 ¯¯ travers un système comprenant une série d'éch2neurs d'ions. 



  On fait de préférence.. passer 1,3 solutions tical ines de glycérine dans un système qui üOL1'Jre:. plusieurs écnan- ,-,eurr3 d'ions, lu premier do chaque pair étant un zéolite d'hydrosène et 1 'autre, de chaque ¯7.1'e étant un échangeur d'anion. Un tel système peut contenir par exemple d,.:.::;ux, trois ou quatre' paires â'éclnJeurs d'ions. L'emploi de paires   supplémentaires   d'échangeurs d'ions est   permise,mais   en général il ne serait   pas     économique .   Le nombre de pai- res sers.   commandé   par le degré de pureté requis et par les 
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 considérations éconoiniquss. 



  L'exemple suivant dans lequel les proportions et par- 
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 ties sont ir-diquées en poids, sauf indications contraires, est donné titre illustratif, et nulle,ient limitatif. 



  Les analyses et autres données sont indiquées en parties par million, calculées en supposant que les   auides   sont monoacides et ont un équivalent en poids de 50, et en sup- posant que les cations ont un équivalent en poids de 50. 
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 EXEMPLE 1. 



   On utilise dans cet exemple un système   comprenant   deux paires   :l'échangeurs   d'ions, le premier de chaque paire étantun échangeur de cation opérant dans lecycle   hyàro-   gène, et le second étant une résine réactive aux anions. 



  Chacun des lits d'échangeursd'ions contient 27 dm3 de ma- tière active et on utilise un produit résineux du type dé- 

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 crit dans l'exemple V du brevet   U.S.A.   n  2.372.233 comme échangeur de cation, et un produit préparé suivant le brevet Swain U.S.A. n    2.285.750   (parr exemple suivant l'exemple 1 dudit brevet) comme échangeur d'anion. Les échangeurs d'ions sont placés en colonnes d'environ 150 cm. de diamètre. Les   éc.hangeurs   de cation sont activés ou régé- nérés au moyen d'environ 40 kg. d'acide sulfurique par mètre cube de résine, tandis que les échangeurs d'anion sont activés au moyen de 48 kg. de soude caustique par mètre cube de résine .

   L'activation est   effectuée,en   diluant la matièrerégénérante avec del'eau de manière  à   former une solution contenant environ 2 % d'acide ou d'alcali. 



   On fait passer dans le système d'échangeurs d'ions une solution aqueuse contenant environ 13 à 16 % de   glycéri-   ne, 1600 p.p.-million de Na, 2195 p.p.m. de Ca et   Mg ,   446   p.p.   m. de SO4, 102 p.p.m. de Cl, 450 p.p.m. d'alcalinitée titrée à la   phénolphtaléine .   La solution de glycérine   traverse   le système à la vitesse d'environ 22,71. par minu- te ; on peut purifier environ 11.340 litres de glycérine à raison de 20 heures par jour. L'effluent du système qu'on recueille ne contient pas   p:lus   de 100 à 200   p.p.m.   de   c endres.   Les impuretés présentes sont principalement les sels de sodium des acides organiques; l'effluent recueilli contient de 10 à 12   %   de glycérine. 



   La solution purifiée de glycérine peut être concentrée dans un appareil d'évaporation en donnant une glycérine très   pure,-   parexemple à 98 %. 



   En employant le présent procédé de purification de la glycérine, il est possible de réduire le coût de l'en- tretien et du fonctionnement de l'évaporateur, et également d'augmenter l'efficacité et la capacité de l'évaporateur utilisé pour la concentration des solutions de glycérine. 

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  Le   présent     procédé   peut être utilisé pour   éliminer   complète- ment la distillation, ou pour éliminer la majeure partie des   impuretés, puis   procéder   0. la   distillation de la   glycérine     relativement pure   pour contenir un p.roduit de haute quali-   té. La   distillation finalequi suit la purification de la glycérine par le procédé de la présente invention peut être effectué dans un appareil de distillation relativement   simple, ce   qui évite un équipement de distillation coûteux d'achat et d'entretien. 



   Si on désire un produit de très bonne qualité, on peut employer un système comprenant trois ou quatre paires d'échangeurs d'ions disposées en séries, le premier de chaque paire étant un   ::éolithe   d'hydrogène et le second de chaque paire étant un échangeur d'anion. Si l'on emploie trois paires d'échangeurs d'ions, on   maintiendra   de préféren- ce le pH de l'influent au lit final d'échangeur d'anion au-dessus de 3, et le pH de l'effluent recueilli au sortir de cet échangeur de préférence au moins à 7 ; il ne doit pas   être a   moins de 4 environ.

   En outre le système doit 'être ré- glé demanière telle que   l'affluent   au lit final del'é- changeur d'anion ne doit contenir pas plus de 600   p.p.m.   d'acide déterminé partitrage , et pas plus de 50 p.p.m. environ de cation. 



   Chacun des systèmes d'échangeurs d'ions travaille suivant la présente invention de telle sorte que le pre- mier écangeur d'anion épuise complètement les acides forts et le dernier échangeur d'anion épuise complètement seulement les acides faibles. La glycérine ou la solution de glycérine purifiée est recueillie pendant la période où le   premier   échangeur d'anion est capaple d'extraire les anions acides forts de la solution impure . De cette manière   l'échangeur   d'anion qui suit est capable d'enlever 

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 et de retenir les anions acides fai oles qui peuvent être présents. Ceci permet aux   éc.hangeurs   de cation d'enlever facilement la totalité ou pratiquement la totalité des ca-   t ions.    



     Pour   éviter la dilution de la glycérine, le système peut être drainé au début de l'opération et le remplissage des lits s'effectue au moment où il est essoré. La glycérine ou la solution de glycérine non-traitée est envoyée dans le premier lit d'échangeur d'ions, et quand ce lit est plein,   l'arrivée   est   interrompue   et l'effluent de ce lit sert à remplir le second lit d'échangeur d'ions. Tous les lits de ce système sont   succesivement   remplis de cette   manière.   A la fin du traitement de purification la glycérine ou sa solution restant dans le système peut être enlevée en y faisant passer de l'eau ou en la soufflant au moyen d'air ou d'un autre gaz approprié.

   Si l'on emploie cette dernière méthode la glycérine ou sa solution qui est retenue dans les lits de résine peut être lavée au   moyen d'eau,   puis mélangée' à l'effluent recueilli ou concentrée séparé- ment. Il peut être en outre désirable dans certains cas de mélanger cette glycérine récupérée des lits avec d'autres portions de glycérine   à   purifier, à moins qu'elle ne soit suffisamment pure pour répondre aux spécifications requises. 



   Le traitement de la glycérine ou de ses solutions au moyen de matières d'échange d'anion suivant la présente invention est souvent suffisant sans qu' il soit nécessaire d'employer d'autres procédés ou agents de purification, Oe- pendant dans certains cas il peut être bon d'employer un agent décolorant   cornue   le noir animal,'la terre de diatomées   l'oxite,   le charbon de bois décolorant, les agents oxydants, etc. En outre dans certains cas la glycérine peut être sou- mise à un   filtrage   préliminaire pour enlever les matières en suspension . 

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   Au lieu d'une partie ou de la totalité de la résine   active    au::   anions   utilisée   dans   l'exemple,   on peut em- ployer d'autres matières actives. On peut citer parmi elles les produits de condensation avec les   aldéhydes   
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 de la nylène-dîaraiiie, de la biguanidine, de la guanyl urée, des guanidines substituées cotiirne la méthyl-guanidi- ne, les polyamines, de préférence les polyéthylènes poly- amines, etc. ces produits de condensation sont de préféren- 
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 'ce ceux de la condensation de la for\J1aldéhyde, bien qu'on puisse si on le désire utiliser des produits de condensa- tion d'autres aldéhydes, connue le furfural, l'acroléine, la benzaldéhyde, etc.

   Les résines actives telles que celle préparées à partir de la   guanidine,   de la   gunyl-urée,   de la biguanidine et autres   produits   qui ne forment pas avec la formaldéhyde des produits   \..le   condensation   suffisamment   insolubles pour la. pratique, sont de préférence insolubili- 
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 sées au coyen de produits réagissant avec la f'U'iï731dGi1:d-G', par exemple l'urée, la tYl7.Ullrée, les aminotriazices (spéi- la \.:1él8.I,Üne et les ;#uanavines qui réagissent avec la îr-r,it:.la.t:y:îv pour donner des produits i11SU1utJlerJ,;aU. 



  Les résines actives aux anions préparées partir de la 0U- anidiue, de Ü:c L::uany1ure, de la biguanidine, aLc. , peuvent se préparer de la manière générale décrite dans Iss ore- vets iJ. 7.:0. i1  2.2510:?':A et 2.235.7.50. Il est, :13()itueÜe- n e n t > v ,,i;.i o <1 d' '.',.tlJa¯Ud 8:C' les sels des bases, un peut   aussi   utiliserles   bases     libres.   On peut citer en   exemples   de sels  appropriés   pour la   préparation   de résines actives 
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 aux t1.ï11U;':s le carbonate de :;ua111\iine , le S1.t'Lf::;t3 de guani- dine, le suj-fate de c 'fJi4Uû:7.!:l.lYle , ! le Mitrate de biguanidine le   sulfate   de   guanyl-urée ,   le carbonate de   guanyl-urée,   
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 etc.

   Les brevets U.S.A. n  2.251.254 et 2.235.750 décrivent 

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 des méthodes de préparation de nombreuses résines actives aux anions des types mentionnés ci-dessus . 



   Les résines actives aux amions sont activées de la manière habituelle par traitement au moyen d'une solution étendue d'un alcali, par   exemple   de solution de soude caus- tique de concentration comprise entre 0,1 et   10%,   de car- bonate de sodium, des sels de potassium correspondants,etc. 



   Comme exemples de matières actives aux cations pouvant êtreemployéesdans lecyclehydrogène, citons les produits de condensation avec les aldéhydes des sulfonates organiques àlpha-furyl-substitués tels que ceux indiqués dans le bre- vet   U.S.A.   n    2.373.152,   les produits de condensation phénol- aldéhyde polyhydriques comme ceux du catéchol-tanin-formal- déhyde, lesproduits de condensation acide aulfonique aroma- tique-formaldéhyde (comme décrits dans le brevet U.S.A. n  2.204.539), les 'zéolithes carbonés , par exemple les gou- drons, tourbe et lignites sulfatés ou sulfonés, etc. Toutes ces matières peuvent agir dans le cycle hydrogène et con- viennent par conséquent à l'emploi dans la 'présente inven- tion.

   D'une manière plus générale ces produits sont désignés par l'expression "zéolithes dnhydrogène   ".   L'activation des matières actives aux cations au moyen d'un acide et l'é- change ou la réaction de l'ion hydrogène dudit acide pendant le processus de purification sont connus sous le nom de "cycle hydrogène ". 



   Les produits actifs aux cations peuvent être régénérés o.u activés par passage de solutions acides étendues -acide cholhydrique ou acide sulfurique à 0,1-10 % parexemple- à travers le lit, suivi de lavage à l'eau jusqu'à ce que celle-ci.ne contienne plus d'acide libre . Les résines a,c-' tives aux cations sont alors dites "activées à l'hydrogène". 



  Si la solution coulant dans le lit actif au cation C1 con-      

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   tient   une forte proportion de calcium, il peut être désirable d'activer le lit au moyen d'une solution de sel,par exeùlple une solution de chlorure   ;le     sodium,   avant l'activation au moyen d'un acide-   L'expression   "solides innisaples"   ou   "matières ionisa- bles"   comprend   à   la fois   les   matières     minérales   volatiles   et'non-volatiles.   La majeurepartie   'Le   ces solides est minérale, mais il peut s'y trouver quelques suostances orga- niques.

   Ces   "solides   ionisables" sont des   impuretés   dans le sens   qu'allés   sont   indésirables   en mélange avec le fluide à xxx purifier, bien au'ils puissent être en   eux-mêmes   des   produits     précieux   ou désirables. 



   Le présent procédé de purification   s'adapte  particuliè- rement bien à la purification de solutions de glycérine con- tenant   environ   de 1000 à   7500     p.p.m.   de solides ionisables,   tous     les   ions   étant     supposés     avoir     un     équivalent   en   poids   de 50.

   Les solutions de glycérine   purifiées   suivant la pré- sente   invention     peuvent   être   relativement   étendues, par exem- ple   contenir   de   5   à 20 % de   glycérine,   ou   être     concentrées;   sionle   désire     on   peut  purifier  par le  procédé  de laglcé-   rine   ne   contenant   pas plus de 1 à 2 %   d'eau.   Mais il est toutefois   préférable     d'opérer     sur   des solutions étandues. 



   REVENDICATIONS. 



   1.   Procédé    pour     purifier   de la   glycérine     contenant   des   impuretés   ionisables,   caractérisé   en ce qu'on fait   passer   de la glycérine impure à travers   un     système   contenant   plusieurs   paires d'écangeurs   d'ions, le    premier  memore de chaque pai- reétantun échangeur zéolite   d'hydrogène   et le second étant un échangeur d'anion.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer une solution aqueuse de glycérine con- <Desc/Clms Page number 9> tenant au moins 1000p.p.m. d'impuretés ionisables à tra- vers ledit système.

   3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on continue à faire passer ladite solution à travers le système de pH de l'influent à l'échangeur d'a- nion final étant au moins de 3 et (ou) le pH de l'effluent dudit échangeur d'anion final étant. d'au moins 4.

   4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en .ce qu'on continue '.IL faire passer ladite solution à travers le système, l'influent à l'échangeur final d'anion contenant moins de 600 p.p.m. d'acide et ledit influent contenant moins de 50 p.p.m. de cations., les:lits anions et-cations"étant supposés avoir un équivalent en poids de 50..

   5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes,caractérisé en ce que ledit système ne contient pas p.lus de quatre paires d'échangeurs d'ions.