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L'invention se rapporte à un procédé pour effectuer des réactions chimiques en présence .décide chlorhydrique aqueux.
Il est généralement connu, que l'acide chlorhydrique a la propriété d'attaquer, particulièrement à température élevée, les matériaux de construction des récipients, cuves à réaction et, en générale les appareils dans lesquels on effectue des réactions chimiques. Ce sont surtout les métaux qui sont attaqués par l'acide chlorhydrique. Il n'est pas exclu, en principe, de construire des cuves à réaction en d'autres matériaux que les métaux, par exemple le verre, les matières céramiques ou le graphite, mais, en général, l'utilisation de pareils matériaux de construction non métalliques présente de sérieux inconvénients.
C'est ainsi que le verre est trop peu résistant, et la porcelaine et le graphite sont trop coûteux
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pour de grands appareils, de sorte que l'on a essayé de parer aux besoins de matériaux de construction pour les appareils chimi- ques, en utilisant des métaux ou alliages spéciaux, en particulier des aciers spéciaux et le nickel, le cuivre ou leurs alliages.
Les avantages du cuivre sont sa grandemalléabilité et sa bonne conductibilité thermique, mais il est généralement connu que le cuivre rouge (99,8 % de Cu) est fortement attaqué à la température d'ébullition, par l'acide chlorhydrique aqueux, par exemple, à la concentration de 10%. Ceci vaut aussi pour les alliages de fer.
On a trouvé à présent.que l'attaque des appareils est très considérablement réduite lorsqu'on effectue la réaction dans un appareil entièrement ou partiellement en cuivre rongé, en pré- sence d'un hydrate de carbone réducteur, avantageusement du glucose.
Il est surprenant que, de tous les métaux, le cuivre rouge ait de telles propriétés particulières. Tandis que le cuivre rouge peut être considéré comme stable dans les conditions précitées, les alliages de cuivre sont, par contre, instables et il n'existe. pas d'alliages exempts de cuivre qui résistent à l'attaque par l'acide chlorhydrique après ajoute de glucose au milieu réactionnel.
Le glucose peut même déjà, à très faible concentration, empêcher presque totalement l'attaque du cuivre rouge par l'acide chlorhy- drique aqueux. Etant donné que le glucose est décomposé en solu-. tions acides chaudes, il faut toujours maintenir une concentration de glucose au-dessus d'une valeur minimum. En dehors du glucose même, il est possible que ses produits de décomposition soient également actifs dans la protection du cuivre contre la corrosion.
Le tableau ci-après montre le degré d'attaque de diffé- rents métaux et alliages, et la perte de poids par 24 h et par mètre carré de surface, exprimée en grammes, lorsque le métal en question est, pendant cette période, en contact avec de l'acide chlorhydrique à 10%, à la température d'ébullition. Le cuivre d'une pureté de 99,8% subit dans ces conditions une perte de poids de
103 g par 24 heures et par m2 (moyenne de 100 à 106), alors que
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dans les mêmes conditions, mais en présence de 60 g de glucose par litre, le cuivre ne subit qu'une perte de poids de 6,25 g (moyenne de 6,0 et 6,5).
Les pertes de poids mentionnées pour les autres métaux sont déterminées en fonction de la présence de 60-90 g de glucose par litre d'acide chlorhydrique à 10%.
TABLEAU
EMI3.1
<tb> Métal <SEP> Composition <SEP> centésimale <SEP> Attaque, <SEP> grammes <SEP> par
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<tb> du <SEP> métal <SEP> 24 <SEP> h <SEP> et <SEP> par <SEP> m2.
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<tb> bronze <SEP> 4 <SEP> Sn, <SEP> 96 <SEP> Cu <SEP> 42
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<tb> bronze <SEP> 10 <SEP> Sn, <SEP> 2 <SEP> Zn, <SEP> 1 <SEP> Pb <SEP> reste <SEP> Cu <SEP> 93
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<tb> bronze <SEP> phosphoreux <SEP> 10 <SEP> Sn, <SEP> 0,3 <SEP> P, <SEP> reste <SEP> Cu <SEP> 135
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<tb> bronze <SEP> siliceux <SEP> 4 <SEP> Si, <SEP> 96 <SEP> Cu <SEP> 24
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<tb> bronze <SEP> d'aluminium <SEP> 4 <SEP> Al, <SEP> 96 <SEP> Cu <SEP> 27
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<tb> bronze <SEP> d'aluminium <SEP> 10 <SEP> Al, <SEP> 4 <SEP> Fe,
<SEP> reste <SEP> Cu <SEP> 92
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<tb> bronze <SEP> d'aluminium <SEP> 10 <SEP> Al, <SEP> 5 <SEP> Ni, <SEP> 4 <SEP> Fe, <SEP> reste <SEP> Cu <SEP> 90
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<tb> métal <SEP> Monel-1 <SEP> 60-70 <SEP> Ni, <SEP> 35-25 <SEP> Cu <SEP> 226
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<tb> métal <SEP> Monel-2 <SEP> '60-70 <SEP> Ni, <SEP> 35-25 <SEP> Cu <SEP> 378
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<tb> nickel <SEP> min.
<SEP> 99 <SEP> Ni <SEP> 635
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<tb> fonte <SEP> siliceuse <SEP> 15 <SEP> Si <SEP> 27
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<tb> acier <SEP> inoxydable <SEP> type <SEP> 321 <SEP> 164
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<tb> acier <SEP> inoxydable <SEP> type <SEP> 316 <SEP> 280
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On sait que l'acide chlorhydrique aqueux peut transformer en furfural, les pentosanes présents dans les matières telles que la paille et déchets végétaux semblables. Suivant l'invention, on prépare du furfural à partir de matières végétales contenant des ' @ pentosanes, par action d'acide chlorhydrique, avantageusement dans un appareil entièrement ou partiellement en cuivre, en présence de .glucose.
En plus des pentosanes, les matières végétales de départ contiennent encore des hydrates de carbone, qui, sous l'effet de l'acide chlorhydrique sont transformés plus ou moins complètement en hydrates de carbone inférieurs, parmi lesquels le glucose. On peut préparer le furfural suivant le procédé décrit ci-dessus, aussi bien en présence de glucose obtenu par hydrolyse d'hydrates de carbone, qu'en présence de glucose ajouté comme tel. Pour préparer le furfural à partir de pentosanes, on utilise généralement de l'acidechlorhydrique à une concentration de 20% .
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The invention relates to a process for carrying out chemical reactions in the presence of aqueous hydrochloric decide.
It is generally known that hydrochloric acid has the property of attacking, particularly at high temperature, the materials of construction of receptacles, reaction vessels and, in general, the apparatus in which chemical reactions are carried out. It is especially the metals that are attacked by hydrochloric acid. It is not excluded, in principle, to construct reaction vessels of materials other than metals, for example glass, ceramics or graphite, but, in general, the use of such construction materials non-metallic has serious drawbacks.
Thus, glass is too weak, and porcelain and graphite are too expensive.
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for large appliances, so that attempts have been made to meet the requirements of construction materials for chemical appliances, by using special metals or alloys, in particular special steels and nickel, copper or their alloys .
The advantages of copper are its high malleability and good thermal conductivity, but it is generally known that red copper (99.8% Cu) is strongly attacked at boiling temperature, by aqueous hydrochloric acid, for example, at a concentration of 10%. This also applies to iron alloys.
It has now been found that the attack on the apparatus is very considerably reduced when the reaction is carried out in an apparatus wholly or partially eaten away copper, in the presence of a reducing carbohydrate, preferably glucose.
It is surprising that, of all metals, red copper has such special properties. While red copper can be considered stable under the above conditions, copper alloys are, on the other hand, unstable and they do not exist. no alloys free of copper which resist attack by hydrochloric acid after adding glucose to the reaction medium.
Glucose can even already, at very low concentrations, almost completely prevent the attack of red copper by aqueous hydrochloric acid. Since glucose is broken down into solu-. hot acidic reactions, always maintain a glucose concentration above a minimum value. Apart from glucose itself, it is possible that its decomposition products are also active in protecting copper against corrosion.
The table below shows the degree of attack of various metals and alloys, and the weight loss per 24 h and per square meter of surface, expressed in grams, when the metal in question is, during this period, in contact with 10% hydrochloric acid, at boiling temperature. Copper with a purity of 99.8% undergoes a weight loss of
103 g per 24 hours and per m2 (average of 100 to 106), while
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under the same conditions, but in the presence of 60 g of glucose per liter, the copper only undergoes a weight loss of 6.25 g (average of 6.0 and 6.5).
The weight losses mentioned for the other metals are determined as a function of the presence of 60-90 g of glucose per liter of 10% hydrochloric acid.
BOARD
EMI3.1
<tb> Metal <SEP> Composition <SEP> centesimal <SEP> Attack, <SEP> grams <SEP> per
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<tb> of <SEP> metal <SEP> 24 <SEP> h <SEP> and <SEP> by <SEP> m2.
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<tb> bronze <SEP> 4 <SEP> Sn, <SEP> 96 <SEP> Cu <SEP> 42
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<tb> bronze <SEP> 10 <SEP> Sn, <SEP> 2 <SEP> Zn, <SEP> 1 <SEP> Pb <SEP> rest <SEP> Cu <SEP> 93
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<tb> bronze <SEP> phosphorous <SEP> 10 <SEP> Sn, <SEP> 0.3 <SEP> P, <SEP> remains <SEP> Cu <SEP> 135
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<tb> bronze <SEP> siliceous <SEP> 4 <SEP> Si, <SEP> 96 <SEP> Cu <SEP> 24
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<tb> bronze <SEP> aluminum <SEP> 4 <SEP> Al, <SEP> 96 <SEP> Cu <SEP> 27
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<tb> bronze <SEP> aluminum <SEP> 10 <SEP> Al, <SEP> 4 <SEP> Fe,
<SEP> remains <SEP> Cu <SEP> 92
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<tb> bronze <SEP> aluminum <SEP> 10 <SEP> Al, <SEP> 5 <SEP> Ni, <SEP> 4 <SEP> Fe, <SEP> remains <SEP> Cu <SEP> 90
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<tb> metal <SEP> Monel-1 <SEP> 60-70 <SEP> Ni, <SEP> 35-25 <SEP> Cu <SEP> 226
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<tb> metal <SEP> Monel-2 <SEP> '60 -70 <SEP> Ni, <SEP> 35-25 <SEP> Cu <SEP> 378
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<tb> nickel <SEP> min.
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<tb> <SEP> siliceous cast iron <SEP> 15 <SEP> If <SEP> 27
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<tb> steel <SEP> stainless <SEP> type <SEP> 321 <SEP> 164
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<tb> steel <SEP> stainless <SEP> type <SEP> 316 <SEP> 280
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It is known that aqueous hydrochloric acid can transform pentosans present in materials such as straw and similar vegetable waste into furfuraldehyde. According to the invention, furfural is prepared from plant materials containing '@ pentosans, by the action of hydrochloric acid, advantageously in an apparatus entirely or partially made of copper, in the presence of .glucose.
In addition to pentosans, the starting plant materials also contain carbohydrates, which, under the effect of hydrochloric acid, are more or less completely transformed into lower carbohydrates, including glucose. The furfuraldehyde can be prepared according to the process described above, both in the presence of glucose obtained by hydrolysis of carbohydrates, and in the presence of glucose added as such. To prepare furfuraldehyde from pentosans, hydrochloric acid is generally used at a concentration of 20%.