Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов

Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е („,895284

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскнн

Соцналксткнескмк

Реслублмк

К ПАТЕНТУ (61) ll0ï0ëíèYåëüíûÀ к патенту . (22) Заявлено 22.07. 75 (21) 2159065/23-04 (23) Приоритет — (32) 22. 07. 74 (31) Р2435167. 5 (331 ФРГ (51) М. Кл.

С 07 С 129/00

1 осударстввнный ноинтет

СССР

h0 делан нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 30.12.81.Бюллетекь №48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53) УДК547.495 .9.07(088.8) Иностранцы

Фердинанд Вайнроттер, Альфред Шмидт, Карлхайнц Вегляйтне >

Ал ф Г б И фХ б Х Рф (72) Авторы изобретения (541 СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ

ГУАНИДИНКАРБОНАТА ИЗ РАЗБАВЛЕННЫХ ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способу выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, которые наряду с гуанидином, мочевиной и ее продуктами пиролиза, содержат также аммиак и двуокись углерода.

Известен способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, содержащих аммиак, двуокись углерода, мочевину и продукты ее пиро-1р лиза, заключающийся в том, что из указанного раствора при атмосферном давлении и температуре не выше 80 С отгоняют аммиак и избыточную двуокись углерода, затем раствор выпаривают 1а при давлении не выше 0,8 ата и темпео ратуре не выше 80 С до тех пор, пока раствор не будет насыщен мочевиной.

При охлаждении его до 20-30 С отфильо тровывают выпавший твердый осадок, 20 после чего полученный раствор суспенэируют в жидком аммиаке, взятом не менее чем в двухкратно« избытке (по весу) по отношению к «o åâè tå, содержащейся в растворе. 25

Способ позволяет выделить иэ раствора не только карбонат гуанидина, но и мочевину, которую в растворенной форме снова возвращают в установку для мочевины. При выпаривании не только карбонат гуанидина, но и мочевина не разрушаются. В концентраторе производится разделение гуанидина и мочевины, которое осложняется тем, что мочевина в количественном отношении значительно превышает содержание второго компонента. Разделение проводят добавлением аммиака, поддерживая низкую температуру осаждения.

Количество используемого аммиака определяется количеством мочевины, которое должно оставаться в растворенном виде (оно должно быть, по меньшей мере, в два раза больше, чем количество имеющейся мочевины). Необходимая для полного разделения карбоната гуанидина от мочевины концентрация аммиака при этом оказывается настолько высокой, что она может быть обеспечена только путем применения жидкого

895284 аммиака. Карбонат гуанидина должен быть полностью переведен в осадок, в противном случае раствор мочевины не может быть возвращен в установку для мочевины, так как наличие гуанидина мешало бы нормальной ее работе(!)

Основным недостатком известного способа является проведение вакуумного выпаривания, что ведет к значительным экономическим затратам. lO

Цель изобретения — упрощение процесса.

Поставленная цель достигается способом выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, содер- 5 жащих аммиак, двуокись углерода, мочевину и продукты ее пиролиза, заключающимся в том, что выпаривают эти о растворы при 80-130 С и давлении

1,3 ата, после чего осуществляют филь . трацию выпавших продуктов пиролиза и затем охлажденный раствор обрабатывают жидким или газообразным аммиаком при 20-45 С до достижения содержания аммиака в растворе 15-30 вес.Е. 5

Преимущественным является нагревание до температур между 105 и 115 С> причем необходимо небольшое избыточное давление (приблизительно до

1,3 атм). Обычно время воздействия

6 ч, которое при 130 С вЂ” самый верхний предел. При времени выпаривания о

2-4 ч обычно достаточно 130 С, Если температура снижается, то можно увеличить время нагревания, однако и при .110 С вполне достаточно 5-6 ч. о 3S

При 80 С время нагревания может еще увеличиваться. Даже при нагревании

10 ч не наблюдается черезмерного разложения, содержащегося в растворе

40 гуанидинкарбоната.

По окончании выпаривания следует проводить охлаждение, по меньшей мере, до тех пор, пока растворимость

NH не будет соответствовать требуемой минимальной концентрации (157).

Это, как правило, имеет место при о

45 С. Однако при известных условиях можно проводить охлаждение до температуры окружающей среды, так как более высокая концентрация NH (более

15X) благоприятствует условиям осаждения. Могут применяться еще более низкие температуры, при этом предел растворимости других имеющихся веществ не снижается, Предпочтительна концентрация 1 Н 20-257.

Внесение аммиака возможно любым способом. Предпочитают введение газообразного аммиака, во-первых, по причинам экономичности, во-вторых, чтобы избежать черезмерного увеличения объема, с которым приходится мириться при добавке аммиачной воды.

Внесение газообразного аммиака позволяет рациональнее проводить стадию выпаривания. В этом случае часто бывает достаточным выпаривание маточного раствора приблизительно до двойной концентрации или до содержания воды в растворе 80-90Х.

После установления необходимой концентрации %1 осажденный гуанидинкарбонат выделяют, причем как фильтрованием, так и центрифугированием.

Способ может осуществляться не только периодически, но и непрерывно.

Пример 1. Маточный раствор меламина имеет следующий состав, X:

Мочевина 5

Гуанидин (в пересчете на карбонат) 1,75

Продукты пиролиза (меламин и др.) 0,45

Аммиак 11,1

Двуокись углерода 8,5

Вода Остальное

1 т этого раствора выпаривают при

107 С и давлении 1,3 атм в течение

5 ч p,о if6 объема. Получают раствор, состоящий, кг (7):

Мочевина 24,5 (12,75)

Гуанидинкарбонат 15,6 (8,12)

Продукты пиролиза 4,5 (2,33)

Аммиак 5,0 (2,60)

Вода 142, 4 (74, 20)

В соответствии с этим составом после выпаривания получается (в пересчете на концентрацию в первоначальном растворе) 51Е-ное разложение мочевины и llX-ное разложение гуанидинкарбоната.

Раствор охлаждают, причем осаждают 3,5 кг продуктов пиролиза, особенно меламина. Последние отфильтровывают и промывают 3,5 кг воды.

Получающийся раствор имеет состав, кг, (7):

Мочевина 24,5 (12,75)

Гуанидинкарбонат !5,6 (8,12)

Меламин 1,0 (0,53)

Аммиак S,0 (2,60)

Вода 145,9 (76,00)

В этот раствор, охлажденный до температуры окружающей среды, вводят аммиак, пока era концентрация не достигнет 257.. Осаждают гуанидинкарбо8952

84 6 той 99Х. Результат не зависит от того, применяют жидкий или газообразный аммиак.

П р и и е р 3. Маточный раствор меламина, содержащий, г/л, (Х)

Изанидинкарбонат 74,7 (7,05)

Мочевина 79,1 (7,46)

Меламин 3,3 (0,31)

Вода 901, 9 (85, 18) выпаривают 6 ч при 80 С до объема

l,6 л.

Реакционную массу охлаждают и поддерживают температуру 20 С. При насыщении раствора аммиаком (около

25 вес.7. %1 в растворе) на 1 л первоначального маточника осаждается

51,5 г (69X), при 23 вес.Х NH q — 50 r (677) и при 16,7 вес.X NH > — 32, 1 г (437) гуанидинкарбоната.

При температуре осаждения 45 С о получают при насыщении раствора аммиаком 37,6 г (50,3X) и при 10 С

58,8 г (78,9X) гуанидинкарбоната.

Пример 4. 10 л маточного ра-. створа меламина следующего состава, 7., (г):

Мочевина 5,43 (577)

Гуанидинкарбонат 2,7 (287)

Меламин 0,33 (35)

Аммиак I 3,57 (1441)

Двуокись углерода 10,63 (1129)

Вода 67,34 (7152) выпаривают при 80 С в течение Ь ч до

1,6 л.

После выпаривания раствор содержит, 7, (г):

Мочевина 21,34 (373)

Гуанидинкарбонат 13,44 (235)

Продукты пиролиза 4,13 (72)

Аммиак 1,46 (25)

Двуокись углерода 1,5 (26)

Вода 58,13 (1016)

Этот раствор охлаждают до IO С и отфильтровывают из него 3,7Х твердого вещества, состоящего из меламина, мелама, мелема, мелона и других продук" тов гидролиза мочевины. нат в количестве 11,9 к" выход 687. (в пересчете на маточный раствор меламина), почти с 997-ной чистотой. Само осаждение производится до количества 76,37. S

Остающийся после отделения гуанидинкарбоната раствор имеет следующий состава, кг (7)."

Мочевина 24,5

Гуанидинкарбонат 3,7

Продукты пиролиза (особенно меламин) 1,0

Аммиак 61,3

Вода 154,9

Этот раствор может направляться обратно в непрерывно обогреваемый выпарной аппарат для маточного раствора. При этом после 3-4 циркуляций (при указанных условиях 7 мочевина практически полностью разлагается, в то время как гуанидинкарбонат толь.ко в незначительной степени гидролизуется.

Пример 2. Маточный раствор меламина состава, 7.: 25

Мочевина 5,43

Гуанидин карбонат 2,7

Меламин 0,33

Аммиак 13,57

Двуокись углерода 10,63 30

Вода Остальное выпаривают при 126 С и давлении о

1,3 атм в течение 2,5 ч примерно до

1/6 объема. После выпаривания раствор содержит, 7:

Мочевина 6,65

Гуанидинкарбонат 12,86

Продукты пиролиза 7,16

Аммиак 0,93

Двуокись углерода l,1 40

Вода . 71,31

Достигается 79,6Х-ное разложение мочевины и 20,37.-ное гуанидинкарбоната.

3S

S5

Раствор охлаждают до 45ОС и отфильтровывают 5,9Х твердой фазы, содержащей, 7.:

Меламин 75,6

Амелин и амелид 16,4

Меламиндианурат 4,7

Мелам, мелем, мелон, дициандиамид, гуанилмочевина, биурет, триурет Остальное

В этот раствор пропускают жидкий аммиак до его насыщения (примерно

307-нуй раствор). Осаждают гуанидинкарбонат в количестве 70,87, чистоВ этот раствор вводят 691 л газообразного аммиака, получают раствор, содержащий 307.-ный аммиак. Из этого раствора осаждают 185,3 r гуанидинкарбоната, который отфильтровывают.

Выход составляет 64,67 (в пересчете на первоначальное содержание гуанидинкарбоната), чистота 997.

Пример 5. IO л маточного раствора меламина состава, 7., (г) .

895284

Формула изобретения

Составитель В. Жидкава

Редактор С. Юско Техред Т, Маточка Корректор Н. Стец

Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11516/88

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Мочевина 5,43 (577)

Гуанидинкарбонат 2,7 (287)

Меламин О, 33 (35)

Аммиак 13,57 (1441)

Двуокись углерода 10,63 (1129) 5

Вода 67,34 (7152) выпаривают при 130 С в течение 2 ч до 1,5 л.

Получают 1,5 л раствора содержащего,, (г):

Мачевина 6,47 (105)

Гуанидинкарбонат 12,98 (210)

Продукты пиролиза 7,34 (119)

Аммиак 0,96 (16)

Двуокись углерода 1,10 (18)

Вода 71, 15 (1152)

Этот раствор охлаждают до 45 С и из него отфильтровывают 5,9Х (95,7 г) твердого вещества, которое состоит из продуктов пиролиза моче- 20 вины, приведенных в примере 3.

В охлажденный до 45 С раствор добавляют для получения 15 -ногЬ аммиачного раствора 0,25 кг жидкого аммиака. Из этого раствора осаждают 2$

105,6 r гуанидинкарбоната. Выход составляет 36,8 . (в пересчете на содержание гуанидинкарбоната в первоначальном растворе ), чистота 99Х.

Выделение гуанидинкарбоната согласно предлагаемому способу более экономично, Это возможно благодаря отказу как от отделения мочевины, так и от полного выпадения в осадок карбоната гуанидина. Существенным при этом является то, что при выпаривании маточного раствора разрушается столько мочевины до аммиака и Со Ъ что мочевины па сравнению с карбонатом гуанидина остается несколько больше или едва больше 3а счет этого упрощаются условия выпаривания, так как не требуется поддержания вакуума, поскольку аммиак при этом улавливается без каких-либо трудностей и снова направляется в производство.

Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, содержащих аммиак, двуокись углерода, мочевину и продукты ее пиролиза пуР

Ъ тем выпаривания этих раствбров при повышенной температуре с последующей фильтрацией выпавших продуктов пиро-. лиза, после чего полученный охлажденный раствор обрабатывают аммиакам, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, выпаривание осуществляют при температуре 80-130 С и давлении 1,3 ата, а обработку раствора осуществляют жидким или газообразным аммиаком при 20-45О" до достижения содержания аммиака в растворе 15-30 вес. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент СССР К - 468404, кл. С 07 С 129/00, 1973 (прототип) °