Способ получения сульфамата аммония Советский патент 1981 года по МПК C01B21/86 

Поставленная цель достигается тем, что солевую смесь, содержащую имидоди сульфонат аммония, гидролизуют слабой серной кислотой, смешивают раствор с оборотным фильтратом и нейтрализуюшвм агентом - гидроокисью кальция при в течение 4-6 ч, фильтруют и отделяют осадок - гипс, в фильтрат добавляют углекислоту или углекислый аммоний. Отделяют выпавший осадок - карбонат кальция и из фильтрата после упаривания при 60-8О С и последующего охлаждения до 15-2 О С выделяют сул фамаг аммония. Углекислоту или углекислый аммоний вводят при ЗО-вО С. В предлагаемом способе нейтрализация раствора содержащего сульфат или бисульфат аммония, сульфаминовую и сер ную кислоты, осуществляется за счет введения гидроокиси кальция в количеств 1ОО-102% от стехиометрии, предварител но смешанной с частью обсфотного фильт рата. При этом содержащиеся в гипролкэ вом растворе сульфат аммония и серная кислота свяаываюггса в сульфат кальция, KOTpiHiiu в виде дигидрата Сл 50 SHjO .выпадает в осадок и после отделения его в разделительном устройстве (фильтр, центрифуга) выводится из процесса. Образующийся при этом аммиак нейтрализует сульфаминовую кислоту, избыточное к&папество газообразного аммиака удаляется из зоны реакции. Получающийся после отделения дигидрата фильтрат содержит сульфамат аммония, аммиак и растворенный сульфат кальция в очень незначительна количествах. Чтобы получить ародукт, не содержа щий соединений кальция, фильтрат обраба тывают при ЗО-6О С углекислым газом или добавляют ( WH ) COj в количеств 1ОО-1О1% от стехиометрии по отношени к растворенному сульфату кальция, отделяют фильтрацией осадок карбоната калы1ия, а вторичный светлый фильтрат перед охлаждением и выделением из него Прсадукта упаривают при атмосферном давлении или под вакуумом при темпер туре не выше . В предлагаемом способе получения сульфамата аммония весь. сульфат-ион выводится из процесса в виде труднорастворимого гипса и выделение щхэдукт производят уже из раствора, практически не содержащего с/льфата аммониа. Выбранные соотношения количества добавляемой гидроокиси кальция к стехйометрическому, температура я время пров дения iq M aecca обусловлены необходк мостъю полного связывания сул а-р-ионш в сульфат кальция, полной нейтрализации сульфаминовой кислоты и наибсмее благоорЕят ымн условиями для кристаялЕзацив гипса. Увеличение количества добавляемой ги фоокиси приводит к ухудшеншо щзЕЕсталлизации гипса и его фильтрации, а также увеличению расхода карбоната аммония шш углекислоты. Уменыиение количества добавляемой гидроокиси каль1ШЯ щ}иводаг к ухудшеншо качества продукта за счет увеличения в неК1 содержания сульфата аммония. Повышение тем- а.еу атуры на стадии нейтрализации сульфаминовой кислоты выше 6О° С может 1фивести к термическому разложению сульфамата аммония. Кроме того, noBbtшение и понижение температуры на стаднях нейтрализации сульфаминовой кисяохы и образования гипса, по сравнению с указанными выше пределами температур, приводит к ухудшению процесса кристаллизации гипса, ухудшению Щ)оцесса фильтрации его и увеличению потерь сульфамата аммония с ним. Способ осуществляется следукнаим образом. Имидодисульфонат аммониа, содержащий фимесь триаммонийимидодисульфоната аммония, сульфамата аммония и сульфата аммония, сначала гидролизуют в слабом растворе серной кислЪгы- при температуре не выше 6 5 С. Образующийся в результате гидролиза раствор подают в реактор 1 с обогревающими и переме- щивающими устройствами, в который одновременно поступают оборотный фильтрат, получающийся на последующих стадиях,и раствор гидроокиси кальция из смеси- . теля 2. Прсниесс нейтрализации гидролизован- ного раствора гидроокисью калыхия и вьщеляющимся аммиаком осуществляется в нескольких последоватёлшо расположенных реакторах, причем количество добавляемой гидроокиси кальция должно быть достаточным для полного связывания содержащихся в гидролизном растворе сульфата аммония и рерной кислотьи Выделяющийся при взаимодействии гщфоокиси кальция с сульфатом аммония аммиак нейтрализует сульфаминовую кислоту. Процесс нейтрализации осуществляют при sO-eoc. и постоянном перемешивании в течение 4-6 ч, рН раствора 7-9. При этом все содержащиеся в растворе сульфат-ионы. связываются в виде 2HiO. T:3IC в пульпе 1:6-10. Жвдкая ,фаза в пульпе содержит сульфамат аммо ния, аммиак и незначительные количеств ва сульфамата калыхия и CoSOi Происходящие при этом яроцессы мог быть выражены следующими уравнениями 4NH, 2Са(ОН),г 2СО (), . -4NHj+7H,0; W50jNH,+(NH)2 , 2Ca(.j)j+ . SMH SO NHj i-SCabO МН„ Гшю отделяют на разделительном устройстве ЗУ промывают водой и промыв ную воду возвращают в процесс на ста дню гидролиза солевой смеси. Фильтрат разделяют на три части; одна часть направляется -на последующую переработку в реактор 4, другая часть в качестве оборотного фильтрата возвращается в реа тор 1 а третья часть используется в реакторе 2 для растворения гидроокиси кальция. Фильтрат, поступающий в реактор 4, при ЗО-6О С и постоянном перемешивании об абатывают углекислым ммонием вли углекислым, газом для связывания оставшихся в растворе ионов кальция. Количество доб 1вляемого карбоната аммония или углекислого газа должно быть достаточным для полного связывания рас творенного калшия. Образующуюся суспензию направляют в разделительное устройство 5, Осадок, представляющий собой карбонат кальция с примесью сульфамата аммония, возвра щают в реактор 1, а, фильтрат, представл ющий собой концентрированный раствор сульфамата аммония, в зависимости от .содержания в HeMNHtf либо ера- зу охлаждают до 15-2О С в аппарате 6 либо сначала. упаривают в аппарате 7 1ф атмосферном давлении или -под вакуумом при температуре не выше и затем охлаждают. Суспензию направляют в разделительн устройство 8. Кристаллический сульфама аммония выводят в виде готового щ одукта, который в случае необходнмссти подсушивают, а фильтрат возвращают в реактор.1. Пример. 1ОО г солевой смес содержащей 72,6% имидодясульфонапра аммония, 22,3% триаммонийимидодасуль фоната аммония н около 5% сульфамата аммония, после гидролиза серной кнсло67 ТОЙ, вводят в реактор I, в котором со держится оборотный фильтрат Сюда же вводят раствор, приготовленный в аппарате 2 смещ«1ием 34,1 г 96%-ой СаО с 277 г об отного фильтрата. Образующаяся суспензия перетекает в три последовательно расположенных реактора. Время пребывания в реакторах 5ч, температура 57-60 1:6; содержание сульфамата аммоний в. жидкой фазе суспейэив 70,4%.. Затем .суспензию раэдепяют в разовлнтельном устройстве 3,, осадок гипса промывают водой. Гипс в количестве 1О2 г с содержанием О,8% ) выводят i в отвал. Фильтрат разделяют, прн|{ем часть в качестве оборотного фильтрата возвращают в реактор I, часТъ направляют в реактор 2, для смешения с СаО а часть направляют в реактср 4, добааЛяют в него О,35 г {МНц. )СО5 и аер&мешивают в течение часа при температуре 35-40 С. Полученную суспензию н вправляют на разделительное устройство 5. Осадок, карбонат кальция с примесью сульфамата аммония, направляют в реак гар 1, а фильтрат охлаждают до 15 С при постоянном перемещивании, и затем из него выделяют продукт на раздели. тельном устройстве 8. Фильтрат из устройства 8 возвращают в реактор 1. Выход продукта составляет 98,4%. Содержание NHtfSOjHHjB продукте 99,6%. П р и м е р 2 . 1ОО г солевой смеси приведенного в примере I состава после гидролиза серной кислотой вводят постепенно в реактор 1, вкотором содержится оборотный фильтрат. Сюда же вводят раствор, .:приготовленный в аппарате 2 смещением стехиометрического количества СаО с оборотным фильтратом. Образующаяся суспензия перетекает в три последовательно расположенных реактора. Время пребывания в реакторах 6 ч, температура 5О-55 С, Т:Х-1:1О, содержание сульфамата в жидкой фазе суспензии 6О%. Суспензию разделяют в разделкгельвом устройстве 3, осадок гипса промывают. Гипс в количестве 99,4 г с содержанием ульфамата аммония 0,4% выводят в отвал, Фильтрат частично возвраща ют в еакторы 1 н 2, а остальное количество паривают в испарителе 6 при 8О С до содержания сульфамата аммония в растворе 78 вес.%, охлаждают до 2О С прн остоянном перемешивании и выпавшие ристаллы отделяют на фильтре. -Фильтрат 78 возвращают в реактор 1. продукта 99,2%, содержние WH(j SOjNHj в продукте 99,5%. II р и м е р 3 . Процесс осуществляю кок в 2. Температура 55-57 С, ТгЖ 1:8, время пребывания суспензии в реакторах 5 ч. Содержание МНцЗО МНд в жидкой фазе суспензии 65%. К фильтрату добавляют ( а количестве 1ОО,5% от стехиометрии и после отделеНИИ осадка упаривают его при 6О-70 С. Выход продукта 99,0%, содерж.ание NH,S(NHiB продукте 99,6%. Использование предлагаемого способа получения сульфамата аммония из имидоднсульфоната аммония позволяет получать продукт с содержанием NH SOjNHjHe менее 99,5%. Выход продукта более 98%. Форм у л а изобретения 1. Способ получения супьфамата аммония из смеси, содержащей имидодисульфонат аммония, включающий гидролиз ее слабой кислотой, смешение полученного раствора с оборотным фильтратом. 7 и нейтрализующим агентом с последую- фильтрацией, отделением осадка и выделоинем из фильтрата конечного продукта при охлаждении до 15-20 С, от- личающийся тем, что, с целью улучшения качества продукта и увеличения его выхода, в качестве нейтрализук щего агента используют гидроокись и смешение ведут при температуре 50-60 С в течение 4-6 ч, а в полученный фильтрат добавляют углекислоту или углер;нолый аммоний, отделяют осадок карбоната кальция, а из фильтрата выделяют сульфат аммония. 2.Способ по п. i, отличающ и и с я тем, что, углекислоту или углекислый аммоний вводят при температуре ЗО-бОС. 3,Способ по Ш1. I и2, отличащ и и с я тем, что фильтрат перед охлаждением упаривают при температуре 60-8ОС. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 34О4949, кл. 23-114, 1968. 2.Патент ФРГ № 1996854, кл. 12 I 21/1О, 1969.

Но zt/ffpojrej Ufiud6cy t ipofta/na

аммоний