Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов Советский патент 1981 года по МПК C07C129/00 

38 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, Цель изобретения - упрощение процесса. Поставленная цель достигается спо собом выделения гуанидинкарбоната из разбавленньпс водных растворов, содер жащих аммиак, двуокись углерода, мочевину и продукты ее пиролиза, зачто выпаривают эт ключающимся в том. растворы при 80-130 С и давлении 1,3 ата, после чего осуществляют фил 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.% Преимущественным является нагрева ние до температур между 105° и 115С причем необходимо небольщое избыточное давление (приблизительно до 1,3 атм). Обычно время воздействия 6 ч, которое при 130°С - самый верхний предел. При времени выпаривания 2-4 ч обычно достаточно 130°С. Если температура снижается, томожно увеличить время нагревания, однако и при 110 С вполне достаточно 5-6 ч. При 80°С время нагревания может еще увеличиваться. Даже при нагревании 10 ч не наблюдается чрезмерного разложения, содержащегося в растворе гуанидинкарбоната. По окончании выпаривания следует проводить охлаждение, по меньшей ме ре, до тех пор, пока растворимость МНя не будет соответствовать требуемой минимальной концентрации (15%) Это, как правило, имеет место при 45 С. Однако при известных условиях можно проводить охлаждение до темпе ратуры окружающей среды, так как бо лее высокая концентрация NH (более 15%) благоприятствует условиям осаж дения. Могут применяться еще более низкие температуры, при этом предел растворимости других имеющихся веществ не снижается. Предпочтительна концентрация МН 20-25%. Внесение аммиака возможно любым способом. Предпочитают введение газо образного аммиака, во-первых, по причинам экономичности, во-вторых, чтобы избежать чрезмерного 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 80-90%. После установления необходимой концентрации M- осажденный гуанидинкарбонат выделяют, причем как фильтрованием, так и центрифугированием. Способ может осуществляться не только периодически, но и непрерывно. Пример 1. Маточный раствор еламина имеет следующий состав, %: Мочевина5 Гуанидин (в пересчете на карбонат) 1,75 Продукты пиролиза (меламин и др.) 0,45 Аммиак11,1 Двуокись углерода 8,5 ВодаОстальное 1 т этого раствора выпаривают при ЮУС и давлении 1,3 атм в течение ч до 1/6 объема. Получают раствор, остоящий, кг (%): 24.5(12,75) Мочевина 15.6(8,12) Гуанидинкарбонат (2,33) Продукты пиролиза (2,60) Аммиак 142,4(74,20) Вода В соответствии с этим составом осле выпаривания получается (в перечете на концентрацию в первоначальом растворе) 51%-ное разложение моевины и 11%-ное разложение гуанидинарбоната. Раствор охлаждают, причем осаждат 3,5 кг продуктов пиролиза, особено меламина. Последние отфильтровыают и промывают 3,5 кг воды. Получающийся раствор имеет состав, г, (%): (2,75) Мочевина (8,12) Гуанидинкарбонат (0,53) Меламин (2,60) Аммиак 145,9 (76,00) В этот раствор. охлажденный до емпературы окружающей среды, вводят ммиак, пока его концентрация не дотигнет 25%. Осаждают гуанидинкарбо5нат в количестве 11,9 к выход 68 (в пересчете на маточный раствор амина) , почти с 99%-ной чистотой. мо осаждение производится до коли ва 76,3%. Остающийся после отделения гуа динкарбоната раствор имеет следую состава, кг (%): Мочевина24,5 Гуанидинкарбонат 3,7 Продукты пиролиза (особенно меламин) 1,0 Аммиак61,3 Вода154,9 Этот раствор может направлятьс обратно в непрерывно обогреваемый выпарной аппарат для маточного ра створа. При этом после 3-4 циркул ции ( при указанных условиях f моче практически полностью разлагается в то время как Гуанидинкарбонат т ко в незначительной степени гидро зуется. Пример 2. Маточный раств меламина состава, %: 5,43 Мочевина 2,7 Гуанидин карбонат 0,33 , Меламин 13,57 Аммиак 10,63 Двуокись углерода Остальн Вода и давлении выпаривают при 1,3 атм в течение 2,5 ч примерно 1/6 объема. После выпаривания рас вор содержит, %: Мочевина 6,65 Гуанидинкарбонат 12,86 Продукты пиролиза 7,16 Аммиак 0,93 Двуокись углерода 1,1 Вода 71,31 Достигается 79,6%-ное разложен мочевины и 20,3%-ное гуанидинкар та. Раствор охлаждают до 45С и о фильтровывают 5,9% твердой фазы, держащей, %: Меламин75,6 Амелин и амелид 16,4 Меламиндианурат 4,7 Мелам, мелем, мелон, дициандиамид, гуанилмочевина, биурет, триуретОсталь В этот раствор пропускают жид аммиак до его насыщения (примерн 30%-H5W раствор). Осаждают Гуани карбонат в количестве 70,8%, чис ой 99%. Результат Не зависит от того, применяют жидкий или газообразый аммиак. Пример 3. Маточный раствор еламина, содержащий, г/л, (%)i 74,7(7,05) Изанидинкарбонат 79,1(7,46) Мочевина 3.3(0,31) Меламин 901,9(85,18) выпаривают 6 ч при до объема 1,6 л. Реакционную массу охлаждают и подерживают температуру . При насыщении раствора аммиаком (около 25 вес.% МИ в растворе) на 1 л первоначального маточника осаждается 51,5 г (69%), при 23 вес.% NH- - 50 г (67%) и при 16,7 вес.% NHj- 32, 1 г (43%) гуанидинкарбоната. При температуре осаждения получают при насыщении раствора аммиаком 37,6 г (50,3%) и при 58,8 г (78,9%) гуанидинкарбоната. Пример 4. Юл маточного par створа меламина следующего состава, %, (г): Мочевина Гуанидинкарбонат Меламин Аммиак Двуокись углерода (7152) в течение 6 ч до выпаривают при 1,6 л. После выпаривания раствор содержит, %. (г): Мочевина Гуанидинкарбонат Продукты пиролиза Аммиак Двуокись углерода Этот раствор охлаждают до и отфильтровывают из него 3,7% твердого вещества, состоящего из меламина, мелама, мелема, мелона и других продуктов гидролиза мочевины. В этот раствор вводят 691 л газообразного аммиака, получают раствор, содержащий 30%-ный аммиак. Из этого раствора осаждают 185,3 г гуанидинкарбоната, который отфильтровывают. Выход составляет 64,6% (в пересчете на первоначальное содержание гуанидинкарболата), чистота 99%. Пример 5. 10л маточного раствора меламина состава, %, (г): 5,43C577J Мочевина 2,7(287) Гуанидинкарбонат 0,33(35) Меламин 13,57(1441) Аммиак 10,63(1129) Двуокись углерода 67,34(7152) выпаривают при в течение 2 ч до 1,5 л. Получают 1,5 л раствора содержащего, %, (г): Г.,47(105) Мочевина 12,98(210) Гуанидинкарбонат 7.34(119) Продукты пиролиза 0,96(16) Аммиак 1,10(18) Двуокись углерода 71,15(1152) Этот раствор охлаждают до 45 С и из него отфильтровывают 5,9% (95,7 г) твердого вещества, которое состоит из продуктов пиролиза мочевины, приведенных- в примере 3, В охлажденный до 45°С раствор до бавляют для получения 15%-ногЪ амми ачного раствора 0,25 кг жидкого амм ака. Из этого раствора осаждают 105,6 г гуанидинкарбоната. Выход составляет 36,8% (в пересчете на содержание гуанидинкарбоната в первоначальном растворе, чистота 99%. Выделение гуанидинкарбоната согласно предлагаемому способу более экономично. Это возможно благодаря отказу как от отделения мочевины, т и от полного выпадения в осадок кар боната гуанидина. Существенным при этом является то, что при выпарива48НИИ м-аточного раствора разрушается столько мочевины до аммиака и С02, что мочевины по сравнению с карбонатом гуанидина остается несколько больше или едва больше. За 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. Формула изобретения Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, содержащих аммиак, двуо14ис к- углерода, мочевину и продукты её циролиза, путем выпаривания этих растворов при повышенной температуре с последующей фильтрацией выпавших продуктов пиролиза, после чего полученный охлажденный раствор обрабатывают аммиаком, 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 гаэообразньм аммиаком при 20-45 .С до достижения содержания аммиака в растворе 15-30 вес.%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР № 468404, кл. С 07 С 129/00, 1973 (прототип).