Способ получения сульфата аммония

ОПИСАНИЕ 960121ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 23.09.82. Бюллетень35Дата опубликования описания 28.09.82 по делам лэобретеннй и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА АММОНИЯ 1Изобретение относится к получению чистого сульфата аммония в производстве сульфаминовой кислоты.Известен способ получения сульфата аммония в производстве сульфаминовой кислоты, заключающийся в том, что кристаллический сульфат аммония, содержащий примеси сульфаминовой кислоты, ее солей или других аминов и имидов смешивают с НХОв или ее солями. Реакцию проводят при интенсивном перемешивании в течение 30 мин при 60 С, а затем смесь просушивают 1.Недостатками этого способа являются использование для устранения гербецидных свойств продукта неустойчивой азотистой кислоты, необходимость улавливания выделяющихся в результате реакции окислов азота и организация дополнительных операций спещения реагентов и сушки продукта,Наиболее близким к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что получающиеся после отделения сульфаминовой кислоты в качестве отхода маточные растворы, содержащие Н 804, (ЯН 4) 804 и примесь сульфаминовой кислоты обрабатывают аммиаком в четырех 2последовательно расположенных аппаратах, причем обработку аммиаком проводят при 80 - 90 С, соотношении ХНз.Нз 80 равном 0,35 - 0,4:1, в течение не менее 2,5 ч. Нейтрализованный до рН 7 - 8 раствор содержит 40% сульфата аммония и до 2,5 вес. % сульфамата аммония. Этот раствор кристаллизуют, а затем твердый сульфат аммония от деляют фильтрацией. Получаемый таким образом продукт содержит 95 - 96% сульфа Ота аммония и примесь сульфата аммония вколичестве до 5% 12.Недостатком известного способа является получение продукта, содержащего 0,5 - 5% обладающего гербецидными свойствами сульфамата аммония, что препятствует использованию сульфата аммония в качестве удобрений и в ряде других отраслей промышленности.,Цель изобретения - повышение чистоты и выхода готового продукта.Поставленааная цель достигается способом получения сульфата аммония путем ступенчатой аммонизации маточных раство-.ров производства сульфаминовой кислоты с последующей их кристаллизацией, состоящим в том, что аммонизацию маточного раст960121 3вора на первой ступени проводят при 105 - 125 С, соотношении ХНз:Нг 04 равном 0,09 - О,1:10, в течение ,5 - 2,0 ч.Целесообразность выбранных условий процесса на этой стадии обусловлена необходимостью достижения максимальной степени гидролиза сульфаминовой кислоты и превращения ее в бисульфат аммонияНЮзМНг + НгО - ХН 4 Н 04.На последующих ступенях аммонизации бисульфат аммония превращается в сульфат аммония, увеличивая тем самым его выход, а остаточное количество сульфаминовой кислоты превращается в сульфат аммонияНЯОзХНг + МНз = МН 450 з 1 ЧНгПри выбранных условиях гидролизуется 98 - 99% сульфаминовой кислоты, поэтому готовый продукт содержит не более 0,1 вес.% сульфата аммония.При нагревании растворов, содержащих не менее 20 вес. % серной кислоты и до 6,5 вес. % сульфаминовой кислоты при 105 - 125 С в течение 1,5 - 2 ч, гидролиз сульфаминовой кислоты протекает на 98 - 99%.Поэтому на первую ступень аммонизации подают аммиак в таком количестве, чтобы соотношение ХНз.Нгс 104 составляло не более 0,1:1, при этом остаточная концентрация серной кислоты в растворе составляет не менее 20 вес. %.Увеличение подачи аммиака и соответственно снижение концентрации серной кислоты в растворе менее 20 вес. % приводит к снижению степени гидролиза сульфаминовой кислоты; так при концентрации серной кислоты,10 вес. /, в течение 1,5 - 2 ч и температуре 105 - -125 С степень гидролиза сульфаминовой кислоты снижается до 90%,Уменьшение времени гидролиза до 1 ч при подаче аммиака в указанном соотношении МНз.Нг 504 и интервале температур приводит к снижению степени гидролиза сульфаминовой кислоты до 80%, увеличение времени гидролиза свыше 2 ч не приводит к повышению степени гидролиза сульфаминовой кислоты 98 - 99%.Понижение температуры на первой стадии процесса аммонизации до 95 - 100 С при прочих равных условиях приводит к снижению степени гидролиза сульфаминовой кислоты до 90 - 92%. Верхний предел температурного интервала 125 С ограничен температурой кипения маточных растворов, содержащих 50 - 55/о серной кислоты,Пример 1. 100 г маточного раствора, содержащего 6,3% сульфаминовой кислоты, 28,6% (или 50/о серной кислоты в расчете на систему Нг 04 - НгО) и 33,8% сульфата аммония на первой ступени обрабатывают 2,57 г аммиака (МНз.Нг 504 равно 0,09:1) при 119 в 121 С в течение 100 мин, на последующих ступенях аммиак до рН 8, раствор упаривают до появления кристаллов и после охлаждения отделяют кристаллы сульфаВНИИПИ Заказ 6856 филиал ППП Патент 4та аммония фильтрованием. Получено 80,9 г сульфата аммония. Остаточное содержание сульфата аммония в кристаллическом суль.фате аммония составляет 0,08% (в пересчете на сухой продукт). Выход сульфата аммония за счет гидролиза сульфаминовой кислоты увеличился на 10,5%.Пример 2. 100 г маточного раствора, содержащего 2,5 о/о сульфаминовой кислоты, 31,7% сульфата аммония, 33% серной кислоты (или 50% серной кислоты в расчете на 1 О системУ Нг 04 - НгО) на пеРвой стУпениобрабатывают 2,97 г аммиака.(МНз:НгЮ равно 0,09:1) при 124 в 1 С в течение 90 мин. Дальнейшую обработку проводят как в примере 1. Получено 79,46 г сульфата 5аммония. Остаточное содержание сульфата аммония в кристаллическом сульфате аммония составляет 0,04% (в пересчете на сухой продукт). Выход сульфата аммония за счет гидролиза сульфаминовой кислоты увеличился на 4,2%.20 Пример 3. 100 г маточного раствора, содержащего 3,1./, сульфаминовой кислоты, 28,2/о серной кислоты (или 46,3/о серной кислоты в расчете на систему Нг 504 - НгО) и 36/, сульфата аммония на первой ступени обрабатывают 2,82 г аммиака (ИНз.:НгЬО равно 0,10:1) при 105 С в течение 120 мин, дальнейшую обработку проводят как в примере 1. Получено 78,11 г сульфата аммония. Остаточное содержание сульфата аммония в кристаллическом сульфате ам монн я составляет 0,08/о (в пересчете на сухой продукт). Выход сульфата аммония за счет гидролиза сульфаминовой кислоты увеличился на 3,2%.Предлагаемый способ позволяет получать из отходов производства сульфамино вой кислоты (маточных растворов) сульфатаммония хорошего качества с содержанием сульфата аммония не менее 98 вес. % и примеси сульфата аммония менее 0,1 вес. %, и увеличить выход сульфата аммония за счет устранения примеси сульфаминовой кислоты. Формула изобретенияСпособ получения сульфата аммония путем ступенчатой аммонизации маточных растворов производства сульфаминовой кисло-ты с последующей их кристаллизацией, отличающийся тем, что, с целью повышениячистоты и выхода готового продукта, аммонизацию маточного раствора на первойступени проводят при 105 в 1 С, соотно 50 шении ИНз:Нг 04 равном 0,09 - 0,1:1,0, втечение 1,5 - 2,0 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патейт Японии Мг 4775, кл. серия 1/116,опублик, 1959.2, Химическая промышленность. 1968,Мг 5, с. 33 (прототип).24 Тираж 509 Подписное