Способ получения карбамата калия или натрия

ЕНИЯ КАРИЯ, включаюОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧБАМАТА КАЛИЯ ИЛИ НАТР взаимодействие соединения калия или я с аммиаком, отличающийся тем, что, ю снижения расхода аммиака при сохни высокого выхода продукта, в касоединения калия или натрия исуют бикарбонат и взаимодействие вери 70 в 1 С.Способ по п. 1, отличающийся тем, ммиак и бикарбонат калия или натрия ьзуют при мольном соотношении (3 - оответственно. щии натри с цель ранен честве польз дут иИзобретение относится к способу получения карбаматов щелочных металлов общей формулы Н 2 ЫСОО Ме, где Ме - катион щелочного металла (Ма, К).Карбаматы щелочных и щелочноземельных металлов являются важными полупродуктами, из них легко образуются цианаты, цианамиды и другие соединения, производство которых освоено промышленностью в крупных масштабах.Цель изобретения - снижение расходааммиака при сохранении высокого выходапродукта,Сущность изобретения состоит в том, что 1 О более удобно по предлагаемому способу получать карбаматы в аппаратах под давлением при мольном соотношении аммиака и бикарбоната в пределах (3 - 5):1. Избыток аммиака против стехиометрии необходим для того, чтобы подавить обратимую реакцию гидролиза карбаматов. Соотношение реагентов, превышающее значение 5;1, более благоприятно для синтеза, однако это связано с необходимостью рецикла относительно 40 больших количеств аммиака, что снижает технико-экономические показател и технологического процесса.Все опыты по получению карбаматов щелочных металлов проводятся в термостатируемом автоклаве из нержавеющей стали вместимостью 20 см со степенью его заполнения 40 - 60% в условиях развивающегося в процессе синтеза давления реагентов (5 - 20 кгс/см) . После окончания реакции. автоклав охлаждают до комнатной температуры, количественно извлекают из него обра;ювавшуюся суспензию,.из которой воду и из 50 быток аммиака удаляют упариванием под слабым вакуумом. Твердый продукт взвешивают и анализируют на содержание карбамата.Пример 1. 10 г бикарбоната калия 10,1 моль) и 3,6 г жидкого аммиака карбаматы щелочных металлов просто и удобно можно получать из аммиака и соответствующих бикарбонатов, которые взаимодействуют согласно уравнениюХНз + МеНСОз = НЛСООМе + НО По предлагаемому способу карбаматы образуются из доступного промышленного сырья в одну химическую стадию, при этом 20 побочные продукты, исключая воду, отсутствуют.Время протекания реакции зависит от температуры и соотношения реагентов, Ее продолжительность при 70 С составляет около 10 ч, при температуре 150 С она заканчивается менее чем за один час. Практически карбаматы можно получать как при более низких так и при более высоких температурах, однако в первом случае процесс без всякой необходимости резко замедляется, во втором - нужно считаться с возможным разложением целевых продуктов. Наи(0,2 моль) загружают в автоклав, который нагревают 9,5 ч при 70 С, После охлаждения автоклава до комнатной температуры продукт количественно переносят из автоклава в чашку Петри и сушат, удаляя воду и избыток аммиака при 50 - 60 С и остаточном давлении 20 - 30 мм рт. ст, Получено 9,92 г твердого продукта, в котором найдено 61 % карбамата калия. Выход карбамата по бикарбонату калия составляет 60 ОГПример 2. 1 О г бикарбоната калия (О 1 моль) и 8 3 г жидкого аммиака (0,488 моль) загружают в автоклав и нагревают 1 ч при 145 С. После охлаждения автоклава до комнатной температуры и удаления воды и непрореагировавшего аммиака так, как это описано в примере 1, получено 9,95 г продукта, содержащего 99,5% карбамата калия. Выход карбамата калия в этом опыте в расчете на бикарбонат калия составляет более 99%.Пример 3. 8,4 г бикарбоната натрия (О моль) и 595 г жидкого аммиака (0,35 моль) загружают в автоклав и нагревают при 120 С в течение 2 ч, После охлаждения автоклава до комнатной температуры суспензию из автоклава количественно переносят в чашку Петри и сушат, удаляя воду и избыточный аммиак как в примере 1. Получено 8,26 г сухого продукта, содержащего 99,84% карбамата натрия. Выход карбамата натрия в пересчете на бикарбонатсоставляет 99,3%.Пример 4. 8,4 г бикарбоната натрия (О, моль) и 4,2 г жидкого аммиака (0,247 моль) загружают в автоклав и нагревают при 155 С в течение 2,5 ч. По процедуре, описанной в примере 1, выделен твердый продукт в количестве 8,25 г, содержащий 92% карбамата натрия. Выход карбамата составляет 91%.Пример б (сравнительный). 10,6 г карбоната натрия (0,1 моль) и 8,3 г жидкого аммиака (0,49 моль) загружают в актоклав и нагревают при 20 С в течение 3 ч. По описанной процедуре выделен твердый продукт в количестве 10,62 г. Содержания карбамата натрия в нем не обнаружено, на 99,5% он состоит из карбоната натрия.Результаты опытов сведены в таблицу, из которой видно, что в интервале 70 - 150 С и мольном соотношении аммиак: бикарбонат, равном (3 - 5):1, получают карбаматы с высоким выходом. Преимущество предлагаемого способа перед известным состоит в том, что он позволяет существенно (в 6 - 10 раз) снизить расход аммиака. Дополнительным преимуществом способа является то, что снижается количество побочных продуктов, отсутствует проблема их утилизации, увеличивается производительность системы.1248954 Опыт Выход карбамата, 7 Получаемыйкарбамат Температурасинтеза,оС Мольное соотношение Время реакции, ч аммиак;бикарбонат 1 (сравн,) НаИСООК 70 2:1 60 9,5 145 4,88: 1 99 Н,1 СООК НИСООНа 120 3,5:1 99,3 2,5 155 91 12 120 25,3 24 60 46 165 2,5:1 97 147 3,1:1 98 12 70 3,1:1 10 98,7 14 3,1:1 98 148 5:1 12 89 158 13 (сравн.) НаНСООИа 14 (сравн.) Нр,ИСООК 4,6:1 48 63 6:1 Составитель Е. Наумова Техред И. Верее Корректор А. Обручар Тираж 450 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Е. ПапиЗаказ 4189/21 4 (сравн.) НаИСООИа 6 (сравн.) НаИСООК 7 (сравн.) НаИСООК 8 (сравн.) НИСООК НИСООИаНИСООМаННСООКН ИСООК 2,47:1 1,37:13,5:1