Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов

О П И С А Н И Е и)895284ИЗОБРЕТЕН Ия Союз Советскин Социалистических Республик(32) 22.07. (331 ФРГ Гасударственный нфинтет СССР нс делан нзобретеннй н открытнй2435167.5 Опубликовано Дата опублик 12.81.Бюллетекь 48 ния описания 30.12,81(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АНИДИНКАРБОНАТА ИЗ РАЗБАВЛЕННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВпособ позвол ыделить иэ чительно евышает сод а, Разделен миака, подд у осаждения ржание вто е проводят рживая низ омпо влением а температу оличество используе о аммиа 5о но оставатьс о должно быт раза больше,которое должном виде (о мере, в два ство имеюще растворенпо меньш чем количеНеобходия карбонатая м ины го разделе мочевины к ая для цоуанидинаммиака пр ентрация этом оказывается насто то она может быть обеспеутем применения жидкого о высокои ена тольк Изобретение относится к способувыделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, которыенаряду с гуанидином, мочевиной и еепродуктами пиролиза, содержат такжеаммиак и двуокись углерода.Известен способ выделения гуанидин.карбоната из разбавленных водных растворов, содержащих аммиак, двуокисьуглерода, мочевину и продукты ее пиролиза, заключающийся в том, что изуказанного раствора при атмосферномдавлении и температуре не выше 80 Сотгоняют аммиак и избыточную двуокисьуглерода, затем раствор выпариваютпри давлении не выше 0,8 ата и темпеоратуре не выше 80 С до тех пор, покараствор не будет насыщен мочевиной.При охлаждении его до 20-30 С отфильотровывают выпавший твердый осадок,после чего полученный раствор суспенэируют в жидком аммиаке, взятом не менее чем в двухкратном избытке (по весу)по отношенп 1 з к моевине, содержащейся в растворе,вора 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 еделяется количеством мочевиныаммиака. Карбонат гуанидина долженбыть полностью переведен в осадок,в противном случае раствор мочевиныне может быть возвращен в установкудля мочевины, так как наличие гуанидина мешало бы нормальной ее работе 11Основным недостатком известногоспособа является проведение вакуумного выпаривания, что ведет к значительным экономическим затратам. 0Цель изобретения - упрощение процесса.Поставленная цель достигается способом выделения гуанидинкарбоната изразбавленных водных растворов, содержащих аммиак, двуокись углерода, мочевину и продукты ее пиролиза, заключающимся в том, что выпаривают этиорастворы при 80-130 С и давлении1,3 ата, после чего осуществляют фил.трацию выпавших продуктов пиролиза изатем охлажденный раствор обрабатывают жидким или газообразным аммиаком при 20-45 С до достижения содержания аммиака в растворе 15-30 вес.Б, 5Преимущественным является нагревание до температур между 105 и 115 С,причем необходимо небольшое избыточное давление (приблизительно до1,3 атм). Обычно время воздействия6 ч, которое при 130 С - самый верхний предел. При времени выпариванияо2-4 ч обычно достаточно 130 С, Еслитемпература снижается, томожно увеличить время нагревания, однако ипри 110 С вполне достаточно 5-6 ч.о 35При 80 С время нагревания может ещеувеличиваться. Даже при нагревании10 ч не наблюдается чрезмерного разложения, содержащегося в растворе4 еОгуанидинкарбоната.По окончании выпаривания следуетпроводить охлаждение, по меньшей мере, до тех пор, пока растворимостьИБ не будет соответствовать требуемой минимальной концентрации (157) .45Это, как правило, имеет место прио45 С, Однако при известных условияхможно проводить охлаждение до температуры окружающей среды, так как более высокая концентрация ИН (более3157) благоприятствует условиям осаждения, Могут применяться еще болеенизкие температуры, при этом пределрастворимости других имеющихся веществ не снижается, Предпочтительнаконцентрация 1 Н 20-257,Внесение аммиака возможно любымспособом. Предпочитают введение газообразного 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 80-903.После установления необходимой кон. центрации %1 осажденный гуанидинкарбонат выделяют, причем как фильтрованием, так и центрифугированием. Способ может осуществляться не только периодически, но и непрерывно,П р и м е р 1. Маточный раствор меламина имеет следующий состав, 7:Мочевина 5Гуанидин (в пересчете на карбонат) 1,75Продукты пиролиза(меламин и др.) 0,45Аммиак 11 ф 1Двуокись углерода 8,5Вода Остальное 1 т этого раствора выпаривают при 107 С и давлении 1,3 атм в течение 5 ч до 16 объема. Получают раствор, состоящий, кг (7):Мочевина 24,5 (12,75) Гуанидинкарбонат 5,6 (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) 513-ное разложение мочевины и 117.-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 ъ 75) Гуанидинкарбонат 15,6 (8,12) Меламин 1,0 (0,53) Аммиак 5,0 (2,60) Вода 145,9 (76,00) В этот раствор, охлажденный до температуры окружающей среды, вводят аммиак, пока его концентрация не достигнет 257 Осаждают гуанидинкарбо8952 84 6той 99 Х. Результат не зависит от того, применяют жидкий или газообразный аммиак.П р и и е р 3. Маточный раствормеламина, содержащий, г/л, (Х),еИзанидинкарбонат 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 объема1,6 л.Реакционную массу охлаждают и поддерживают температуру 20 С. При насыщении раствора аммиаком (около25 вес.7. %1 в растворе) на 1 л первоначального маточника осаждается51,5 г (693), при 23 вес.Х Ю- 50 г(437) гуанидинкарбоната.При температуре осаждения 45 Сополучают при насыщении раствора аммиаком 37,6 г (50,3 Ж) и при 1 О С58,8 г (78,97) гуанидинкарбоната.П р и м е р 4. 1 О л маточного ра-.створа меламина следующего состава,7., (г):Мочевина 5,43 (577)Гуанидинкарбонат 2,7 (287)Меламин 0,33 (35)Аммиак 13,57 (1441)Двуокись углерода 0,63 (1129)Вода67,34 (7152)выпаривают при 80 С в течение Ь ч до1,6 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 10 С иотфильтровывают из него 3,73 твердоговещества, 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. 3Остающийся после отделения гуанидинкарбоната раствор имеет следующий состава, кг (7) ,"Мочевина 24,5Гуанидинкарбонат 3,70Продукты пиролиза(особенно меламин) 1,0Аммиак 61,3Вода 154,9Этот раствор может направляться обратно в непрерывно обогреваемый выпарной аппарат для маточного раствора. При этом после 3-4 циркуляций ( при указанных условиях ) мочевина практически полностью разлагается, 20 в то время как гуанидинкарбонат только в незначительной степени гидролизуется.П р и м е р 2. Маточный раствор меламина состава, 7.: 25Мочевина 5,43Гуанидин карбонат 2,7Меламин 0,33Аммиак 13,57Двуокись углерода 10,63 30Вода Остальное выпаривают при 126 С и давлениио1,3 атм в течение 2,5 ч примерно до 1/6 объема. После выпаривания раствор содержит, 7: 3Мочевина 6,65Гуанидинкарбонат 12,86Продукты пиролиза 7,16Аммиак 0,93Двуокись углерода 1,1 40Вода 71,31Достигается 79,67,-ное разложение мочевины и 20,370-ное гуанидинкарбоната. Раствор охлаждают до 45 оС и отфильтровывают 5,97. твердой фазы, содержащей, 7.;Меламин 75,6Амелин и амелид 16,4Меламиндианурат 4,7Мелам, мелем, мелон,дициандиамид, гуанилмочевина, биурет,триурет ОстальноеВ этот раствор пропускают жидкийаммиак до его насыщения (примерно307-нуй раствор 1, Осаждают гуанидинкарбонат в количестве 70,87, чистоВ этот раствор вводят 691 л газообразного аммиака, получают раствор,содержащий 307-ный аммиак, Из этогораствора осаждают 185,3 г гуанидинкарбоната, который отфильтровывают.Выход составляет 64,67. (в пересчетена первоначальное содержание гуанидинкарбоната), чистота 997,П р и м е р 5. 10 л маточного раствора меламина состава, 7., (г 1;895284 10 Формула изобретения Составитель В. Жидкава Редактор С. Юско Техред Т. Маточка Корректор Н, СтецТираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ1516/88 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Мочевина 5,43 (577) Гуанидинкарбонат 2,7 (287) Меламин О, 33 (35) Аммиак 13,57 (1441) Двуокись углерода 10,63 (1129) % 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) 1 ф Вода 71,15 (1152) Этот раствор охлаждают до 45 С и из него отфильтровывают 5,9 Е(95,7 г) твердого вещества, которое состоит из продуктов пиролиза моче вины, приведенных в примере 3.В охлажденный до 45 С раствор добавляют для получения 157.-ногЬ аммиачного раствора 0,25 кг жидкого аммиака. Из этого раствора осаждают 2 105,6 г гуанидинкарбоната. Выход составляет 36,82 ( в пересчете на содержание гуанидинкарбоната в первоначальном растворе ), чистота 99 Е,Выделение гуанидинкарбоната со- ЗО гласно предлагаемому способу более экономично, Это возможно благодаря отказу как от отделения мочевины, так и от полного выпадения в осадок карбоната гуанидина, Существенным при ЗЗ этом является то, что при выпаривании маточного раствора разрушаетсястолько мочевины до аммиака и СОЪчто мочевины па сравнению с карбонатом гуанидина остается несколько больше или едва больше. За счет этогоупрощаются условия выпаривания, таккак не требуется поддержания вакуума,поскольку аммиак при этом улавливается без каких-либо трудностей и снованаправляется в производство,Способ выделения гуанидинкарбоната из разбавленных водных растворов, содержащих аммиак, двуокись- углерода, мочевину и продукты ее циролиза пуфЪ тем выпаривания этих раствбров при повышенной температуре с последующей фильтрацией выпавших продуктов пиролиза, 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 20-45 ОС до достижения содержания аммиака в растворе 15-30 вес 7 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент СССР Нф 468404,кл. С 07 С 129/00, 1973 (прототип)