Способ выделения технического формиата натрия

 

Изобретение относится к технологии получения технического формиата натрия из водного раствора технического хлораля, являющегося отходом производства хлороформа. Процесс осуществляют путем расщепления технического хлораля гидроксидом натрия. Указанный водный раствор выпаривают до остаточного содержания влаги 16,8 - 29,7 мас.%, предпочтительно при атмосферном давлении и температуре 125 - 132°С. Упаренную пульпу передают на кристаллизацию путем охлаждения, затем сушат, испаряют остаточную влагу пульпы в токе воздуха. В результате повышается экономичность процесса за счет исключения операции разделения солей. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии и предназначено для получения технического формиата натрия, выделяемого из водного раствора от производства хлороформа, и используемого как консервант грубых кормов (силоса, влажного сена) в сельском хозяйстве.

Известен способ выделения технического формиата натрия из водного раствора формиата натрия, полученного расщеплением технического хлораля водным раствором гидроксида натрия, путем упаривания на водяной бане (100^oC) с последующей сушкой осадка при 160^oC (патент РФ N 2076854, кл. C 07 C 19/04, 17/361, 53/06, опубл. 10.04.97). Способ недостаточно технологичен и может быть использован лишь в лабораторных и пилотных условиях.

Известен способ выделения формиатов щелочных металлов, в частности формиата натрия, из маточных растворов производства пентаэритрита путем упаривания в вакууме при температуре 60 - 70^oC до уд.веса 1,15-1,4 г/см³ с последующей обработкой спиртом, имеющим температуру кипения не выше 100^oC. Полученную массу кристаллизуют и разделяют фильтрацией. Осадок сушат с получением товарного продукта, а фильтрат подвергают регенерации перед повторным использованием в процессе (авт. св. СССР N 396995, кл. C 07 C 53/06, 51/48, опубл. 15.01.76). Недостаток этого способа связан с использованием органического растворителя и необходимостью его регенерации. Применение спирта с температурой кипения не выше 100^oC делает процесс выделения формиата натрия пожаро- и взрывоопасным.

Один из недостатков известного способа устраняется в способе выделения безводного формиата натрия из водных растворов после извлечения многоатомных спиртов, полученных конденсацией альдегидов с формальдегидом, путем удаления воды азеотропной перегонкой с использованием бензола, толуола или ксилола в качестве азеотропообразующего агента. Водный слой азеотропной смеси направляют на основную стадию получения спирта, а органический слой повторно используют в процессе перегонки. Обезвоженную суспензию фильтруют, осадок формиата натрия сушат от органического растворителя (патент РФ N 2090550, кл. C 07 C 53/06, 31/24, B 01 D 3/40, опубл. 20.09.97). В связи с использованием органических растворителей процесс выделения формиата натрия остается пожаро- и взрывоопасным.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ выделения формиата натрия, включающий выпаривание маточного раствора, полученного после выделения пентаэритрита из реакционной массы конденсации формальдегида с ацетальдегидом в присутствии гидроксида натрия, кристаллизацию охлаждением, фильтрование в центрифуге и сушку технического формиата натрия в аэрофонтанной сушилке. В этом способе кристаллизацию ведут под вакуумом при остаточном давлении 2 - 6 кПа при одновременном испарении и удалении части воды в количестве 10 - 20% от массы раствора и охлаждении его до температуры 55 - 75^oC со скоростью 1,5-3 град/мин (патент РФ N 2078758, кл. C 07 C 53/06, 31/24, B 01 D 9/02, опубл. 10.05.97). В связи с исключением использования органических растворителей уменьшается пожаро- и взрывоопасность процесса. Технологический режим в максимальной степени учитывает установленные различия в механизмах кристаллизации формиата натрия и пентаэритрита.

Однако перенос установленного технологического режима по указанному способу на процесс выделения технического формиата натрия из водного раствора, полученного расщеплением технического хлораля водным раствором гидроксида натрия, приводит лишь к осаждению хлорида натрия, присутствующего в качестве примеси в исходном растворе, а весь формиат натрия остается в растворе. Разделение хлорида натрия и формиата натрия в процессе выделения технического формиата натрия экономически не оправдано, поскольку как хлорид натрия, так и формиат натрия служат консервантами грубых кормов (силоса, влажного сена) в сельском хозяйстве.

Технической задачей настоящего изобретения является исключение фракционирования солей в процессе выделения технического формиата натрия и адекватное повышение экономики процесса.

Поставленная задача решается тем, что в способе выделения технического формиата натрия, включающем выпаривание водного раствора, являющегося отходом органического производства, кристаллизацию охлаждением и сушку, в качестве водного раствора используют отход производства хлороформа методом расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, выпаривание водного раствора проводят до остаточного содержания влаги 16,8-29,7 мас.% в упаренной пульпе, которую передают на кристаллизацию охлаждением и сушку.

Другое отличие состоит в том, что выпаривание проводят при атмосферном давлении и температуре 125 - 132^oC.

Кроме того, кристаллизацию охлаждением и сушку проводят путем испарения остаточной влаги упаренной пульпы в токе воздуха.

Способ проверен в лабораторных условиях.

Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 1 л, снабженную механической мешалкой и термометром, загружали 772,8 г водного раствора формиата натрия, полученного после отделения хлороформа от реакционной массы расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, с содержанием 63,2 мас.% воды. Выпаривание водного раствора проводили при атмосферном давлении до достижения температуры упаренной пульпы 125^oC. Получено 368,5 г водяного конденсата и 404,3 г упаренной пульпы с содержанием влаги Часть упаренной пульпы в количестве 120 г подвергли кристаллизации охлаждением и сушке в лабораторной модели бегунов в токе воздуха. Получено 85,7 г технического формиата натрия с содержанием влаги 2,0 мас.%.

Пример 2. Процесс аналогичен описанному в примере 1. Упаривали 764,4 г водного раствора формиата натрия, содержащего 63,2 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 127^oC. Получено 378,2 г водяного конденсата и 385,2 г упаренной пульпы с содержанием влаги При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 89,0 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,8 мас.%.

Пример 3. Упаривали 884,8 г водного раствора формиата натрия, содержащего 63,2 мас.% влаги, до достижения температуры упариваемой массы 129^oC. Получено 473,6 г водяного конденсата и 411,2 г упаренной пульпы с содержанием влаги При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 97,0 г технического формиата натрия с содержанием влаги 2,1 мас.%.

Пример 4. Упаривали 784,5 г водного раствора формиата натрия, содержащего 60,0 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 129^oC. Получено 403,5 г водяного конденсата и 381 г упаренной пульпы с содержанием влаги При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 100 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,5 мас.%.

Пример 5. Упаривали 881,3 г водного раствора формиата натрия, содержащего 60,0 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 131^oC. Получено 451,3 г водяного конденсата и 430 г упаренной пульпы с содержанием влаги
При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 99,6 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,2 мас.%.

Пример 6. Упаривали 898 г водного раствора формиата натрия, содержащего 60,0 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 132^oC. Получено 466,5 г водяного конденсата и 431,5 г упаренной пульпы с содержанием влаги

При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 101 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,8 мас.%.

Условия и результаты опытов для наглядности сведены в таблицу.

Приведенные примеры показывают промышленную приемлемость и эффективность предлагаемого способа.

Выпаривание водного раствора, полученного после отделения хлороформа от реакционной массы расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, до остаточного содержания влаги в упариваемой пульпе ниже 16,8 мас.% нецелесообразно из-за повышения вязкости упариваемой пульпы и ухудшения ее транспортировки. Выпаривание указанного раствора до остаточного содержания влаги выше 29,7 мас. % в упаренной пульпе также нецелесообразно из-за ухудшения процесса кристаллизации и сушки технического формиата натрия.

Наиболее предпочтительными условиями упарки раствора следует считать конечную температуру упариваемого раствора 129 - 131^oC. В этом случае остаточная влага удаляется испарением за счет теплоты кристаллизации формиата натрия и его охлаждения в токе воздуха.

Формула изобретения

1. Способ выделения технического формиата натрия, включающий выпаривание водного раствора, являющегося отходом органического производства, кристаллизацию охлаждением и сушку, отличающийся тем, что в качестве водного раствора используют отход производства хлороформа методом расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, выпаривание водного раствора проводят до остаточного содержания влаги 16,8 - 29,7 мас.% в упаренной пульпе, которую передают на кристаллизацию охлаждением и сушку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпаривание проводят при атмосферном давлении и температуре 125 - 132^oC.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что кристаллизацию охлаждением и сушку проводят путем испарения остаточной влаги упаренной пульпы в токе воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:
ОАО "Кирово-Чепецкий химический комбинат имени Б.П. Константинова"

(73) Патентообладатель:
ООО "Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината"

Договор № РД0007580 зарегистрирован 27.03.2006

Извещение опубликовано: 10.05.2006        БИ: 13/2006

PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя

(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью «ГалоПолимер Кирово-Чепецк» (RU)

Адрес для переписки:
613040, Россия, Кировская обл., г. Кирово-Чепецк, пер. Пожарный, 2, начальнику ГРиП В.М. Бахтину

Дата публикации: 20.06.2011

---