Способ получения тиомочевины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<о745897

Сою» Советскик

Социалистических

Республик тильств (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено030 1.77 (21) 2438757/23-04 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 07 С 157/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано,,070780. Бюллетень Мо 25

Дата опубликования описания 0807.80 (S3) УДК 547.496. 3. . 07 (088. 8) И,Г. Ревзин, С.Ю. Бушнева, Т.Ф. Кабанова, B.Ï. Вагорулько, В.Г. Старенченко, A.М. Гареев и С.Ф. Чабан (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИОМОЧЕВИНН

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения тиомочевины, применяемой в золотодобывающей промышленности, в промышленности фармацевтических препаратов.

Известен способ получения тиомочевины взаимодействием цианамида кальция с водным раствором сернистого аммония или другим серусодержащим сырьем при 25-80 С по реакции:

Н СИд+Иа S + 2НаΠ— «СВ(NH ) +2NaOH

При получении тйомочевинй извест-, ным способом увеличение щелочно сти среды до определенного предела ускоряет процесс, после чего он эамед- 15 ляется, образуются продукты побочных реакций и качество продукта ухуд- шается (1) °

Наиболее близкиМ по предлагаемому способу по технической сущности 20 и достигаемому результату является способ получения тиомочевины взаимодействием цианамида кальция с водным раствором сернистого аммония по реакции г 25

CaCN<+3 (НН4) S CS(ННа) +Са(Н ) +бНН с последующей фильтрацией суспензии, осаждением иона кальция углекислотой и выделением тиомочевины из ее водного раствора путем упаривания, 30 кристаллизации и фуговки кристаллов (2) .

Однако этот способ не позволяет получать продукт с содержанием основн oro вещества выше 9 1-9 2% .

Образование продуктов побочных реакций приводит к затруднениям в работе оборудования, снижает интенсивность процесса, умей ьшает выход продукта, который в условиях действующего производства не превосходит

72-75% .

Для обеспечения максимальной скорости образования продукта по известным способам и улучшения его качества необходимо выдерживать во время синтеза либо оптимальное соотношение аммиака и цианамида, либо oriтимальную щелочность, Избыток аммиака в известных способах может быть удален либо путем его частичного связывани я, н апри мер, в виде сульфата или хлорида аммония, либо продувкой реакционной среды газообразным носителем (например, инертным газом, продуктами сгорания природного газа)

Первый метод дорог и трудно осуществим на практике иэ-за попутного образования при этом солей кальция.

745897

Второй метод более предпочтителен, так как он проще и дешевле. Однако . летучесть сероводорода из раствора сернистого аммония в интервале температур, при которых синтезируют тиомочевину, очень велика, особенно ,,при 50-80 С. 5

Таким образом, при продувке аммиака вследствие большой летучести может быть удален сероводород," необходимый для реакции.

Кроме того, применение, например, lO воздуха в качестве газообразного носителя может привести к образованию продуктов окисления кислородом циан«. мида и, тиомочевины, что, также умень

- шает выход готового йродукта, а при-, )$ менение в качестве носителя инертно- го газа дорого.

Таким образом, согласно известным данным производить отдувку амМиака воздухом невозможно. 20

Белью изобретения является интенсификация процесса и увеличение выхода готового продукта.

Поставленная цель достигается способом получения тиомочевины путем ,взаимодействия цианамида кальция с раствором сернистого аммония при температуре 25-80ОС с получением аммиака и суспензии с последующей фильтрацией суспен з ии, осаждени ем иона кальция углекислотой при отдув- 30 ке. выделяющегося аммиака смесью воз- . духа и водяного пара при объемном соотношении (10: 1) — (1: 3) соответственно и при поддержании соотношения аммйака и сырья в пределах (2:1) — 35 (3:1), а в конце процесса 6:1.

Отличительным признаком способа ""является""осущестaiieHoe"процеаса йрй" ".отдувке выделяющего аммиака смесью воздуха и водяного пара при объемном соотношении (10: 1) — (1 ° 3) и поддЕР-.

94-,96

9 3-94

90-92

75 1/3

20 . 4/1

9 10/1

40 ции выделяется аммиак, часть которого самопроизвольно дифферендирует в атмосферу. Выход продукта 93%.

Ниже приведены подученные результаты (в пересчете на 1 моль исходного сырья):.Ц

Пример 2. В реактор периодического действия прй комна тной" т ем- "" пературе загружают раствор (NH4 ) В концентрацией 140 г/л и цианамид кальция технический в весовом соотношении 6:1 и постепенно повышают тем" пературу до 80 С. В процессе реак,жанни соотношения аммиака и сырья в пределах (2г1) -- (3:1), а в конце процесса 6: 1.

При мер 1. В каскадиз Зреакторов, снабженных рамными мешалками, непрерывно загружают смесь реагентов в следующих количествах, кг/л ч в расчете на единицу объема реактора в единицу времени цианамид кальция технический 0,1t раствор сернистого аммония концентрацией 140 г/л 0,43) g пром вные воды с концентрацией тиомочевины 70 г/л 0,17.

Температура, С в реакторах (по ходу движения реагентов) поддерживается в следующих пределах

Х РеактоР 25-50

II Реактор 60 65

III РеактоР 70-80

В каждом реакторе для отдувки аммиака смесь реагентов непрерывно продувают пердварительно увлажненным воздухом, удельный расход, мь/И,ч, .,которого равен: реактор 1 ° 0 реактор 2,0

ХХХ реактор 5,0

Э

СинтезиРованный раствор тиомочевины после отделения шлама обрабатывайт в колонне непрерывного действия

1углекислотой для удаления иона кальция. Расход углекислоты 10-12 кг/м раствора °

Тиомочевину выделяют из раствора упариванием, кристаллизацией и фуговкой. Получают продукт в количестве

0,0475-0,490 кг/л ч с содержанием основного вещества 96-98%.

Влияние состава увлажненного воз;цф<Й"на выход продукта и интенсивность процесса при удельном расходе сухого воздуха 80 л/кг сырья показано в таблице.

О, 0 178-0, 0 182 2, 14-2, 10

0,0169-0,0170 2, 16-2, 13

0,0166-0,0168 2,29-2, 18

:Лф

74,5897

О, 05 1,0 1,5 2,0 3,0

25 45 50 65 70, 80

Время, ч

Темпе рат ур а, С

0,15 0,11 0,07

Осталось сырья (с), моль

1 0,3 1,18

Выделилось NH> (A) по реакции, моль

0 4,2 1,92 5,1 5,34 5,58

Осталось NH> в растворе (й), моль

0 06 l 36

1,99 2, 31 . 1, 59

Время, ч . Температура,о С Осталось сырья (С), моль

0 0,5

25 45

0,07 0,043 0,034

Выделилось NHз (A) по реакций, моль

Осталось NH в растворе (A), моль

0 4ю8 5t34

5,58 5,74 5,8

0 0,36 0,34 0,24 О, l9 0,17

Израсходовано сухого воздуха, л

1,0 1,0 2,2

3,42 4,45 5,12

0 3,9

0 ),8

3,9

Отношение A/C

3,1.выход продукта, (В), %

0 80

ЦНИИПИ Заказ 3888/16 Тираж 495 Подписное

ФилиаЛ ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

ФюФЙВсЖ)В Ф

Пример 3. В реактор периодического действия при комнатной температуре помещают реагенты в количествах, укаэанных в примере 2, и в процессе реакции продувают содержимое реактора смесью воздуха с

Таким образом, предлагаеьый способ получения тиомочевины в сравнении с известным обладает следующими преимуществами:

1. Выход готового продукта уве- личивается до 92%, а по известному способу — 72-75%.

2 ° Интенсификация процесса характеризуется увеличением выхода готового продукта при прежних реакционных объемах на 20-30%.

3. Снижается себестоимость продукта только за счет уменьшения расхода сырья на 5-7%.

Формула изобретения

Способ получения тномочевины пу.тем взаимодействия цианамида кальция с раствором сернистого аммония при водяным паром в объемном соотношении: воздух 25% водяной пар 75%.Выход продукта 96,6%. Порядок подачи воздуха и полученные в процессе синтеза результаты {в пересчете на 1 моль исходного сырья) приведены нижег

1 0 1 5 2 0 3 0

50 65 70 80.89, 93 95 7 96 б

25 80 С с получением аммиака и сус- пензии с последующей фильтрацией суспензии, осаждением иона кальция угзМкислотой, о т л и ч а ю щ и й45 с я тем, что, с целью интенсификации процесса, процесс осуществляют при отдувке выделяющегося аммиака смесью воздуха и водяного пара при объемном соотношении (10гl) щ (1 Ф 3) и поддерживают соотношение BM миака и сырья в щ>еделах (2г1) (3г1), а в конце процесса 6 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

55 1 .. Патент Японии 9 1782, кл. 16 В 82, опублик. 1966. . 2. -"Минович N.Ñ. Синтез тиомочеЪины иэ цианамида кальция, сернистого аммония и углекислоты. Химическая промышленность, Р 5; 1945, с. 8-11. (прототип) .