Способ получения сульфата аммония

 

О П И С А Н И Е („„960121

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.02.81 (21) 3245866/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 01 С 1/24

Гееударственныв камнтет (53) УДК 661.522 (088.8) Опубликовано 23.09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.82 по делам нэебретеннй н открытий

В. M Борисов, П. М. Зайцев, С. В. Мельникова, ". ". 4 @. н/

Л. П. Ряднева, Л. В. Заринская и В. М. Янкин " - А:Ф 1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА АММОНИЯ

Изобретение 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 НХОд 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$04,. (NH4) >SO4 и примесь сульфаминовой кислоты обрабатывают аммиаком в четырех

2 последовательно расположенных аппаратах, причем обработку аммиаком проводят при

80 — 90 С,. соотношении ХНз.HgSOg 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 о та аммония и примесь сульфата аммония в количестве до 5% (2).

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

3 вора 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 аммония

Н$0з!ЧНг + НгΠ— NH»HSO4

На последующих ступенях аммонизации бисульфат аммония превращается в сульфат аммония, увеличивая тем самым его выход, а остаточное количество сульфаминовой кислоты превращается в сульфат аммония

Н$0з ХНг + МНз = NH» $0з ИНг.

При 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. о/о 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 /p.

Поэтому на первую ступень аммонизации подают аммиак в таком количестве, чтобы соотношение ХНз H2SO4 составляло не более 0,1:1, при этом остаточная концентрация серной кислоты в растворе составляет не менее 20 вес. о/p.

Увеличение подачи аммиака и соответственно снижение концентрации серной кислоты в растворе менее 20 вес. о/p 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 /о.

Уменьшение времени гидролиза до 1 ч при подаче аммиака в указанном соотношении МНз.Нг$04 и интервале температур приводит к снижению степени гидролиза.сульфаминовой кислоты до 80 /р, увеличение времени гидролиза свыше 2 ч не приводит к повышению степени гидролиза сульфаминовой кислоты 98 — 99о/p.

Понижение температуры на первой стадии процесса аммонизации до 95 — 100 С при прочих равных условиях приводит к снижению степени гидролиза сульфаминовой кислоты до 90 — 92о/о. Верхний предел температурного интервала 125 С ограничен температурой кипения маточных растворов, содержащих 80 — 55 /о серной кислоты.

Пример 1. 100 г маточного раствора, содержащего 6,3 /р сульфаминовой кислоты, 28,6 /p (или 50 /p серной кислоты в расчете на систему Нг$0» — НгО) и 33,8 /p сульфата аммония на первой ступени обрабатывают

2,57 г аммиака (МНз.Нг$04 равно 0,09:1) при 119 — 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

4 та аммония фильтрованием. Получено 80,9 r сульфата аммония. Остаточное содержание сульфата аммония в кристаллическом суль.фате аммония составляет 0,08о/о (в пересчете на сухой продукт). Выход сульфата аммония за счет гидролиза сульфаминовой кислоты увеличился на 10,5о/p.

Пример 2. 100 г маточного раствора, содержащего 2,5о/p сульфаминовой кислоты, 31,7о/о сульфата аммония, ЗЗ /p серной кислоты (или 50о/p серной кислоты в расчете на

1О системУ Нг$04 — НгО) на пеРвой стУпени обрабатывают 2,97 r аммиака-(МНз..Нг$0» равно 0,09:1) при 124 — 125 С в течение

90 мин. Дальнейшую обработку проводят как в примере 1. Получено 79,46 г сульфата !

5 аммония. Остаточное содержание сульфата аммония в кристаллическом сульфате аммония составляет 0,04о/р (в пересчете на сухой продукт). Выход сульфата аммония за счет гидролиза сульфаминовой кислоты увеличился на 4,2о/p.

2в Пример 3. 100 г маточного раствора, содержащего 3,1% сульфаминовой кислоты, 28,2 /p серной кислоты (или 46,3 /о серной кислоты в расчете на систему Нг$04 — НгО) и 36 /о сульфата аммония на первой ступени обрабатывают 2,82 г аммиака (ИНз.

:Нг$04 равно 0,10:1) при 105 C в течение

120 мин, дальнейшую обработку проводят как в примере 1. Получено 78,11 г сульфата аммония. Остаточное содержание сульфата аммония в кристаллическом сульфате ам3р мония составляет 0,08 /p (в пересчете на сухой продукт). Выход сульфата аммония за счет гидролиза сульфаминовой кислоты увеличился на 3,2о/p.

Предлагаемый способ позволяет получать из отходов производства сульфамино35 вой кислоты (маточных растворов) сульфат аммония хорошего качества с содержанием сульфата аммония не менее 98 вес. о/о и примеси сульфата аммония менее 0,1 вес. о/p, и увеличить выход сульфата аммония за счет устранения примеси сульфаминовой кис40 лоты.

Формула изобретения

Способ получения сульфата аммония путем ступенчатой аммонизации маточных растворов производства сульфаминовой кисло- ты с последующей их кристаллизацией, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты и выхода готового продукта, аммонизацию маточного раствора на первой ступени проводят при 105 †1 С, соотно3В шении ИНз.Нг$0» равном 0,09 — 0,1:1,0, в течение 1,5 — 2,0 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патейт Японии № 4775, кл. серия 1/116, опублик. 1959.

2. Химическая промышленность. 1968, № 5, с. 33 (прототип).

24 Тираж 509 Подписное х, г. Ужгород, ул. Проектная, 4