CS213655B1

CS213655B1 - A method for purifying crude cyanuric acid

Info

Publication number: CS213655B1
Application number: CS722980A
Authority: CS
Inventors: Hana Navratilova; Oldrich Petira; Jitka Posikova
Original assignee: Hana Navratilova; Oldrich Petira; Jitka Posikova
Priority date: 1980-10-27
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Způsob čištění surové kyseliny kyanurové, obsahující větší množství mé ně rozpustných nečistot, např. ftalimid, spočívající v tom, že se surovina rozpustí v nadbytku anorganické báze, např. .hydroxidu alkalického kovu, vzniklá suspenze se vyhřeje na 50 °C, nerospustný podíl se oddělí filtrací a čistá kyselina kyanurová ee vylouží z roztoku pe ochlazení okyselením předloženou minerální kyselinou. Využití přichází v úvahu při sprá vcování kýseliny kyanurové, např. při výrobcích, v nichž je kyselina kyanurová 'surovinou, a při čištění odpadních vpd při yýrpbě ftalocyaninů.A method of purifying crude cyanuric acid containing a large amount of less soluble impurities, e.g. phthalimide, consisting in dissolving the raw material in an excess of an inorganic base, e.g. alkali metal hydroxide, heating the resulting suspension to 50°C, separating the insoluble fraction by filtration, and leaching pure cyanuric acid from the solution after cooling by acidification with the mineral acid provided. The method is suitable for the processing of cyanuric acid, e.g. in products in which cyanuric acid is a raw material, and for the purification of waste water in the production of phthalocyanines.

Description

Vynález ae týká způsobu čištěni surové kyseliny kyanurové, obsahujíc! větší množství méně rozpustných nečistot, z nichž nejvýznamnější je ftalimid.The present invention relates to a process for the purification of crude cyanuric acid comprising: larger amounts of less soluble impurities, the most important of which is phthalimide.

Kyselina kyanurové, izolovaná krystalizaci z kyselých odpadních vod po rafinaci surového ftalocyaninu mědi, připraveného suchým kontizpůsobem podle čs. patentu č. 124 140 z ftalanhydridu, močoviny, CugClg ^za katalytického účinku melybdenanu amonného, čaeto obsahuje 15 až 20 % ftalimidu. Pro kyselinu kyanurovou i ftalimid je charakteristická nízká rozpustnoar ve vodě (4 g/100 g vody kyseliny kyanurové a 0,4 g/100 g vody ftalimidu při 100 °C) a navíc kyselina kyanurové lehce tvoří přesycené roztoky. Obě tyto vlastnosti jsou překážkou pro ekonomické využití krystalizace z vody k čištění surové kyseliny kyanurové.Cyanuric acid, isolated by crystallization from acid wastewater after refining of crude copper phthalocyanine, prepared by a dry contingent according to MS. No. 124,140 of phthalic anhydride, urea, CugClg ^{under the} catalytic action of ammonium melybdate, the amount of which contains 15-20% phthalimide. Both cyanuric acid and phthalimide are characterized by low solubility in water (4 g / 100 g of cyanuric acid water and 0.4 g / 100 g of phthalimide water at 100 ° C), and in addition cyanuric acid slightly forms supersaturated solutions. Both of these properties are an obstacle to the economic use of crystallization from water to purify the crude cyanuric acid.

Známé způsoby čištěni kyseliny kyanurové jsou větěinou odvislé od způsobu syntézy kyseliny kyanurové, neboť ten je určujícím bodem pro druh přítomných nečistot. Například při výrobě kyseliny kyanurové pyrolýzou močoviny za přítomnosti katylyzátoru při teplotě nad 190 °G se získá produkt, obsahující jako hlavní nečistotu cca 25 % amaelidu vedle dalších ve vodě nerospustných látek. Podle literatury ae doporučuje'; tuto surovou j kyselinu kyanurovou čistit extrakcí N, N-dialkylformamidem, který je výborným rozpouštěd*^ lem pro kyselinu kyanurovou. Nerozpustný ammelid se oddělí extrakcí. Kyselinu kyanurovou připravenou z dikyandiamidu, močoviny a chloridu ammonného, která obsahuje táž 10 až 20 % ammelidu, lze podle dalšího literárního odkazu čistit rekrystalizací pomocí rozpustného komplexu kyseliny kyanurové s aldehydem. Nerozpustný zbytek, převážně ammelid, se odstraní filtrací a kyselina kyanurové se alkalizací filtrátu uvolní a izoluje v podobě monoaodné soli o čistotě 99 % účinné složky.The known methods of cyanuric acid purification are mostly dependent on the method of cyanuric acid synthesis, since this is the determining point for the type of impurities present. For example, in the production of cyanuric acid by pyrolysis of urea in the presence of a catalyst at a temperature above 190 ° C, a product is obtained containing about 25% amaelide as the main impurity along with other water-insoluble substances. According to literature and e recommends'; purify this crude cyanuric acid by extraction with N, N-dialkylformamide, which is an excellent solvent for cyanuric acid. The insoluble ammelide is separated by extraction. Cyanuric acid prepared from dicyandiamide, urea and ammonium chloride containing the same 10-20% ammelide can be purified by recrystallization using a soluble cyanuric acid-aldehyde complex according to another reference. The insoluble residue, predominantly ammelide, is removed by filtration and cyanuric acid is liberated by alkalization of the filtrate and isolated as the mono-sodium salt of 99% purity.

Nyní byl nalezen způsob čištění surové kyseliny kyanurové, obsahující jako méně rozpustné nečistoty, například ftalimid, jehož podstata spočívá v tom, že uvedená kyselina se rozpustí v nadbytku 2,5 ekvivalentu anorganické báze, s výhodou hydroxidu alkalického kovu, vzniklá suspenze se vyhřeje na teplotu 50 °C, nerozpustný podíl ee oddělí filtrací a kyselina kyanurové ae vylouží z roztoku po ochlazení na teplotu 20 °C okyselením minerální kyselinou.We have now found a process for purifying crude cyanuric acid containing less soluble impurities such as phthalimide by dissolving the acid in an excess of 2.5 equivalents of an inorganic base, preferably an alkali metal hydroxide, and heating the resulting suspension to a temperature of 50 ° C, the insoluble matter is separated by filtration and cyanuric acid is precipitated from the solution after cooling to 20 ° C by acidification with mineral acid.

Vynález vychází ze zjištění, že při čištění surové kyseliny kyanurové lze výhodně využít zvýšené reakční rychlosti hydrolýzy ftalimidu, přítomného v této kyselině, vlivem vhodného alkalického prostředí. Reakčními produkty hadrolýzy ftalimidu jsou kyselina ftalaminová a ftalová, které se vyznačují vysokou rozpustností ve vodě. Nadbytek anorganické báze je zároveň podmínkou dokonalé rozpustnosti kyseliny kyanurové ve vodě ve formě i dibazické soli. Zahřátim alkalické reakční směsi se docílí zlepšení koagulace nerozpustných kovových nečistot a nepatrného zbytku ftalocyaninu mědi jemné formy, které lze z reakčníc směsi dokonale odstranit filtrací. Jako anorganické béze k čištěni kyseliny kyanurové lze použít NaOH, KOH a naopak není vhodné aplikovat hydroxid amonný a uhličitan sodný, neboť se jedná o slabé báze. Z filtrátu, obsahujícího rozpuštěnou dibazickou sůl kyseliny kyanurové, se okyselením zředěnou minerální kyselinou vylouží volná kyselina kyanurové, zatímco kyselina ftalaminová a ftalová zůstávají v roztoku. Po homogenizaci suspenze se vyloučená sraženina oddělí filtrací a po promytí vodou se vysuší. Získá se ky213 653 selina kyanurové o čistotě vyšáí než 99 %, která má použití při výrobě desinfekčních prostředků v podobě halogenderivétů, popřípadě ve formě meleminkyanurátu při zpracování kaučuku.The present invention is based on the discovery that, in the purification of crude cyanuric acid, an increased reaction rate of hydrolysis of the phthalimide present therein can be advantageously utilized due to a suitable alkaline environment. The reaction products of phthalimide hadrolysis are phthalamine and phthalic acid, which are characterized by high water solubility. Excess inorganic base is also a condition for perfect solubility of cyanuric acid in water in the form of dibasic salt. By heating the alkaline reaction mixture, the coagulation of the insoluble metal impurities and the slight residual copper phthalocyanine fine form are improved, which can be perfectly removed from the reaction mixture by filtration. NaOH, KOH can be used as inorganic bases for the purification of cyanuric acid, and ammonium hydroxide and sodium carbonate are not suitable, since they are weak bases. Free acid cyanuric acid is precipitated from the filtrate containing the dissolved dibasic cyanuric acid salt by acidification with dilute mineral acid, while the phthalic acid and phthalic acid remain in solution. After homogenizing the suspension, the precipitate formed is collected by filtration and washed with water and dried. Cyanuric seline having a purity of more than 99% is obtained, which is used in the production of disinfectants in the form of halogensives or in the form of meleminesanurate in rubber processing.

Níže uvedené příklady ilustrativně uvádějí aplikaci metody podle vynálezu na čištění kyseliny kyanurové a nejsou omezující. Metoda podle vynálezu neáí však omezena na tyto příklady.The examples below illustrate the application of the method of the invention to the purification of cyanuric acid and are not limiting. However, the method of the invention is not limited to these examples.

; Příklad 1; Example 1

14,41 g surové kyseliny kyanurové 89,5 % (tj. 0,1 gmol 100 %) se přidá za míchání k roztoku, připravenému ze 125 ml vody a 25 ml 10 N NaOH (0,25 gmol). Po důkladném rozmíchání se velmi řídká suspenze vyhřeje na 50 °C. Nažloutlá sraženina přejde zcela do roztoku a tmavá jemná sraženina se odstraní filtrací (filtrační papír No 390).14.41 g crude cyanuric acid 89.5% (i.e. 0.1 gmol 100%) is added with stirring to a solution prepared from 125 ml water and 25 ml 10 N NaOH (0.25 gmol). After thorough mixing, the very thin suspension is heated to 50 ° C. The yellowish precipitate goes completely into solution and the dark fine precipitate is removed by filtration (filter paper No 390).

Sirý roztok po ochlazení na teplotu místnosti se za míchání okyselí při teplotě maximálně 30 °C 17 ml HgSO^ 1:1 na pH = 3· Po 10 minutách vymíchání se získaná sraženina kyseliny kyanurové zfiltruje a promyje 100 ml destilované vody do nepatrné reakce na βΟ^ Z. Po vysušení ae získá 11,63 g kyseliny kyanurové s čistotě 99,6 %. Kvalita surové i přečištěné kyseliny kyanurové byla sledována chromatografií na tenké vrstvě (Silufol UV 254, mobilní fáze propanol : amoniak =2:1, detekce a) ozářením UV lampou 254 nm a b) postřikem etanolického roztoku ostanu rtuínatého a po vysušení postřikem etanolického roztoku difenylkarbazonu).After cooling to room temperature, 17 ml of HgSO4 1: 1 are acidified with stirring at maximum 30 ° C to pH = 3. After 10 minutes of stirring, the resulting cyanuric acid precipitate is filtered and washed with 100 ml of distilled water until a slight reaction to βΟ After drying to give 11.63 g of cyanuric acid with a purity of 99.6%. The quality of crude and purified cyanuric acid was monitored by thin layer chromatography (Silufol UV 254, mobile phase propanol: ammonia = 2: 1, detection a) by irradiation with UV lamp 254 nm and b) by spraying ethanolic solution of mercury. .

Příklad 2Example 2

14,15 g surové kyseliny kyanurové 91,2 % (0,1 gmol tj. 12,9 g 100 %) so vnese za míchání do roztoku, připraveného ze 100 ml vody a 50 ml 5 N KOH (0,25 gmol). Po dobrém rozmíchání, kdy většina sraženiny přejde do roztoku, se k reakční směsi přidá 0,05 g karborafinu a za míchání se vyhřeje na 50 °C. Sraženina kyseliny kyanurové se zcela rozpustí, klky ftalocyaninové modře a kovových nečistot zkoagulují a odstraní se filtrací. Čirý nažloutlý roztok se po ochlazení na 20 °C okyselí H^SO^ ^tak» ^aby suspenze vykazovala pH = 3 a teplota nepřestoupila 30 °C. Po 10 minutách vymíchání se bílá sraženina odsaje * promyje rozmícháním ve 100 ml destilované voay. Produkt po filtraci a vysušení má čistotu 99,2 % a výtěžek je 90 % na 100 % kyselinu kyanurovou.14.15 g of crude cyanuric acid 91.2% (0.1 gmol, i.e. 12.9 g 100%) is added with stirring to a solution prepared from 100 ml of water and 50 ml of 5 N KOH (0.25 gmol). After good stirring, when most of the precipitate goes into solution, 0.05 g of carboraffin was added to the reaction mixture and heated to 50 ° C with stirring. The cyanuric acid precipitate dissolves completely, the vapors of phthalocyanine blue and metal impurities coagulate and are removed by filtration. The clear yellowish solution after cooling to 20 ° C, acidified with H? SO ^ ^and ^{», and} the suspension had a pH = 3 and the temperature did not exceed 30 ° C. After stirring for 10 minutes, the white precipitate is filtered off with suction and washed by stirring in 100 ml of distilled water. The product after filtration and drying has a purity of 99.2% and a yield of 90% to 100% cyanuric acid.

Claims

PREVENTION OF THE INVENTION

Process for purifying crude cyanuric acid containing less soluble impurities, for example phthalimide, characterized in that the acid is dissolved in an excess of 2.5 equivalents of an inorganic base, preferably an alkali metal hydroxide, the resulting suspension is heated to a temperature of 50 ° C, insoluble the fraction was collected by filtration and the cyanuric acid was removed from the solution after cooling to 20 ° C by acidification with mineral acid.