PL164023B1 - Sposób wydzielania siarczanu hydroksyloaminy z roztworów wodnych - Google Patents

Abstract

Sposób wydzielania siarczanu hydroksyloaminy z roztworów wodnych zawierających siarczan hydroksyloaminy, niewielkie ilościsiarczanu amonu i kwasu siarkowego, polegający na wydzielaniu w postaci krystalicznej, znamienny tym, że do roztworu wprowadza się dodatkowo kwas siarkowy i chłodzi otrzymaną mieszaninę

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania siarczanu hydroksyloaminy z roztworów wodnych.

Znany sposób wydzielania siarczanu hydroksyloaminy na drodze krystalizacji, z roztworów wodnych zawierających do 13,5% masowych siarczanu hydroksyloaminy oraz do 36,5% masowych siarczanu amonowego, powstających w procesie produkcji kaprolaktamu, polega na zatężaniu roztworu pod zmniejszonym ciśnieniem i temperaturze ok. 65°-90°C. W wyniku takiego procesu około 2/3 siarczanu amonu zawartego w roztworze wytrąca się w postaci kryształów. Po ich oddzieleniu, z pozostałego roztworu wydziela się siarczan hydroksyloaminy. Uzyskuje się to przez ochłodzenie roztworu do temperatury około -8°C (minus osiem °C). Jednakże w trakcie tego procesu oprócz siarczanu hydroksyloaminy wydzielającego się w postaci kryształów, wydziela się także siarczan amonu powstały w roztworze.

W celu usunięcia siarczanu amonu wykrystalizowanego razem z siarczanem hydroksyloaminy, konieczne jest prowadzenie dodatkowej operacji rekrystalizacji. Znany proces wydzielania siarczanu hydroksyloaminy polega więc na stosowaniu co najmniej trzech operacji technologicznych, a mianowicie: zatężania, krystalizacji i rekrystalizacji.

Celem wynalazku jest ograniczenie ilości operacji technologicznych, a ponadto uzyskanie końcowego produktu - siarczanu hydroksyloaminy o wysokim stopniu czystości.

Istota wynalazku polega na prowadzeniu procesu krystalizacji w obecności kwasu siarkowego, dozowanego w czasie trwania procesu i utrzymywania go w roztworze w odpowiednim stężeniu i chłodzeniu otrzymanej mieszaniny. Wprowadzany do roztworu kwas siarkowy ma stężenie 74-86%, korzystnie 78% i dozowany jest w takiej ilości, aby jego zawartość w mieszaninie roztworów wynosiła 15% do 35% masowych roztworu, korzystnie 20%- do 30% masowych. Mieszaninę roztworów chłodzi się do temperatury poniżej 15°C, korzystnie 5°C i niższej, a otrzymany kryształ siarczanu hydroksyloaminy odbiera się z procesu. Skutkiem tak prowadzonego procesu jest uzyskanie produktu końcowego - siarczanu hydroksyloaminy o wysokim stopniu czystości, ograniczenie ilości operacji technologicznych, eliminuje się proces zatężania roztworów, a także proces rekrystalizacji. Proces krystalizacji ogranicza się więc do chłodzenia otrzymanych roztworów i odbioru siarczanu hydroksyloaminy, następuje więc istotne uproszczenie procesu.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.

Przykład I. Krystalizację siarczanu hydroksyloaminy prowadzono w krystalizatorze o pojemności roboczej 0,5 dm³, zaopatrzonym w mieszadło i wężownicę chłodzącą. Temperatura krystalizacji była stabilna w granicach ±0,1 °C. Roztwór poddawany krystalizacji uzyskiwano

164 023 przez dodanie do roztworu zawierającego 28% masowych siarczanu hydroksyloaminy, 5% masowych kwasu siarkowego oraz 2% masowych siarczanu amonowego kwasu siarkowego o stężeniu 78% masowych H2SO4 w takiej ilości, aby po zmieszaniu skład roztworu wynosił 18,32% masowych siarczanu hydroksyloaminy oraz 30,19% masowych kwasu siarkowego. Krystalizację prowadzono w temperaturze 5°C. Wydzielone kryształy siarczanu hydroksyloaminy odsączano, przemywano nasyconym wodnym roztworem siarczanu hydroksyloaminy, suszono w temperaturze pokojowej i ważono. Z 1kg takiego roztworu (zawierającego 183,2g siarczanu hydroksyloaminy) uzyskano 23,7 g osadu o zawartości 98,70% masowych siarczanu hydroksyloaminy.

Przykład II. Krystalizację siarczanu hydroksyloaminy prowadzono jak w przykładzie I. Roztwór poddawany krystalizacji uzyskiwano przez dodanie do roztworu zawierającego 28% masowych siarczanu hydroksyloaminy, 5% masowych kwasu siarkowego oraz 2% masowych siarczanu amonowego kwasu siarkowego o stężeniu 78% masowych H2SO4 w takiej ilości, aby po zmieszaniu skład roztworu wynosił 20,53% masowych siarczanu hydroksyloaminy oraz 24,61% masowych kwasu siarkowego. Krystalizację prowadzono w temperaturze 5°C. Z 1 kg takiego roztworu (zawierającego 205,3 g siarczanu hydroksyloaminy) uzyskano 42,0 g osadu o zawartości 98,47% masowych siarczanu hydroksyloaminy.

Przykład III. Krystalizację siarczanu hydroksyloaminy prowadzono jak w przykładzie I. Roztwór poddawany krystalizacji uzyskiwano przez dodanie do roztworu zawierającego 28% masowych siarczanu hydroksyloaminy, 5% masowych kwasu siarkowego oraz 2% masowych siarczanu amonowego kwasu siarkowego o stężeniu 78% masowych H2SO4 w takiej ilości, aby po zmieszaniu skład roztworu wynosił 21,93% masowych siarczanu hydroksyloaminy oraz 20,38% masowych kwasu siarkowego. Krystalizację prowadzono w temperaturze 5°C. Z 1kg takiego roztworu (zawierającego 219,3 g siarczanu hydroksyloaminy) uzyskano 44,7 g osadu o zawartości 98,56% masowych siarczanu hydroksyloaminy.

Przykład IV. Krystalizację siarczanu hydroksyloaminy prowadzono jak w przykładzie I. Roztwór poddawany krystalizacji uzyskiwano przez dodanie do roztworu zawierającego 28% masowych siarczanu hydroksyloaminy, 5% masowych kwasu siarkowego oraz 2% masowych siarczanu amonowego kwasu siarkowego o stężeniu 78% masowych H2SO4 w takiej ilości, aby po zmieszaniu skład roztworu wynosił 18,32% masowych siarczanu hydroksyloaminy oraz 30,19% masowych kwasu siarkowego. Krystalizację prowadzono w temperaturze 3°C. Z 1 kg takiego roztworu (zawierającego 183,2 g siarczanu hydroksyloaminy) uzyskano 36,5 g osadu o zawartości 98,49% masowych siarczanu hydroksyloaminy.

16-4023

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wydzielania siarczanu hydroksyloaminy z roztworów wodnych zawierających siarczan hydroksyloaminy, niewielkie ilości siarczanu amonu i kwasu siarkowego, polegający na wydzielaniu w postaci krystalicznej, znamienny tym, że do roztworu wprowadza się dodatkowo kwas siarkowy i chłodzi otrzymaną mieszaninę.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzany do roztworu kwas siarkowy ma stężenie 74-86%, korzystnie 78%.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kwas siarkowy wprowadza się do roztworu w takiej ilości, aby jego zawartość w mieszaninie roztworów wynosiła 15% do 35% masowych roztworu, korzystnie 20% do 30% masowych.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę roztworów chłodzi się do temperatury co najmniej 15°C, korzystnie do temperatury

5°C i niższej, a kryształy siarczanu hydroksyloaminy odbiera się z procesu.