RS65212B1 - Proces za proizvodnju rastvora amonijum karbamata - Google Patents
Proces za proizvodnju rastvora amonijum karbamataInfo
- Publication number
- RS65212B1 RS65212B1 RS20240192A RSP20240192A RS65212B1 RS 65212 B1 RS65212 B1 RS 65212B1 RS 20240192 A RS20240192 A RS 20240192A RS P20240192 A RSP20240192 A RS P20240192A RS 65212 B1 RS65212 B1 RS 65212B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- solution
- ammonium carbamate
- ammonium
- sodium bicarbonate
- conductivity
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/082—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
- C01B21/12—Carbamic acid or thiocarbamic acid; Salts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N33/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
- A01N33/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds containing nitrogen-to-halogen bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P1/00—Disinfectants; Antimicrobial compounds or mixtures thereof
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Description
Opis
OBLAST IZUMA
[0001] Ovaj izum se odnosi na postupak za proizvodnju rastvora amonijum karbamata.
ISTORIJAT IZUMA
[0002] Postoje razne tehnike za proizvodnju čvrstog amonijum karbamata.
[0003] US1969516A1 opisuje metod proizvodnje karbamata alkalnog metala u kome je bikarbonat alkalnog metala podvrgnut tretmanu sa anhidrovanim tečnim amonijakom ili vodenim rastvorom amonijaka na temperaturi iznad 50°C.
[0004] SU1248954A1 opisuje metod za proizvodnju kalijum karbamata u kojoj kalijum bikarbonat reaguje sa amonijakom na 70 do 150°C.
[0005] US6914157B2 opisuje metod za dobijanje rastvora amonijum karbamata iz gasne smeše koja sadrži NH3, H2O i CO2.
REZIME IZUMA
[0006] Ovaj izum nastoji da obezbedi postupak za proizvodnju rastvora amonijum karbamata.
[0007] Prema tome, u skladu sa poželjnom realizacijom ovog izuma, obezbeđen je metod za proizvodnju rastvora amonijum karbamata koji uključuje: obezbeđivanje vodenog rastvora amonijum hidroksida; obezbeđivanje vodene suspenzije natrijum bikarbonata; dodavanje i mešanje rastvora amonijum hidroksida u vodenu suspenziju natrijum bikarbonata da bi se dobio rastvor amonijum karbamata; pri čemu je molarni odnos amonijum hidroksida prema natrijum bikarbonatu 2:1. Poželjno, rastvor amonijum hidroksida ima koncentraciju od oko 25-28% (kao amonijak).
[0008] Rastvor amonijum hidroksida se dodaje u vodenu suspenziju natrijum bikarbonata. U jednoj realizaciji, suspenzija dalje uključuje amonijum karbamat. Poželjno, težinski odnos amonijum karbamata prema natrijum bikarbonatu pre dodavanja amonijum hidroksida je od 1:10 do 1:1, poželjnije od 1:2,5 do 1:1,5.
[0009] U poželjnoj realizaciji, amonijum karbamat ne kristališe iz rastvora amonijum karbamata kada se čuva na 0 °C. U drugoj poželjnoj realizaciji, amonijum karbamat ne kristališe iz rastvora amonijum karbamata kada se čuva na -5 °C. U daljem poželjnom izvođenju, amonijum karbamat ne kristališe iz rastvora amonijum karbamata kada se čuva na -10 °C.
[0010] Poželjno, metod dalje uključuje praćenje provodljivosti rastvora amonijum karbamata tokom mešanja. U poželjnom izvođenju, postupak dalje uključuje praćenje temperature rastvora amonijum karbamata tokom mešanja. Poželjno, metod obuhvata praćenje pH vrednosti rastvora amonijum karbamata tokom mešanja.
[0011] U skladu sa poželjnom realizacijom ovog izuma, koncentracija rastvora amonijum karbamata na kraju mešanja je od oko 15% do oko 25%, poželjno oko 20%. Poželjno, pH vrednost rastvora amonijum karbamata na kraju mešanja je najmanje 10,0, poželjnije najmanje 10,4, a najpoželjnije najmanje 10,68. U skladu sa poželjnom realizacijom ovog izuma, provodljivost rastvora amonijum karbamata na kraju mešanja je između oko 70 i oko 130 mS/cm, poželjnije između oko 80 i oko 120 mS/cm, a najpoželjnije između oko 90 i oko 110 mS/cm.
[0012] Poželjno, metod dalje uključuje proizvodnju biocida mešanjem rastvora amonijum karbamata sa rastvorom oksidansa hipohlorita. U skladu sa poželjnom realizacijom ovog izuma, oksidans hipohlorita je natrijum hipohlorit. Poželjno, rastvor oksidansa hipohlorita ima koncentraciju od oko 1000 do oko 20 000 ppm, poželjnije od oko 3000 do oko 10000 ppm, a najpoželjnije od oko 3500 do oko 7000 ppm.
[0013] U skladu sa poželjnom realizacijom ovog izuma, mešanje rastvora amonijum karbamata sa rastvorom oksidansa hipohlorita uključuje: razblaživanje rastvora amonijum karbamata vodom ili delom rastvora hipohloritnog oksidansa da bi se formirao amonijum za razblaživanje karbamata; i dodavanje preostalog dela rastvora oksidansa hipohlorita u razblažen rastvor amonijum karbamata. Poželjno, razblaživanje amonijum karbamata ima koncentraciju amonijum karbamata od oko 1.000 do oko 50.000 ppm, poželjnije od oko 12.000 do oko 30.000 ppm. U skladu sa poželjnom realizacijom ovog izuma, postupak dalje uključuje praćenje provodljivosti biocida tokom dodavanja.
KRATAK OPIS CRTEŽA
[0014] Ovaj pronalazak će se razumeti i ceniti potpunije uz pomoć sledećeg detaljnog opisa, zajedno sa crtežom na kome:
Slika 1 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti, pH i temperature tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma;
Slika 2 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti i pH tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma; Slika 3 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti i pH tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma; Slika 4 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti, pH i temperature tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma;
Slika 5 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti, pH i temperature tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma;
Slika 6 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti i temperature tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma; Slika 7 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti, pH i temperature tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma;
Slika 8 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti tokom proizvodnje biocida i rezultate testova ubijanja mikroorganizama korišćenjem biocida; i Slika 9 je grafikon koji prikazuje promenu provodljivosti i temperature tokom proizvodnje amonijum karbamata u skladu sa realizacijom ovog izuma.
DETALJAN OPIS IZUMA
[0015] Proizvodnja amonijum karbamata se decenijama sprovodi reakcijom amonijaka sa ugljen-dioksidom:
(s)
Videti npr. Janecke, E. Z. Elektrochem. 1929, 35(9); i Janecke i Rahljs, Z. Elektrochem. 1932, 38(1). Interesovanje za ovaj sistem je nastalo od upotrebe amonijum karbamata kao polaznog materijala za pripremu uree i od upotrebe reakcije za hvatanje emitovanog CO2u industrijskim procesima. Mnogo rada je posvećeno definisanju najboljih uslova za proizvodnju čvrstog proizvoda amonijum karbamata koji se može ukloniti iz sistema i omogućiti kontinuirano hvatanje CO2. Videti, na primer, Sutter et al., Chemical Engineering Science 2015, 133:170 -180.
[0016] Amonijum karbamat je takođe koristan u pripremi biocida NAC reakcijom sa natrijum hipohloritom. Videti US 7,837,883 i US 9,801,384. U tim publikacijama, proizvodnja biocida podrazumeva reakciju natrijum hipohlorita sa rastvorom amonijum karbamata koji nastaje rastvaranjem čvrstog amonijum karbamata u alkalnom rastvoru. Početkom 2019. godine došlo je do prekida u proizvodnji i snabdevanju čvrstog amonijum karbamata, jedinog oblika amonijum karbamata dostupnog u komercijalnim količinama. Da bi se nastavila proizvodnja biocida, bilo je neophodno pronaći novi način proizvodnje amonijum karbamata.
[0017] Na osnovu velike dostupne literature, jedini metod za proizvodnju amonijum karbamata bi bila reakcija CO2(gas ili tečnost) sa NH3(gas ili tečnost) u vodi. Međutim, upotreba CO2zahteva specifične reakcije i uslove praćenja koji bi zahtevali modifikovanje postojećih reaktora koji se koriste za pravljenje rastvora od čvrstog amonijum karbamata, a koji bi uključivali neprihvatljivo kašnjenje u proizvodnji. Štaviše, pošto je krajnja upotreba amonijum karbamata kao rešenje za proizvodnju biocida na licu mesta, bilo bi jednostavnije proizvesti amonijum karbamat kao rastvor pre nego kao čvrst proizvod koji bi potom trebalo rastvarati.
[0018] U skladu sa prvom realizacijom ovog izuma, obezbeđen je postupak za proizvodnju rastvora amonijum karbamata koji se sastoji od reakcije amonijum hidroksida (vodeni rastvor amonijaka) sa natrijum bikarbonatom. Ova dva početna materijala reaguju prema sledećoj reakciji:
NaHCO3(vod. susp.) 2NH4OH (aq) NH2COONH4(aq) NaOH (aq) 2H2O (1) Reakcija se odvija u dva koraka, od kojih je prvi korak jonske razmene:
NaHCO3(vod. susp.) NH4OH (aq) NH4HCO3(vod. susp.) NaOH (aq) (2)
NH4HCO3(aq) NH4OH (aq) NH2COONH4(aq) 2H2O (3)
Upotreba natrijum bikarbonata umesto ugljen-dioksida pojednostavljuje reakciju i omogućava njeno sprovođenje sa standardnom opremom.
[0019] Natrijum bikarbonat može biti bilo koji komercijalno dostupan natrijum bikarbonat. Poželjno, natrijum bikarbonat ima čistoću od najmanje 95%, poželjno najmanje 98%, a još poželjnije najmanje 99%. Amonijum hidroksid može biti bilo koji komercijalno dostupan rastvor amonijum hidroksida (vodeni rastvor amonijaka). Koncentracija rastvora amonijum hidroksida može biti od oko 15 do oko 30% (na bazi amonijaka), poželjno rastvor koji ima koncentraciju od oko 25 do oko 30% amonijaka, najpoželjnije rastvor koji ima koncentraciju od oko 25 do oko 28% amonijaka. Voda koja se koristi za pripremu suspenzije natrijum bikarbonata ili razblaživanje amonijum hidroksida je poželjno omekšana voda sa nivoom jona kalcijuma ispod granice detekcije.
[0020] Reakcija se poželjno izvodi tako da je konačna koncentracija rastvora amonijum karbamata od oko 15 do oko 25%, poželjno oko 20%, tj. oko 18%, oko 19%, oko 20%, oko 21% ili oko 22% amonijum karbamata. Konačni pH rastvora amonijum karbamata je poželjno da bude najmanje 10,0, poželjnije najmanje 10,4 i najpoželjnije najmanje 10,68. Poželjno je da pH nije veći od 12,5, poželjnije ne veći od 12,0 i najpoželjnije ne veći od 11,5. Konačna provodljivost rastvora amonijum karbamata je poželjno oko 70 do oko 130 mS/cm, poželjnije oko 80 do oko 120 mS/cm, a najpoželjnije oko 90 do oko 110 mS/cm, kao što je oko 98 do oko 110 mS/cm.
[0021] Termin "oko" kada prethodi numeričkoj vrednosti u ovoj specifikaciji odnosi se na opseg koji je 10% veći ili manji od vrednosti.
[0022] Dobija se suspenzija natrijum bikarbonata u vodi, a rastvor amonijum hidroksida u vodi se dodaje u suspenziju. U poželjnoj varijanti, rastvor amonijum hidroksida se dodaje kap po kap u suspenziju. Kako reakcija teče, bela suspenzija postaje bistra dok natrijum bikarbonat reaguje da formira amonijum bikarbonat koji je takođe slabo rastvorljiv, a zatim rastvorljiv amonijum karbamat. Metodom se dobija bistri rastvor identičan rastvoru koji je prethodno formiran rastvaranjem čvrstog amonijum karbamata i koji se koristi kao početni materijal za pravljenje biocida NAC.
[0023] Iz gornje jednačine 1, može se videti da treba dodati natrijum bikarbonat i amonijum hidroksid u molarnoj srazmeri 1:2. Međutim, zbog sklonosti rastvora amonijum hidroksida da gubi amonijak, njegova tačna koncentracija nije poznata, te je stoga poželjno kontrolisati reakciju. U dosadašnjim procesima koji uključuju reakciju ugljen-dioksida i amonijaka, proučavani su efekti temperature i pritiska na kinetiku reakcije i ravnotežu.
[0024] Provodljivost dostiže maksimum na polovini reakcije. Štaviše, kada je reaktivni rastvor bistar, sav natrijum bikarbonat je izreagovao. Temperatura takođe daje indikaciju tačke na pola puta reakcije. Reakcija (2) iznad je egzotermna, dok je reakcija (3) endotermna. Dakle, kada je amonijum hidroksid ograničavajući reaktant, prvo se odigrava reakcija (2) izazivajući porast temperature, a kada je reakcija (2) završena, počinje reakcija (3), uzrokujući smanjenje temperature.
[0025] Primećeno je da se kristalizacija amonijum karbamata dešava u 20% rastvoru amonijum karbamata na temperaturama od 0 °C ili nižim. Veruje se da se kristalizacija povećava prisustvom natrijum jona u rastvoru, bilo iz natrijum hidroksida dodatog u rastvor pripremljen od čvrstog amonijum karbamata ili iz natrijum bikarbonata koji se koristi u skladu sa ovim pronalaskom. Precipitirani kristali se ponovo rastvaraju kada temperatura rastvora poraste iznad 0 °C.
[0026] U jednoj varijanti ovog izuma, rastvor amonijum karbamata se priprema počevši od mešavine čvrstog amonijum karbamata i čvrstog natrijum bikarbonata. Formira se suspenzija smeše i u nju se dodaje amonijum hidroksid. Težinski odnos amonijum karbamata prema natrijum bikarbonatu može biti od 1:10 do 1:1, kao što je od 1:7 do 1:1,5, tačnije od 1:2,5 do 1:1,5.
[0027] Dobijeni rastvor amonijum karbamata ima niži sadržaj natrijuma pošto je bilo potrebno manje natrijum bikarbonata da bi se postigla ista koncentracija amonijum karbamata. Kao rezultat, tako formiran rastvor je stabilan na temperaturama do 0 °C, poželjno na temperaturama do -3 °C, do -5 °C, do -7 °C ili do -10 °C. Konačni pH rastvora je isti kao i za rastvor formiran od suspenzije samo natrijum bikarbonata. Konačna provodljivost rastvora je veća od one koja se formira od suspenzije samo natrijum bikarbonata, tipično u opsegu od 110 do oko 130 mS/cm, poželjnije oko 115 do oko 125 mS/cm.
[0028] Rastvor amonijum karbamata proizveden ovde opisanim metodom može se koristiti direktno u proizvodnji biocida. Biocid se proizvodi reakcijom rastvora amonijum karbamata sa rastvorom oksidansa hipohlorita. Hipohloritni oksidans može biti bilo koji hipohloritni oksidans, kao što je hipohloritna so alkalnog metala ili zemnoalkalnog metala. Poželjno, hipohloritna so je natrijum hipohlorit, kalijum hipohlorit ili kalcijum hipohlorit. Najpoželjnije, hipohloritna so je natrijum hipohlorit.
[0029] Koncentracija rastvora oksidansa hipohlorita je poželjno od oko 1000 do oko 20,000 ppm. Poželjnije, koncentracija rastvora hipohlorita je od oko 3000 do oko 10 000 ppm. Najpoželjnije, koncentracija rastvora hipohlorita je od oko 3500 do oko 7000 ppm, kao što je 5000 ppm.
[0030] Da bi se pripremio biocid, deo rastvora amonijum karbamata se razblaži vodom ili rastvorom hipohlorita da bi se formirao rastvor amonijum karbamata. Koncentracija amonijum karbamata u rastvoru amonijum karbamata iznosi poželjno oko 1.000 do oko 50.000 ppm, poželjnije, oko 12.000 do oko 30.000 ppm.
[0031] Rastvor oksidansa hipohlorita se zatim pomeša sa rastvorom amonijum karbamata. Poželjno, provodljivost se prati tokom proizvodnje biocida. Provodljivost pokazuje lokalni minimum tokom dodavanja delova rastvora oksidansa hipohlorita praćenog lokalnim maksimumom. Poželjno, dodavanje hipohloritnog oksidansa se zaustavlja kada se dostigne lokalni maksimum.
PRIMERI
Primer 1 - Metod A – nije u skladu sa izumom
[0032] U reakcioni sud je stavljeno 76 ml od 28% rastvora amonijum hidroksida (gustina 0,893 g/ml, Merck, analitički čist). 42 g natrijum bikarbonata (Sigma, tehnički kvalitet) dodato je u porcijama kašikom. Provodljivost, pH i temperatura su mereni tokom reakcije. Rezultati su prikazani na slici 1. Dobijen je bistar rastvor sa koncentracijom od oko 20% amonijum karbamata. Konačni pH je bio 10,93, a konačna provodljivost je bila 101,5 mS/cm.
Primer 2 - Metod B
[0033] Suspenzija je formirana suspenzijom 16 g natrijum bikarbonata u 33,3 g vode. Rastvor amonijum hidroksida (28%, gustina 0,893 g/ml) je dodat kap po kap. Provodljivost i pH su mereni nakon dodavanja svakih 1-2 ml. Dodato je ukupno 30 ml amonijum hidroksida, što je rezultiralo bistrim rastvorom. Rezultati su prikazani na slici 2. Na kraju reakcije, dodato je dodatnih 25 g vode da bi se dobio 20% rastvor amonijum karbamata. Konačni pH bio je 10,61, a konačna provodljivost 107,2 mS/cm.
Primer 3 - Metod B
[0034] Suspenzija je formirana suspenzijom 20 g natrijum bikarbonata u 50,4 ml vode. U kapima je dodat rastvor amonijum hidroksida (28%, gustina 0,893 g/ml). Provodljivost i pH su mereni nakon dodavanja svakih 1-2 ml. Dodato je ukupno 34 ml amonijum hidroksida, što je rezultiralo bistrim rastvorom. Rezultati su prikazani na slici 3. Konačni pH bio je 10,76, a konačna provodljivost 109,2 mS/cm.
Primer 4 - Metod B
[0035] Suspenzija je formirana suspenzijom 42 g natrijum bikarbonata u 90 g vode. Rastvor amonijum hidroksida (28%, gustina 0,893 g/ml) je dodat kap po kap. Provodljivost, pH i temperatura su mereni po dodavanju svakih 2-4 ml. Ukupno je dodato 80 ml amonijum hidroksida, što je za rezultat imalo bistar rastvor. Rezultati su prikazani na slici 4. Konačni pH je bio 10,89, a konačna provodljivost 99,6 mS/cm.
Primer 5 - Metod B, pilot skala
[0036] Suspenzija je formirana suspenzijom 150 kg natrijum bikarbonata (Sigma, stepen hrane) u 212 kg vode. Dodat je rastvor amonijum hidroksida pri oko 6,5 L/min. pH, temperatura i provodljivost su mereni svakog minuta. Dok je očekivani maksimum provodljivosti koji ukazuje na tačku na pola puta trebalo da se desi nakon dodavanja oko 135 L amonijum hidroksida, ova tačka je primećena mnogo kasnije.
Analiza rastvora amonijum hidroksida pokazala je da je sadržaj amonijaka samo oko 15%. Ovo je zbog tendencije rastvora amonijum hidroksida da gubi amonijak i naglašava potrebu za kontrolom reakcije. Ovo takođe pokazuje da se bilo koja koncentracija amonijum hidroksida može koristiti sve dok je poznata nominalna koncentracija. Dodato je ukupno 434 L amonijum hidroksida, što je rezultiralo bistrim rastvorom. Rezultati su prikazani na slici 5. Konačni pH je bio 10,36, a konačna provodljivost 102,1 mS/cm.
Primer 6 - Metod B, pilot skala
[0037] Suspenzija je formirana suspenzijom 150 kg natrijum bikarbonata u 321 kg vode. Dodat je rastvor amonijum hidroksida (25%, gustina 0,9 g/ml) pri oko 4 L/min. Provodljivost i temperatura su mereni svakog minuta. Ukupno 279 L amonijum hidroksida je dodato, što je za rezultat imalo bistar rastvor. Rezultati su prikazani na slici 6. Konačna provodljivost je bila 98,3 mS/cm.
Primer 7 - Metod B, proizvodnja biocida
[0038] Suspenzija je formirana suspenzijom 42 g natrijum bikarbonata u 90 g vode. Rastvor amonijum hidroksida (25%, gustina 0,9 g/ml) dodavan je kap po kap. Provodljivost, pH i temperatura mereni su nakon dodavanja svakih 2 ml. Ukupno je dodato 94 ml amonijum hidroksida, rezultirajući bistrim rastvorom. Rezultati su prikazani na slici 7. Dobijeni rastvor imao je koncentraciju od otprilike 19% amonijum karbamata. Konačni pH bio je 10,92, a konačna provodljivost iznosila je 98,0 mS/cm.
[0039] Biocid je proizveden razblaživanjem 2,6 ml rastvora amonijum karbamata proizvedenog ranije u 30 ml rastvora natrijum hipohlorita od 5000 ppm, dodajući natrijum hipohlorit u porcijama od po 10 ml. Provodljivost je merena u svakom koraku. Na nekoliko tačaka, uzet je uzorak biocida i upotrebljen je u koncentraciji od 0,7 ppm u testu uništavanja na E. coli bakterijama. Rezultati su prikazani na slici 8.
[0040] Provodljivost pokazuje minimum, praćen maksimumom. Ovo je u skladu sa onim što je opisano u suvlasničkoj američkoj privremenoj patentnoj prijavi broj 62/869.273, podnetoj 1. jula 2019. godine, čiji su sadržaji u potpunosti uključeni referencom ovde. Budući da je na početku pripreme biocida amonijum so u višku, koncentracija biocida
1
jednaka je koncentraciji hipohlorita. Kako se dodaje više hipohlorita, količina viška amonijaka smanjuje se. U svakom od setova testova, koncentracija biocida je konstantna, dok se samo količina viška amonijaka menja. U svim testovima, kako količina viška amonijaka opada, efikasnost biocida raste, a koncentracija biocida ostaje nepromenjena. Ovo pokazuje, suprotno prethodnim verovanjima, da višak amonijaka šteti biocidnoj aktivnosti.
Primer 8 - Metod B, sa dodatkom čvrstog amonijum karbamata
[0041] Tri rastvora amonijum karbamata su formirana iz suspenzije amonijum karbamata i natrijum bikarbonata u koje je kap po kap dodavan amonijum hidroksid (25-30%) (Uzorci 2, 3 i 4) sve dok se nije formirao proziran rastvor. Kontrolni rastvor formiran rastvaranjem čvrstog amonijum karbamata (Uzorak 1) i kontrolni rastvor formiran prema Metodu B iznad (Uzorak 5) takođe su pripremljene. Koncentracije početnih materijala navedene su u Tabeli 1.
Tabela 1: Početni materijali za rastvore amonijum karbamata
[0042] Konačni pH i provodljivost svakog rastvora su mereni. Rezultati su prikazani u Tabeli 2. Uzorci svakog rastvora su postavljeni u cirkulišuću kupku propilen glikola/vode koja je održavana na konstantnoj temperaturi tokom nekoliko dana. Kristalizacija je vizuelno primećena, a rezultati su prikazani u Tabeli 2. Kristalizovani uzorci su izvađeni iz hladne kupke i smešteni na sobnu temperaturu. Kristalizovani uzorci su se ponovo rastvarali kada su bili zagrejani na sobnu temperaturu. Ovi rezultati pokazuju da dodatak amonijum karbamata početnoj suspenziji rezultira rastvorom koji je stabilniji na nižoj temperaturi od rastvora formiranog samo od natrijum bikarbonata i amonijum hidroksida.
Tabela 2:
[0043] Rastvori u razmerama iz Uzoraka 3 i 4 su formirani u seriji. Količine početnih materijala date su u Tabeli 3. Testovi kristalizacije izvedeni su postavljanjem rastvora na stalak izvan laboratorije tokom zimskog perioda u narednih nekoliko nedelja. Rastvori su postavljeni na stalak na kraju svakog radnog dana i ostavljeni preko noći. Ujutru, kristalizacija je vizuelno primećena, a najniža izmerena temperatura tokom noći je zabeležena. Uzorci koji su kristalizovali rastvoreni su na sobnoj temperaturi u laboratoriji i vraćeni na spoljni stalak na kraju radnog dana. Rezultati su sažeti u Tabeli 4.
Tabela 3: Početni materijali za šaržne rastvore amonijum karbamata
Tabela 4: Rezultati kristalizacije na otvorenom
Uticaji neujednačenih temperatura unutar stalaka i doprinos mešanja uzoraka na kristalizaciju nisu bili uzeti u obzir. Međutim, prikazan je opšti obrazac koji pokazuje snižavanje temperature kristalizacije dodatkom amonijum karbamata.
Primer 9 - Metod B, poređenje
[0044] Suspenzija je pripremljena od 42 g natrijum bikarbonata u 82,44 g vode (suspenzija A), slično Uzorku 5 u Primeru 8 gore. Druga suspenzija je pripremljena od 15,6 g amonijum karbamata i 25,2 g natrijum bikarbonata u 113,86 g vode (suspenzija B), slično Uzorku 4 u Primeru 8 gore. Amonijum hidroksid (25-30%) dodat je svakoj suspenziji dok rastvor nije postao proziran, a pH, provodljivost i temperatura mereni su posle dodavanja svakih 10 ml amonijum hidroksida. Merenja pH vrednosti za ove dve suspenzije bila su suštinski identična. Rezultati provodljivosti i temperature prikazani su na slici 9. Provodljivost suspenzije B pokazuje isti obrazac kao i suspenzija A, sa maksimumom na sredini. Provodljivost dobijenog rastvora (126,3 mS/cm) je malo viša od vrednosti dobijene iz suspenzije A (108,7 mS/cm). Porast temperature u prvom delu reakcije takođe se primećuje u suspenziji B, mada je promena temperature manja jer ima manje natrijum bikarbonata za reakciju nego u suspenziji A. Ovo pokazuje da dodatak amonijum karbamata početnoj suspenziji ne utiče negativno na sposobnost praćenja reakcije korišćenjem provodljivosti i temperature.
1
Claims (13)
1. Metod za proizvodnju rastvora amonijum karbamata obuhvata:
pravljenje vodenog rastvora amonijum hidroksida;
pravljenje vodene suspenzije natrijum bikarbonata; i
dodavanje navedenog rastvora amonijum hidroksida navedenoj vodenoj suspenziji natrijum bikarbonata i mešanje radi proizvodnje navedenog rastvora amonijum karbamata;
pri čemu je molarni odnos navedenog amonijum hidroksida prema navedenom natrijum bikarbonatu 2:1.
2. Metod prema zahtevu 1, pri čemu navedeni rastvor amonijum hidroksida ima koncentraciju od 25-28% (kao amonijak).
3. Metod prema zahtevu 1, pri čemu navedena suspenzija dodatno sadrži amonijum karbamat.
4. Metod prema zahtevu 3, pri čemu je odnos težine navedenog amonijum karbamata prema navedenom natrijum bikarbonatu pre dodavanja navedenog amonijum hidroksida od 1:10 do 1:1, po mogućstvu od 1:2,5 do 1:1,5.
5. Metod prema bilo kom od zahteva od 3 do 4, pri čemu amonijum karbamat ne kristalizuje iz navedenog rastvora amonijum karbamata kada se čuva na 0 °C, po mogućstvu pri čemu amonijum karbamat ne kristalizuje iz navedenog rastvora amonijum karboamata kada se čuva na -5 °C, još poželjnije pri čemu amonijum karbamat ne kristalizuje iz navedenog rastvora amonijum karbamata kada se čuva na -10 °C.
6. Metod prema bilo kom od zahteva od 1 do 5, koji dodatno obuhvata praćenje barem jednog od parametara provodljivosti, temperature i pH vrednosti navedenog rastvora amonijum karbamata tokom pomenutog mešanja.
7. Metod prema bilo kom od zahteva od 1 do 6, pri čemu je koncentracija navedenog rastvora amonijum karbamata na kraju pomenutog mešanja od 15% do 25%, po mogućstvu 20%.
8. Metod prema bilo kom od zahteva od 1 do 7, pri čemu je pH vrednost navedenog rastvora amonijum karbamata na kraju pomenutog mešanja najmanje 10,0, po mogućstvu barem 10,4, još poželjnije barem 10,68.
9. Metod prema bilo kom od zahteva od 1 do 8, pri čemu je provodljivost navedenog rastvora amonijum karbamata na kraju pomenutog mešanja između 70 i 130 mS/cm, po mogućstvu između 80 i 120 mS/cm, još poželjnije između 90 i 110 mS/cm.
10. Metod proizvodnje biocida obuhvata:
pravljenje vodenog rastvora amonijum hidroksida;
pravljenje vodene suspenzije natrijum bikarbonata;
dodavanje navedenog rastvora amonijum hidroksida navedenoj vodenoj suspenziji natrijum bikarbonata i mešanje radi dobijanja rastvora amonijum karbamata,
pri čemu je molarni odnos navedenog amonijum hidroksida prema navedenom natrijum bikarbonatu 2:1; i
mešanje navedenog rastvora amonijum karbamata sa rastvorom oksidansa hipohlorita, po mogućstvu gde je navedeni oksidans natrijum hipohlorit.
11. Metod prema zahtevu 10, pri čemu navedeni rastvor oksidansa hipohlorita ima koncentraciju od 1000 do 20.000 ppm, po mogućstvu od 3000 do 10.000 ppm, još poželjnije od 3500 do 7000 ppm.
12. Metod prema bilo kom od zahteva od 10 do 11, pri čemu mešanje navedenog rastvora amonijum karbamata sa navedenim rastvorom oksidansa hipohlorita obuhvata:
razblaživanje navedenog rastvora amonijum karbamata vodom ili delom navedenog rastvora oksidansa hipohlorita kako bi se formirao razblaženi rastvor amonijum
1
karbamata; i
dodavanje dela navedenog rastvora oksidansa hipohlorita navedenom razblaženom rastvoru amonijum karbamata; i
opciono praćenje provodljivosti biocida tokom pomenutog dodavanja.
13. Metod prema zahtevu 12, pri čemu navedeni razblaženi rastvor amonijum karbamata ima koncentraciju amonijum karbamata od 1.000 do 50.000 ppm, poželjno od 12.000 do 30.000 ppm.
1
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962871412P | 2019-07-08 | 2019-07-08 | |
| EP20836356.4A EP3997061B1 (en) | 2019-07-08 | 2020-06-24 | Process for producing a solution of ammonium carbamate |
| PCT/IL2020/050701 WO2021005588A1 (en) | 2019-07-08 | 2020-06-24 | Process for producing a solution of ammonium carbamate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS65212B1 true RS65212B1 (sr) | 2024-03-29 |
Family
ID=74114419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20240192A RS65212B1 (sr) | 2019-07-08 | 2020-06-24 | Proces za proizvodnju rastvora amonijum karbamata |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11667527B2 (sr) |
| EP (1) | EP3997061B1 (sr) |
| JP (1) | JP7574230B2 (sr) |
| KR (1) | KR102828293B1 (sr) |
| CN (1) | CN113993840B (sr) |
| AU (1) | AU2020309245C1 (sr) |
| CA (1) | CA3142391C (sr) |
| ES (1) | ES2969008T3 (sr) |
| HR (1) | HRP20240223T1 (sr) |
| HU (1) | HUE066220T2 (sr) |
| IL (1) | IL287949B2 (sr) |
| NZ (1) | NZ783138A (sr) |
| PL (1) | PL3997061T3 (sr) |
| RS (1) | RS65212B1 (sr) |
| SG (1) | SG11202113128PA (sr) |
| TW (1) | TWI862617B (sr) |
| WO (1) | WO2021005588A1 (sr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2969008T3 (es) | 2019-07-08 | 2024-05-16 | A Y Lab Ltd | Procedimiento de producción de una solución de carbamato de amonio |
| CN114163355B (zh) * | 2021-11-04 | 2022-11-18 | 浙江大学 | 一种提高胺与二氧化碳反应转化率的方法 |
| WO2024038430A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | Nm 5473 Ltd. | Composition with reduced salt concentration for producing a biocide |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1964723A (en) * | 1932-03-31 | 1934-07-03 | Mathieson Alkali Works Inc | Production of alkali metal carbamates |
| GB403096A (en) * | 1932-04-01 | 1933-12-01 | Francis John Worsley Roughton | The preparation of a naturally occurring enzyme and its application to industrial arts |
| GB690134A (en) * | 1950-11-30 | 1953-04-15 | Reginald Scott Dean | Improvements in or relating to the preparation of new compounds containing manganese |
| SU1248954A1 (ru) * | 1983-10-11 | 1986-08-07 | Предприятие П/Я Г-4302 | Способ получени карбамата кали или натри |
| US9801384B2 (en) | 1992-06-01 | 2017-10-31 | A.Y. Laboratories Ltd. | Method for controlling the production of a biocide |
| DE60204231T2 (de) * | 2001-07-24 | 2006-01-26 | Dsm Ip Assets B.V. | Verfahren zur herstellung einer ammoniumcarbamatlösung aus einem gemisch von ammonia, wasser und kohlenstoffdioxid |
| EP1711057B1 (en) | 2004-01-14 | 2016-10-05 | A.Y. Laboratories Ltd. | Biocides |
| CN101175717B (zh) * | 2005-05-13 | 2011-07-06 | 斯塔米卡邦有限公司 | 浓缩含水氨基甲酸铵流的方法 |
| KR20090086246A (ko) | 2006-11-09 | 2009-08-11 | 예일 유니버시티 | 삼투 열기관 |
| CN101298018B (zh) * | 2008-06-04 | 2011-02-16 | 北京卓易天元科技发展有限公司 | 一种以氨水吸收烟道气中co2的方法 |
| KR20140063569A (ko) * | 2011-06-17 | 2014-05-27 | 커먼웰쓰 사이언티픽 앤드 인더스트리얼 리서치 오가니제이션 | 카바모일 포스페이트 및 우레아 제조 방법 |
| BR112016018360A2 (pt) | 2014-02-10 | 2017-08-08 | Solvay | Composição reativa, processos para produção de uma composição e para purificação de um gás de combustão, e, uso de um composto |
| JP6644715B2 (ja) * | 2014-06-17 | 2020-02-12 | エー．ワイ． ラボラトリーズ リミテッド | カルバミン酸アンモニウムの固体試料中の重炭酸アンモニウムの定量方法 |
| US9624111B2 (en) * | 2014-12-10 | 2017-04-18 | Ethan Novek | Integrated process for carbon capture and energy production |
| CN105289210B (zh) * | 2015-10-28 | 2018-02-13 | 北京烨晶科技有限公司 | 一种氨碳分离工艺 |
| US10315986B1 (en) * | 2018-04-06 | 2019-06-11 | Solenis Technologies, L.P. | Systems and methods for forming a solution of ammonium carbamate |
| US20200398233A1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | Solenis Technologies, L.P. | Solutions formed from ammonium carbonate/bicarbonate and ammonium hydroxide |
| ES2969008T3 (es) | 2019-07-08 | 2024-05-16 | A Y Lab Ltd | Procedimiento de producción de una solución de carbamato de amonio |
-
2020
- 2020-06-24 ES ES20836356T patent/ES2969008T3/es active Active
- 2020-06-24 RS RS20240192A patent/RS65212B1/sr unknown
- 2020-06-24 CN CN202080041961.0A patent/CN113993840B/zh active Active
- 2020-06-24 WO PCT/IL2020/050701 patent/WO2021005588A1/en not_active Ceased
- 2020-06-24 HU HUE20836356A patent/HUE066220T2/hu unknown
- 2020-06-24 US US17/619,851 patent/US11667527B2/en active Active
- 2020-06-24 JP JP2021575986A patent/JP7574230B2/ja active Active
- 2020-06-24 EP EP20836356.4A patent/EP3997061B1/en active Active
- 2020-06-24 AU AU2020309245A patent/AU2020309245C1/en active Active
- 2020-06-24 KR KR1020227000196A patent/KR102828293B1/ko active Active
- 2020-06-24 NZ NZ783138A patent/NZ783138A/en active IP Right Revival
- 2020-06-24 PL PL20836356.4T patent/PL3997061T3/pl unknown
- 2020-06-24 HR HRP20240223TT patent/HRP20240223T1/hr unknown
- 2020-06-24 CA CA3142391A patent/CA3142391C/en active Active
- 2020-06-24 SG SG11202113128PA patent/SG11202113128PA/en unknown
- 2020-06-24 IL IL287949A patent/IL287949B2/en unknown
- 2020-06-30 TW TW109122160A patent/TWI862617B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7574230B2 (ja) | 2024-10-28 |
| CN113993840A (zh) | 2022-01-28 |
| PL3997061T3 (pl) | 2024-05-27 |
| CA3142391A1 (en) | 2021-01-14 |
| CN113993840B (zh) | 2024-02-13 |
| WO2021005588A1 (en) | 2021-01-14 |
| EP3997061C0 (en) | 2023-12-20 |
| AU2020309245C1 (en) | 2022-11-10 |
| AU2020309245B2 (en) | 2022-07-28 |
| IL287949B2 (en) | 2024-01-01 |
| IL287949A (en) | 2022-01-01 |
| HRP20240223T1 (hr) | 2024-04-26 |
| EP3997061A4 (en) | 2023-03-29 |
| ES2969008T3 (es) | 2024-05-16 |
| KR102828293B1 (ko) | 2025-07-03 |
| AU2020309245A1 (en) | 2022-01-06 |
| BR112021025281A2 (pt) | 2022-02-01 |
| TWI862617B (zh) | 2024-11-21 |
| US20220332580A1 (en) | 2022-10-20 |
| IL287949B1 (en) | 2023-09-01 |
| US11667527B2 (en) | 2023-06-06 |
| EP3997061B1 (en) | 2023-12-20 |
| JP2022539689A (ja) | 2022-09-13 |
| NZ783138A (en) | 2026-02-27 |
| HUE066220T2 (hu) | 2024-07-28 |
| EP3997061A1 (en) | 2022-05-18 |
| TW202102470A (zh) | 2021-01-16 |
| KR20220032548A (ko) | 2022-03-15 |
| SG11202113128PA (en) | 2021-12-30 |
| CA3142391C (en) | 2023-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RS65212B1 (sr) | Proces za proizvodnju rastvora amonijum karbamata | |
| WO2015029504A1 (ja) | 次亜臭素酸安定化組成物の製造方法、次亜臭素酸安定化組成物、および分離膜のスライム抑制方法 | |
| KR102228574B1 (ko) | 포타슘 티오설페이트 제조를 위한 산화 공정 | |
| EP1501758B1 (en) | Process for the preparation of concentrated solutions of stabilized hypobromites | |
| RU2423405C1 (ru) | Состав для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы с высокой плотностью | |
| JP2790488B2 (ja) | 肥料又は培養液 | |
| HK40066675B (zh) | 用於制造氨基甲酸铵溶液的方法 | |
| HK40066675A (zh) | 用於制造氨基甲酸铵溶液的方法 | |
| AU2023326271A1 (en) | Composition with reduced salt concentration for producing a biocide | |
| HK40121021A (zh) | 用於生产生物杀伤剂的具有降低盐浓度的组成物 | |
| RU2225384C1 (ru) | Способ получения азотно-калийного удобрения | |
| JPH10130227A (ja) | 低温晶析安定性を有するジエチルジチオカルバミン酸カリウム水溶液 | |
| Umirov et al. | IDENTIFICATION OF THE 3-COMPONENT SYSTEM CALCIUM CHLORIDE–SODIUM HYPOCHLORITE–WATER | |
| JPH10310571A (ja) | 低温晶析安定性を有するエチレンビスジチオカルバミン酸カルシウム塩及びそのナトリウム塩を含む水溶液 | |
| RU2024105277A (ru) | Химическая композиция, способ производства хлорноватистой кислоты для получения указанной химической композиции и установка для осуществления указанного способа | |
| Chambliss | The Permanganates of Magnesium, Zinc, and Cadmium | |
| JPH10130228A (ja) | 低温晶析安定性を有するエチレンビスジチオカルバミン酸カリウム塩及びそのナトリウム塩を含む水溶液 | |
| JPH10310570A (ja) | 低温晶析安定性を有するエチレンビスジチオカルバミン酸カルシウム塩水溶液 |