Способ получения кристаллического сульфата аммония
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СУЛЬФАТА АММОНИЯ путем кристаллизации его из раствора, содержащего капролактам, отличающийс я тем, что, с целью увеличения скорости роста кристаллов и их укрупнения , содержание капролактама поддерживают в пределах 0,001-0,55 мас,%. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что перенасыщение раствори -поддерживают в пределах 0,100 ,15 мае.%, 3.Способ по nn.l и 2, о т л и чающийся тем, что рН раствора поддерживают в пределах 4,5-6,0. g
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
OUHIII
РЕСПУБЛИК
ÄSUÄÄ 110140
3(58 . С 01 С 1/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I (21) 3551521/23-26 (22) 09.02.83 (46) 07.07.84. Бюл. У 25 (72) Е.П.Станчик и А.А.мамедов (53) 661.522(088.8) (56) 1. Производство капролактама.
N. "Химия", 1977, с. 211, 2. Патент США У 4138472, кл. С 01 С 1/24, опублик. 1979 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СУЛЬФАТА АММОНИЯ путем кристаллизации его из раствора, содержащего капролактам, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения скорости-роста кристаллов и их укрупнения, содержание капролактама поддерживают в пределах 0,001-0,55 мас.7..
2 ° Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что перенасыщение раствора поддерживают в пределах О, 10О, 15.мас.Х, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ющи и с я тем, что рН раствора поддерживают в пределах 4,5-6,0.
1101408
Изобретение относится к получению сульфата аммония, в частности к лолучению кристаллического сульфата аммония из его раствора, полученного в производстве капролактама. 5
Известен способ получения кристаллического сульфата аммония путем кристаллизации его из раствора при постоянной температуре в присутствии накапливающихся органических примесей 10 производства капролактама, представляющих собой продукты превращения циклогексанона, циклогексаноноксима и капролактама (1 ), Однако ведение процесса при посто- 15 янной температуре без удаления органических примесей приводит к непрерывному накоплению последних в кристаллизаторе, что вызывает необходимость его периодических остановок 20 при достижении .значений химического поглощения кислорода (ХПК) 80000100000 мг О /л вследствие вспенивания маточного раствора и забивки теплообменной аппаратуры кристаллиэатора. В промышленных условиях время непрерывной работы кристаллизатора не превышает одного месяца.
Кроме того, накопление органических примесей приводит к непрерывному 30 увеличению степени загрязнения кристаллов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" му результату является способ получе- З5 ния кристаллического сульфата аммония путем кристаллизации его из
Раствора в присутствии равновесного (0,7 мас.7) содержания капролактама, поддерживаемого возвратом маточного раствора сульфата аммония нц. стадию нейтрализации капролактама, В при рН среды .4,5-5,0 без контроля пересыщения.
Скорость кристаллизации сульфата аммония в присутствии 0,7 мас.7 капролактама составляет 0,30 г/r-ч при пересещении 0,15 мас.7., рН 4,60 и температуре 40 С. о
Ведение процесса при постоянном содержании капролактама (0,7 мас.7)
50 не тр еб ует п ериодичес ких ос та нов о к кристаллиэатора. Одновременно исключается спонтанное образование мелких кр и с талл ов .
Кристаллизация при постоянном со5 держании капролактама (0,7 мас.7) позволяет уменьшить загрязнение кристаллов органическими примесями 1.2 3.
Недостатком известного способа является .то, что скорость кристаллизации, размер кристаллов и их загрязнение остается неудовлетворительными., Целью изобретения является увеличение скорости роста кристаллов и их укрупнение.
Поставленная цель достигается способом получения кристаллического сульфата аммония путем кристаллизации его из раствора, содержащего капролактам, в котором содержание капролактама поддерживают в пределах 0,001
0,55 мас.7.
Причем пересыщение раствора поддерживают в пределах 0,10- 15 мас.7., а рН раствора — в пределах 4,5-6,0.
Способ осуществляют кристаллизацией из раствора сульфата аммония, в котором поддерживают постоянное содержание капролактама в пределах
0,001-0,55 мас.7. предпочтительно
0,35-0,45 мас.7., например, возвратом маточного раствора сульфата аммония из стадии нейтрализации капролактама, экстракцией капролактама из раствора сульфата аммония до необходимого количества и направлением на кристал l лизацию.
Пример. Испытания проводят в кристаллиэаторе, представляющем собой стакан с впаянным штуцером для о термометра, градуированного до 0 1 С, снабженный воздушной рубашкой и магнитной мешалкой. Для улучшения массообмена в стакан помещают рассекатель.
Для получения раствора сульфата аммония в стакан вводят 50 г или водной суспензии, содержащей 22,35 г сульфата аммония и от 0,0005 до
0,35 г капролактама, или суспензии
2-3 г сульфата аммония B производственном маточном растворе сульфата амЪ мания, содержащем органические примеси производства капролактама. Количество добавляемого в маточный раствор сульфата аммония подбирают таким образом, чтобы температура насыщения раствора была 40 С. Стакан за-. крывают резиновой пробкой, через которую проходят стеклянные трубки с укрепленными на них сетками из хромоникелевой стали. Содержимое кристаллизатора нагревают (при перемешивании) электролампой до полного растворения сульфата аммония (цо 40 С) и получают насыщенный раствор, При приблжке- нии к температуре насыщения скорость з 1101408 4 нагревания поддерживают 0,2 0/÷, регу- тью до 10 4r примерно одинаковой маслируя ее изменением расстояния между сы (0,002 r) кристаллы сульфата аммокристаллизатором и электролампой. ния и опускают в пересыщенный раствор.
: Выдерживают их в нем при перемешиваПересещение О, 10 или О, 15 мас.7 нии в течение 1 ч, затем вынимают, создают медленным снижением (1 С/ч) обтирают, сушат и взвешивают. температуры раствора сульфата аммония. Полученные результаты представлены
В сетки помещают взвешенные с точнос- в таблице.
Влияние капролактама, рН и пересыщение раствора на рост кристаллов сульфата аммония
8,68 ° 10 +
»,ОО 10 4
7,25 ° 10 "
12,50 10
0,15
0,59.10 <
0,27 10
4,6 0,001
4,6 0,20
4,6 0,20
0,15
0,44 10
0,10
4,6 0,35
0,15
13,50 10
0,15
7,50 ° 10
12,50 10
iO 10 ° 10
7,21 ° 10
0,10
0,15
0,10
8,80" 10 0,65 10
0,15
4,6 0,60
0,363
0,45.1 О
0,86 10
0,65 10
7,25 10
6,66 >10 4
0,15
4,6i 0,60
4,6 0,70
0,,10
0,333
6,00 10 40,15
0,300 (известная) 8,00 10 4 0,65 "10
9,50" 10 0,82 10
13, 50 10-4 О, 75 10 +
14,00 .10 0,65 10
0 15
0,15
0,15
0,15
14,00-1(г" 0,65»10
0,15
11,00 10 4 0,65 10
0 15
80000 12, 00 .10 0,45,. 10
0,15
4,6 0,40
4,6 0,40
4,6. 0,45
4.,6 0,50
4,6 0,50
4,6 0,55
2,5 0,40
3,5 0,40
4,5 0,40
5,0 0,40
6,0 0,40
7,0 0,40
5,0
0,65 ° 10
О, 58 10
0,53 10
0,65 ° 10
0,73 10-4
0,40 10
0,550
0,363
0,625 0,675
0,375
0,625
Oi505
0,361
0,440
0,400
0,475
0,675
0,700
0,705
0,550
0,600.
1i 01408
Составитель P.Ãåðàñèìîâ
Редактор Н.Рогулич Техред М. Кузьма Корректор А.Ильин
Заказ 4714/12 Тираж 404 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4.Иэ таблицы видно, что скорость кристаллизации сульфата аммония увеличивается в присутствии 0 001-0,6 мас.7 капролактама и достигает максимальной величины прн содержании капролактама 5
0,3-0,5 мас.X. Ведение процесса при рН 4,5-6 и при пересыщении выше
О, 1 мас.7 увеличивает скорость роста в этих пределах концентраций капролактама в большей степени, чем в дру- О
1О гих областях.
Получение более крупных кристаллов и уменьшение степени их загрязнения вытекает из большей скорости роста: если скорость роста выше, то за одно и то же время пребывания кристаллов в кристаллнзаторе он вырастет до больmего размера. Одна и та же масса из более крупных кристаллов имеет меньшую поверхность по сравнению с мелкими кристаллами. Следовательно, крупные кристаллы будут захватывать меньшее количество примесей из маточного раствора.
Увеличение скорости роста кристал" лов сульфата аммония позволяет интенсифицировать процесс (увеличить съем кристаллов с единицы объема аппарата) и получить более крупные кристаллы при одном и том же времени пребывания их в сравнении с известными в кристаллиэаторе.
