AT214407B - Verfahren zur Herstellung von Hydrazinhydrat - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Hydrazinhydrat 
Verfahren zur Umsetzung von Hydraziniumsulfaten mit reinem, gasförmigem oder verflüssigtem sowie auch mit in organischen Lösungsmitteln gelöstem Ammoniak zu Ammonsulfat und wasserfreiem Hydrazin sind bekannt. Nun ist aber die Handhabung von wasserfreiem Hydrazin schwierig und erfordert umfangreiche Vorsichtsmassnahmen, während für die Mehrzahl der Verwendungszwecke das wesentlich harmlosere Hydrazinhydrat oder seine wässerige Lösung genügen. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Hydrazinhydrat aus Dihydraziniumsulfat,   (N2H5) 2S04,   und Ammoniak in Gegenwart von Wasser, welches darin besteht, dass eine wässerige Aufschlämmung oder Lösung des Dihydraziniumsulfates bei Temperaturen unter etwa   200 C   mit soviel Ammoniak versetzt wird, dass die Hauptmenge der Schwefelsäure als Ammonsulfat ausfällt, worauf das Ammonsulfat von der Lösung abgetrennt   wird, - und   für den Fall, dass noch störende Reste an Schwefelsäure in der Lösung verbleiben, die Reste dadurch entfernt werden, dass man der Lösung eine der verbliebenen Schwefelsäure mindestens äquivalente Menge Alkali, wie Natriumhydroxyd, zusetzt und a) zur Trockne eindampft oder b) nochmals mit Ammoniak sättigt,

   worauf der grösste Teil der restlichen Schwefelsäure als
Alkalisulfat ausfällt und abfiltriert wird oder c) mit oder ohne vorherige Austreibung des
Ammoniaks einen leicht flüchtigen Alkohol zufügt, worauf ebenfalls der grösste Teil der restlichen Schwefelsäure als Alkalisulfat ausfällt und abfiltriert wirdsowie schliesslich das Hydrazinhydrat in bekannter Weise aus der in die Dampfphase übergeführten Lösung durch Rektifikation gewonnen wird. 



   Anderseits kann man auch die Fällung des Ammonsulfates unter Anwendung von Druck fortsetzen und entfernt auf diese Weise durch die Steigerung der Ammoniakkonzentration die Schwefelsäure bis auf eine kleine Spur. 



   In allen Fällen erfolgt die Abtrennung des Hydrazinhydrates aus der Dampfphase in der üblichen Weise durch Rektifikation. 



   Die Umsetzung von Hydraziniumsulfaten mit Ammoniak in Gegenwart von Wasser verläuft auch bei Kühlung und Überschuss von Ammoniak nicht vollständig. Wenn man auf die Anwendung von Druck verzichtet, bleibt immer ein beträchtlicher Teil der Schwefelsäure in Lösung. Man kann nun nicht, wie sonst in ähnlichen Fällen üblich, nach Abtrennung des ausgefallenen Ammonsulfates die Lösung einengen und darauf erneut mit Ammoniak Ammonsulfat   ausfällen ;   denn beim Einengen verdampfen in erster Linie Ammoniak und Wasser, und die konzentrierte Lösung reichert sich stark an Hydrazin an. Ein Eindampfen bis zur Trockne ist nur unter Einhaltung bestimmter Vorsichtsmassnahmen möglich, da sich Hydraziniumsulfate bei erhöhter Temperatur exotherm zersetzen. 



   Wird jedoch vor dem Eindampfen Alkali-wie Natronlauge-zu der Lösung gegeben, u. zw. mindestens eine der gelösten Schwefelsäure äquivalente Menge, so lassen sich die flüchtigen Bestandteile unter Zurücklassung von wasserfreiem Alkalisulfat vollständig austreiben. Dabei wird die Austreibung des Hydrazins noch begünstigt, wenn ein geringer Überschuss an Alkali angewandt wird. 



   Nun ist ein Eindampfen bis zur Trockne immer leichter durchzuführen, wenn die Menge des festen Rückstandes möglichst klein ist. Es ist, je nach den vorliegenden Bedingungen, daher durchaus zweckmässig, die Hauptmenge des Alkalisulfates mit Hilfe eines leicht flüchtigen Alkohols wie Methanol oder Äthanol auszufällen, ehe der Eindampfprozess begonnen wird. Dasselbe lässt sich aber auch erreichen, wenn die Lösung nach der Zugabe von Alkali nochmals mit Ammoniak gesättigt wird. 



   Es ist bekannt, dass sich aus einer wässerigen Hydrazinlösung mit der äquivalenten Menge Ammonsulfat unter Freiwerden von Ammoniak Hydraziniumsulfat bildet ; diese Umsetzung kann durch Abtreiben des gesamten Ammoniaks quantitativ durchgeführt werden. In dem erfindunggemässen Verfahren wird der umgekehrte Reaktionsverlauf durch möglichst weit gesteigerte 

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 Konzentration des Ammoniaks in der wässerigen Lösung erzwungen, wobei das Löslichkeitsprodukt des Ammonsulfats überschritten und dessen Ausfällung umso vollständiger wird, je höher die Ammoniakkonzentration ist.

   Man kann daher, wie weiterhin gefunden wurde, die Entfernung der Schwefelsäure auch in einer einzigen Operation durchführen, wenn man bei der Ausfällung des Ammonsulfates die Ammoniakkonzentration durch Anwendung von Druck, etwa 2-10 atm, bei tiefen Temperaturen, etwa zwischen-20 und 0   C, steigert, beispielsweise das NH3 unter einem Druck von 5 atü und bei einer Temperatur von unter 0 C auf die Hydraziniumsulfatlösung einwirken lässt. Hiebei wird die Schwefelsäure bis auf eine kleine Spur als Ammonsulfat ausgefällt. 
 EMI2.1 
 : 81 g56, 5 g Wasser gelöst und die Lösung bei   00 C   mit Ammoniak gesättigt. Es fielen 60 g Ammoniumsulfat aus mit   44, 6g H2SO die filtrierte   Lösung enthielt neben Ammoniak und Wasser 50 g Hydrazinhydrat und   4,   4g H2SO4.

   Diese Lösung wurde mit 2, 3 g NaOH versetzt und darauf zur Trockne eingedampft. Wasser, Ammoniak und Hydrazinhydrat wurden durch Rektifikation der Dämpfe getrennt. 
 EMI2.2 
 sättigt. Es fielen 60 g Ammoniumsulfat aus mit   44,   6   g H ; ; SO;   die filtrierte Lösung enthielt neben Ammoniak und Wasser 50 g Hydrazinhydrat und 4, 4 g   H, SO,. Die   Lösung wurde nach Abtrennung des Ammonsulfates von Ammoniak befreit und mit   2,   3g NaOH und 300 ml Äthylalkohol versetzt. Der grösste Teil der restlichen Schwefelsäure fiel aus als Natriumsulfat, nach dessen Abtrennung die Lösung neben 50 g N2H4.H2O noch   0, 08 gH2SO   enthielt. Nach dem Eindampfen zur Trockne wurden die Dämpfe durch Rektifikation getrennt. 



   Beispiel   3 : 81 g   Dihydraziniumsulfat mit 49 g   H2S04   wurden in 56, 5 g   H20   gelöst und die Lösung unter einem Druck von 5 atü und bei einer Temperatur   von-10   C   mit NH3 gesättigt. Es fielen   66 g (NH SO4   aus. Die filtrierte Lösung bestand aus 50 g Hydrazinhydrat, 38 g   H2G,   260 g   NHg   und 0, 05 g H2SO4. 



   Nach der Entspannung wurden die flüchtigen Komponenten durch Rektifikation der Dämpfe getrennt. 



   Beispiel 4 : 81 g Dihydraziniumsulfat mit 49 g H2SO wurden in 56, 5 g Wasser gelöst und die Lösung bei 0 C mit Ammoniak gesättigt. 



  Es fielen 60 g Ammonsulfat aus mit 44, 6 g   H2S04 ;   die filtrierte Lösung enthielt neben Ammoniak und Wasser 50 g Hydrazinhydrat und 4, 4 g   H, SO,. Sie   wurde mit 2, 3 g NaOH versetzt und nochmals bei 0   C mit Ammoniak gesättigt. Der grösste Teil der restlichen Schwefelsäure fiel aus als   Na2S04,   nach dessen Abtrennung die Lösung neben   50 g N2H4. H2O   noch   0,     88 g H2S04   enthielt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Hydrazinhydrat aus Dihydraziniumsulfat und Ammoniak in Gegenwart von Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässerige Aufschlämmung oder Lösung des Dihydraziniumsulfates bei Temperaturen unter etwa 20   C mit soviel Ammoniak versetzt wird, dass die Hauptmenge der Schwefelsäure als Ammonsulfat ausfällt, worauf das Ammonsulfat von der Lösung abgetrennt   wird, - und   für den Fall, dass noch störende Reste an Schwefelsäure in der Lösung verbleiben, die Reste dadurch entfernt werden, dass man der Lösung eine der verbliebenen Schwefelsäure mindestens äquivalente Menge Alkali, wie Natriumhydroxyd, zusetzt und a) zur Trockne eindampft oder b) nochmals mit Ammoniak sättigt,

   worauf der grösste Teil der restlichen Schwefelsäure als
Alkalisulfat ausfällt und abfiltriert wird oder c) mit oder ohne vorherige Austreibung des
Ammoniaks einen leicht flüchtigen Alkohol zufügt, worauf ebenfalls der grösste Teil der restlichen Schwefelsäure als Alkalisulfat aus- fällt und abfiltriert wirdsowie schliesslich das Hydrazinhydrat in bekannter Weise aus der in die Dampfphase übergeführten Lösung durch Rektifikation gewonnen wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfällen des Ammonsulfates unter erhöhtem Druck, vorzugsweise bei 2-10 atm, und bei erniedrigter Temperatur, vorzugsweise zwischen-20 und 0 C erfolgt, worauf die gesamte Schwefelsäure ausser einer kleinen Spur als Ammonsulfat ausfällt, nach dessen Abtrennung die verbleibende Lösung verdampft und aus dem Dampf das Hydrazinhydrat in der üblichen Weise rektifiziert wird.