AT515241B1 - Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff Download PDFInfo
- Publication number
- AT515241B1 AT515241B1 ATA9437/2012A AT94372012A AT515241B1 AT 515241 B1 AT515241 B1 AT 515241B1 AT 94372012 A AT94372012 A AT 94372012A AT 515241 B1 AT515241 B1 AT 515241B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- urea
- solution
- crystalline
- concentration
- high purity
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/422—Electrodialysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C237/00—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by amino groups
- C07C237/02—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by amino groups having the carbon atoms of the carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
- C07C237/16—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by amino groups having the carbon atoms of the carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and unsaturated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/02—Crystallisation from solutions
- B01D9/04—Crystallisation from solutions concentrating solutions by removing frozen solvent therefrom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/14—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C273/16—Separation; Purification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff. Das Verfahren umfasst die Kristallisation und Trocknung von Harnstoff, wobei eine wässrige Harnstofflösung von +30°C auf +130°C vorgewärmt wird, woraufhin die Lösung durch Elektrodialyse bei einer Spannung im Bereich von 400V - 600V gereinigt wird. Das technische Ergebnis ist die Herstellung von hochreinem, kristallinem Harnstoff, der als Zusatzstoff in der Lebensmittelindustrie und als Reagenz bei Laboruntersuchungen verwendet werden kann.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft das Gebiet der Harnstoffproduktion, insbesondere ein Verfahrenzur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff bzw. Carbamid.
[0002] Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es weithin bekannte Verfahren zur Herstellung vongranuliertem und kristallinem Harnstoff. Industrielle Verfahren zur Herstellung von Harnstoffbasieren auf der Kristallisation einer wässrigen Harnstoff-Lösung, die aus Kohlendioxid undAmmoniak gewonnen wurde. Allerdings hat der durch die bekannten Verfahren erhaltene Harn¬stoff keine ausreichende Reinheit zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie und für dieVerwendung als Reagenz für Laboranalysen.
[0003] Der als der technischen Lösung am nächsten stehend gewählte Prototyp ist ein Verfah¬ren zur Herstellung von kristallinem Harnstoff auf der Basis von Kohlendioxid und Ammoniak(Patent RU 2041202). Das Verfahren umfasst die Kristallisation von Harnstoff im gesamtenVolumen der übersättigten Lösung, die Wasserentfernung aus Kristallen um eine kompakteMasse zu erhalten, gefolgt von der Entfernung von Harnstoff-Kristallen durch Filtration undderen Trocknung. Allerdings besitzt der erhaltene Harnstoff auch keine ausreichende Reinheitzur Verwendung in der Lebensmittelindustrie und für die Verwendung als Reagenz für Labor¬analysen.
[0004] Die Aufgabe der beanspruchten Erfindung ist hochreinen, kristallinen Harnstoff bereitzu¬stellen.
[0005] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harn¬stoff aus einer wässrigen Harnstofflösung gelöst, umfassend Harnstoff-Kristallisation undTrocknung gemäß der Erfindung, wobei die wässrige Harnstofflösung auf eine Temperatur von+30 °C bis +130^ erhitzt wird, und die Lösung danach durch Elektrodialyse bei einer Spannungim Bereich von 400V - 600V gereinigt wird, wobei die Lösung auf +30^ bei einer Konzentrationvon 30%, auf 40 bis 50 °C bei einer Konzentration von 50%, auf 70 bis 80°C bei einer Konzent¬ration von 70% und auf 90 bis 130 °C bei einer Konzentration von 90% und höher, erhitzt wird.
[0006] Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1gezeigt. Die Vorrichtung umfasst einen Vorratsbehälter 1 für die Anfangsharnstofflösung, eineElektrodialyse-Einheit 2, eine Pumpe 3 zum Überführen der Lösung aus dem Behälter 1 in dieElektrodialyseeinheit 2, einen Behälter 4 für die gereinigte Harnstofflösung, eine Pumpe 5 zumÜberführen der gereinigten Harnstofflösung in den Behälter 4, eine Verdampfungs- und Kristal¬lisationseinheit 6, eine Pumpe 7 zum Überführen des gereinigten Harnstoffs aus dem Behälter 4in die Verdampfungs- und Kristallisationseinheit 6.
[0007] Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Die rohe wässrige Harnstofflösung, die sichim Vorratsbehälter 1 befindet, wird auf eine Betriebstemperatur von +30*0 bis +130°C erhitzt,um die frühe Kristallisation des Harnstoffs zu vermeiden, wobei die Lösung auf +30°C bei einerKonzentration von 30%, auf 40 bis 50 °C bei einer Konzentration von 50%, auf 70 bis 80 Ό beieiner Konzentration von 70%, auf 100 bis 120^ bei einer Konzentration von 90% und darüber,erhitzt wird. Die Relation zwischen der Konzentration der Lösung und der Heiztemperatur davonwird empirisch bestimmt und ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1 [0008] Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wird Harnstoff bei einer Temperatur der Harnstofflösungvon weniger als 30°C teilweise in dessen kristallinen Zustand überführt. Durch Erhitzen derLösung auf über 130°C erfolgt eine teilweise Hydrolyse des Harnstoffs und dieser dimerisiert zuBiuret, dessen Gehalt im gereinigten Harnstoff streng normalisiert ist.
[0009] Dann wird die Lösung von der Pumpe 3 der Elektrodialyseeinheit 2 zugeführt. In derElektrodialyseeinheit 2 werden Salzbildende Ionen durch den elektrischen Strom von 400V -600V aus der Lösung entfernt. Dieser Bereich bietet die optimale Leistung für den Prozess: dasMenge/Leistungs-Verhältnis. Wenn die Spannung über 600V beträgt, entspricht das resultie¬rende Produkt nicht den Anforderungen des gereinigten Harnstoffs, um für Laboranalysen oderin der Lebensmittelindustrie anwendbar zu sein. Wenn die Spannung unter 400V beträgt, ist derElektrodialyse-Reinigungsprozess langsam, so dass die Effizienz des Verfahrens verringertwird. Nach dem Deionisierungsprozess wird die gereinigte Lösung von der Pumpe 5 in denVorratsbehälter 4 übergeführt, und wird dann durch die Pumpe 7 in die Verdampfungs- undKristallisationseinheit 6 übergeführt, wo die Lösung in gereinigten kristallinen Harnstoff (Harn¬stoff-Kristallisation) und deionisiertes Wasser getrennt wird. Die Harnstoff-Kristallisation mit ihrergleichzeitigen Trocknung wird durch Erhitzen der Lösung auf eine Temperatur von 110 °C bislöO'C unter atmosphärischem Druck oder unter Vakuumdruck von 50-10mm Hg und 50-80°Cdurchgeführt.
[0010] Qualitätsparameter von Harnstoff, der durch das beanspruchte Verfahren erhalten wird,sind in Tabelle 2 gezeigt.
[0011] Somit ermöglicht der Grad der Reinheit des erhaltenen kristallinen Harnstoffs seineVerwendung als Zusatzstoff in der Lebensmittelindustrie (Lebensmittelzusatz E927b) und alsReagenz für Laboranalysen.
[0012] Ferner wird der erhaltene hochreine kristalline Harnstoff in Polypropylenbeuteln oder inähnlichen Behältern verpackt. Das erhaltene deionisierte Wasser ist ein Nebenprodukt mit einerZielanwendung: die Verwendung als Komponente in Frostschutzlösungen und kältebeständigenLösungen für Scheibenwaschanlagen.
Claims (2)
- Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff aus einer wässrigenHarnstofflösung, umfassend Harnstoff-Kristallisation und Trocknung, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die wässrige Harnstofflösung auf eine Temperatur von +30 °C bis +130 °Cerhitzt wird, wonach die Lösung durch Elektrodialyse, bei einer Spannung im Bereich von400V - 600V, gereinigt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Harnstofflösungbei einer Konzentration von 30% auf 20-30 °C, bei einer Konzentration von 50% auf 50-60°C, bei einer Konzentration von 70% auf 70-80^, bei einer Konzentration von 90% undhöher auf 90-130 °C erhitzt wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011147680/04A RU2472777C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Способ получения кристаллического карбамида высокой очистки |
| PCT/RU2012/001014 WO2013077775A2 (ru) | 2011-11-23 | 2012-12-03 | Способ получения кристаллического карбамида высокой очистки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT515241A1 AT515241A1 (de) | 2015-07-15 |
| AT515241B1 true AT515241B1 (de) | 2015-10-15 |
Family
ID=48470397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA9437/2012A AT515241B1 (de) | 2011-11-23 | 2012-12-03 | Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9192893B2 (de) |
| EP (1) | EP2784060B1 (de) |
| CN (1) | CN104080765B (de) |
| AT (1) | AT515241B1 (de) |
| AU (1) | AU2012341102B9 (de) |
| BG (1) | BG66591B1 (de) |
| BR (1) | BR112014011817B1 (de) |
| CA (1) | CA2856276C (de) |
| CZ (1) | CZ305573B6 (de) |
| DE (1) | DE112012004881T5 (de) |
| DK (1) | DK178065B1 (de) |
| ES (1) | ES2486640B1 (de) |
| FI (1) | FI126352B (de) |
| GB (1) | GB2538483A (de) |
| HU (1) | HUP1400301A2 (de) |
| MX (1) | MX2014006222A (de) |
| NO (1) | NO20140641A1 (de) |
| PL (1) | PL222478B1 (de) |
| PT (1) | PT2013077775B (de) |
| RO (1) | RO131559A2 (de) |
| RU (1) | RU2472777C1 (de) |
| SE (1) | SE537706C2 (de) |
| SG (1) | SG11201402507YA (de) |
| UA (1) | UA111241C2 (de) |
| WO (1) | WO2013077775A2 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110548403A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 河南仁华生物科技有限公司 | 一种医药中间体的脱盐及浓缩方法 |
| CN110357284A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 福建中源新能源股份有限公司 | 一种船用尿素溶液的制备方法及其应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2041202C1 (ru) * | 1992-12-09 | 1995-08-09 | Научно-инженерный центр "Инфомир" | Способ получения кристаллического карбамида |
| US5645703A (en) * | 1995-12-20 | 1997-07-08 | University Of Chicago | Electrodialysis-based separation process for salt recovery and recycling from waste water |
| EP1041065A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-10-04 | Snow Brand Milk Products, Co., Ltd. | Verfahren zur isolierung von Harnstoff unter Verwendung von Membranen un deren Zusammensetzungen |
| WO2006061082A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for the removal of ammonia from an ammonia-containing gas stream |
| WO2009065534A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Saipem S.P.A. | Method for the recovery of ammonia from a gaseous stream in an synthesis process of urea |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3124612A (en) * | 1964-03-10 | Urea crystallization | ||
| GB690594A (en) * | 1950-04-06 | 1953-04-22 | Basf Ag | Improvements in the production of urea |
| US2892870A (en) * | 1955-11-21 | 1959-06-30 | Lonza Electric & Chem Works | Process for purifying and crystallizing urea |
| NL285601A (de) * | 1961-11-28 | |||
| GB1148572A (en) * | 1966-02-05 | 1969-04-16 | Power Gas Ltd | Process for the production of coarse crystals of urea |
| FR2036413A5 (de) * | 1969-03-13 | 1970-12-24 | Thomson Csf | |
| US3903158A (en) * | 1973-05-16 | 1975-09-02 | Mexico Guanos | Process for reducing the biuret content in urea |
| GB1404098A (en) * | 1973-05-16 | 1975-08-28 | Mexico Guanos | Process for reducing the biuret content in urea |
| IN169678B (de) * | 1987-08-13 | 1991-11-30 | Austral Pacific Fertilizers | |
| EP1857439A1 (de) * | 2006-05-17 | 2007-11-21 | Kemira GrowHow Oyj | Verfahren zur Reinigung von wässriger Harnstofflösung |
| JP2008280263A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Mitsui Chemicals Inc | 高純度尿素水の製造方法 |
| CN102584635B (zh) * | 2012-01-09 | 2013-10-02 | 四川泸天化股份有限公司 | 一种车用尿素的制备方法 |
-
2011
- 2011-11-23 RU RU2011147680/04A patent/RU2472777C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-11-23 RO ROA201400380A patent/RO131559A2/ro unknown
-
2012
- 2012-03-12 UA UAA201405505A patent/UA111241C2/uk unknown
- 2012-12-03 CA CA2856276A patent/CA2856276C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-03 CZ CZ2014-354A patent/CZ305573B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2012-12-03 GB GB1408531.0A patent/GB2538483A/en not_active Withdrawn
- 2012-12-03 SG SG11201402507YA patent/SG11201402507YA/en unknown
- 2012-12-03 AU AU2012341102A patent/AU2012341102B9/en not_active Ceased
- 2012-12-03 BR BR112014011817-5A patent/BR112014011817B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-12-03 DE DE112012004881.4T patent/DE112012004881T5/de not_active Withdrawn
- 2012-12-03 ES ES201490054A patent/ES2486640B1/es active Active
- 2012-12-03 AT ATA9437/2012A patent/AT515241B1/de not_active IP Right Cessation
- 2012-12-03 PT PT2012001014A patent/PT2013077775B/pt active IP Right Grant
- 2012-12-03 WO PCT/RU2012/001014 patent/WO2013077775A2/ru active Application Filing
- 2012-12-03 MX MX2014006222A patent/MX2014006222A/es unknown
- 2012-12-03 SE SE1450590A patent/SE537706C2/sv not_active IP Right Cessation
- 2012-12-03 HU HU1400301A patent/HUP1400301A2/hu unknown
- 2012-12-03 CN CN201280055878.4A patent/CN104080765B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-03 PL PL408264A patent/PL222478B1/pl unknown
- 2012-12-03 US US14/360,347 patent/US9192893B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-03 EP EP12850929.6A patent/EP2784060B1/de not_active Not-in-force
- 2012-12-03 BG BG111761A patent/BG66591B1/bg unknown
-
2014
- 2014-05-05 FI FI20145406A patent/FI126352B/en not_active IP Right Cessation
- 2014-05-15 DK DK201470284A patent/DK178065B1/da not_active IP Right Cessation
- 2014-05-22 NO NO20140641A patent/NO20140641A1/no not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2041202C1 (ru) * | 1992-12-09 | 1995-08-09 | Научно-инженерный центр "Инфомир" | Способ получения кристаллического карбамида |
| US5645703A (en) * | 1995-12-20 | 1997-07-08 | University Of Chicago | Electrodialysis-based separation process for salt recovery and recycling from waste water |
| EP1041065A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-10-04 | Snow Brand Milk Products, Co., Ltd. | Verfahren zur isolierung von Harnstoff unter Verwendung von Membranen un deren Zusammensetzungen |
| WO2006061082A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for the removal of ammonia from an ammonia-containing gas stream |
| WO2009065534A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Saipem S.P.A. | Method for the recovery of ammonia from a gaseous stream in an synthesis process of urea |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102009010264B4 (de) | Verfahren zur Aufreinigung lithiumhaltiger Abwässer bei der kontinuierlichen Herstellung von Lithiumübergangsmetallphosphaten | |
| DE2303072A1 (de) | Verfahren zur herstellung von fluorwasserstoff aus fluornebenprodukten | |
| WO2001032298A1 (de) | Verfahren zur aufreinigung von aminosäure-haltigen lösungen durch elektrodialyse | |
| AT515241B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochreinem, kristallinen Harnstoff | |
| CN101219946B (zh) | 一种己二酸铵废液的处理回收方法及其回收系统 | |
| EP2409755A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung einer verunreinigten alkalischen Aminosäuresalzlösung | |
| CN104291502A (zh) | 一种用集成膜技术处理硝酸铵废水的装置 | |
| WO2012104137A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum aufreinigen eines mit nitrosamin verunreinigten produktes einer prozessanlage | |
| EP0968322B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben von fräsbädern | |
| EP0176698B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von L-Äpfelsäure | |
| DE102015200250A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Osmosekraftwerks und Osmosekraftwerk | |
| DE19849922A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Basen und organische Säuren enthaltenden wäßrigen Lösungen | |
| WO2008074042A2 (de) | Verfahren zur behandlung eines stoffstromes | |
| WO2020127571A1 (de) | Verfahren zur herstellung von ammoniummetawolframat | |
| DE514168C (de) | Verfahren zur Trennung von in Loesungen suspendierten oder geloesten Gemischen | |
| KR101735170B1 (ko) | 고순도 결정질 요소의 제조방법 | |
| DE413500C (de) | Verfahren zum Reinigen von Fluessigkeiten | |
| DE1593397A1 (de) | Verfahren zur Isolierung von monomerem Acrylamid aus rohen waessrigen Acrylamidloesungen | |
| NZ625024B2 (en) | Method for producing high-purity crystalline carbamide | |
| DE1120458B (de) | Verfahren zur Abtrennung von AEthylendiamin aus seinem Rohprodukt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20181203 |