BG111761A

BG111761A - Метод за производство на кристален карбамид с висока чистота

Info

Publication number: BG111761A
Application number: BG111761A
Authority: BG
Inventors: Andrei ANDREEV; Farid Batullin
Original assignee: Andrei ANDREEV; Farid Batullin
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2014-08-29
Also published as: US9192893B2; NO20140641A1; CA2856276A1; RU2472777C1; NZ625024A; GB2538483A; RO131559A2; SE537706C2; WO2013077775A2; GB201408531D0; AU2012341102B9; SG11201402507YA; BR112014011817B1; PT2013077775B; BG66591B1; DK178065B1; AT515241B1; AU2012341102A1; BR112014011817A2; ES2486640A2

Abstract

Изобретението се отнася до метод за производство на кристален карбамид с висока степен на чистота. Методът включва кристализация и сушене на карбамид, при което воден разтвор на карбамид е предварително загрят от +30 до +130 градуса С и след това разтворът се пречиства чрез електродиализа при напрежение в обхвата от 400V-600V. Техническият резултат е получаване на кристален карбамид с висока степен на чистота, който може да се използва като добавка в хранително-вкусовата промишленост и като реагент в лабораторни анализи. 2 претенции, 1 фигура

Description

МЕТОД ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА КРИСТАЛЕН КАРБАМИД С ВИСОКА \>г

ЧИСТОТА

Описание:

Изобретението се отнася до областта за производство на карбамид, по-специално до метод за получаване на кристален карбамид с висока степен на чистота.

В момента има широко известни методи за получаване на гранулиран и кристален карбамид. Промишлените методи за получаване на карбамид се основават на кристализацията на воден разтвор на карбамид, получен от въглероден диоксид и амоняк. Въпреки това, карбамидът, получен по известните методи не е с достатъчна степен на чистота за използване в хранително-вкусовата промишленост и за използване като реактив за лабораторни анализи.

Най-близкото избрано техническо решение като прототип е метод за производство на кристален карбамид, получен на базата на въглероден диоксид и амоняк ( патент RU 2041202 ). Методът включва кристализация на карбамид в целия обем на преситен разтвор, отстраняване на водата от кристалите, за да се получи компактна маса, последвано от отстраняване на карбамидни кристали чрез филтриране и изсушаване. Въпреки това, полученият карбамид също така не е с достатъчна степен на чистота за използване в хранително-вкусовата промишленост и за използване като реактив за лабораторни анализи.

Целта на претендираното изобретение е да се осигури кристален карбамид с висока степен на чистота.

Задачата се решава чрез метод за производство на кристален карбамид с висока чистота от воден разтвор на карбамид, включващ кристализация и сушене на карбамид, съгласно изобретението, водният разтвор на карбамид се загрява до температура от 30°С до +130°С, и след това разтворът се пречиства чрез електродиализа при напрежение в обхвата от 400 V-600 V, при което разтворът се загрява до 30°С при концентрация от 30% до 40-50°С при концентрация от 50%, до 70-

80°С при концентрация от 70%, до 90-130°С при концентрация от 90% и по-висока.

Устройство за изпълнение на метода съгласно изобретението е показано на фигура 1. Устройството включва контейнер за съхранение 1 за първоначалния разтвор на карбамид, електродиализно устройство 2, помпа 3 за подаване на разтвор от контейнера 1 до устройството за електродиализа 2, контейнер 4 за пречистеният разтвор на карбамид, помпа 5 за подаване на пречистен карбамиден разтвор към контейнера 4, блок 6 за изпаряване и кристализация, помпа 7 за подаване на пречистения карбамид от контейнера 4 към блок 6 за изпаряване и кристализация.

Методът се провежда както следва. Суровият воден разтвор на карбамид, намиращ се в контейнера за съхранение 1 се загрява до работната температура от +30°С до +130°С, за да се избегне началото на кристализация на карбамид, при който разтворът се загрява до 30°С при концентрация от 30%, до 40-50°С при концентрация от 50% до 7080°С при концентрация от 70% до 100-120°С при концентрация от 90% и по-висока. Връзката между концентрацията на разтвора и температурата на нагряване в този смисъл се определя емпирично и е показана в таблица 1.

Както се вижда от Таблица 1, карбамидът частично се превръща в кристално състояние при температура на карбамидния разтвор, по-малка от 30°С. При нагряване на разтвора над 130°С, възниква частична хидролиза на урея и тя се димеризира до биурет, чието съдържание в пречистения карбамид е строго нормализирано.

След това разтворът се подава от помпата 3 към блока за електродиализа 2. В блока за електродиализа 2, се отстраняват солеобразуващите йони от разтвора чрез електрически ток от 400V-600V. Този диапазон осигурява оптимална производителност на процеса: съотношение количество/качество. Когато напрежението е над 600V, полученият продукт не отговаря на изискванията за пречистен карбамид, приложими по време на лабораторни анализи и в хранителновкусовата промишленост. Когато напрежението е под 400V, процесът на пречистване чрез електродиализа е бавен, така че ефективността на процеса се намалява. След процес на дейонизация, пречистеният разтвор се доставя от помпа 5 към контейнера за съхранение 4, и след това се подава от помпата 7 към блок 6 за изпаряване и кристализация, където разтворът се отделя до пречистен кристален карбамид (карбамидна кристализация ) и дейонизирана вода. Карбамидната кристализация с паралелния и процес на сушене се извършва чрез нагряване на разтвора до температура от 110°С до 150°С при атмосферно налягане или под вакуум от 50-10 Hg mm. 50-80°С.

Параметри за качество на карбамид, получен чрез метода от претенциите са представени в Таблица 2.

Таблица 2
Вид параметър	Стойност
: 1. Масова фракция на карбамид (CH4ON2),%, не по-малка от	99.8
2. Температура на стапяне, °C	132.7±1
13. Масова фракция на водно-неразтворими компоненти,%, до	0.003
4. Масова фракция на остатъци след изсушаване (под формата на сулфати),%, до	0.01
6. Масова фракция на сулфати (SO4),%, до	0.001
7. Масова фракция на хлориди (С1),%, до	0.0005
8. Масова фракция на желязо (Fe),%, до	0.0001 I
9. Масова фракция на тежки метали (РЬ),%, до	0.0002
10. Масова фракция на свободен амоняк (NH3),%, до	0.005
11. Масова фракция на биурет,%, до	0.1

По този начин, степента на чистота на получения кристален карбамид позволява използването му като добавка в хранително-вкусовата промишленост ( хранителна добавка Е927Ь) и като реагент за лабораторни анализи.

Освен това, получения кристален карбамид с висока чистота се опакова в полипропиленови торби или други подобни контейнери. Получената дейонизирана вода е производен продукт с насочено приложение: използване като компонент за антифриз и разтвор без замразяване за измиване на стъкла.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за получаване на кристален карбамид е висока степен на чистота от воден разтвор на карбамид, включващ кристализация и изсушаване на карбамид, характеризиращ се с това, че воден разтвор на карбамид се загрява до температура от 30°С до +130°С, след което разтворът се пречиства чрез електродиализа при напрежение в обхвата от 400V-600V.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че воден разтвор на карбамид се загрява до 20-30°С при концентрация от 30%, до 50-60°С при концентрация от 50%, до 70-80°С в концентрация от 70%, до 90-130°С при концентрация от 90% и по-висока.