CS265259B1 - Způsob výroby fumaranu železnatého, fumaranu amonného a síranu amonného - Google Patents

Abstract

Způsob výroby fumaranu železnatého, fumaranu amonného a síranu amonného, vycházející z hydratace meleinanhydridu, z přesmyku kyseliny maleinové za přítomnosti thiomočoviny, ze separace vyloučené kyseliny fumarové, a ze sycení suspenze, vzniklé novým rozmícháním kyseliny fumarové ve vodě, plynným čpavkem až do úplného vyčiření. Jeho podstatou je, že se vodný roztok fumaru amonného, získaný předcházející­ mi operacemi z maleinanhydridu, ochladí na 15 až 20 °G, vykrystalizovaný fumaran amonný se oddělí a vysuší. Matečný louh se přidá za teploty 95 až 100 °G ve stechiometrickém poměru k připravenému roztoku síranu želsznatého a při stejné teplotě se směs míchá po dobu 0,2 až 2 hodiny. Následně po ochlazení na 40 až 55 °C oddělí od roztoku síranu amonného sraženina fumaranu železnatáho, promyje vodou a vysuší.

Description

* Vynález řeší způsob výroby fumaranu železnatého, fumaranu amonného a síranu amonného, vycházející z hydratace maleinanhydridu, z přesmyku kyseliny maleinové za přítomnosti thiomočoviny, ze separace vyloučené kyseliny fujarové, a ze sycení suspenze, vzniklé novým rozmícháním kyseliny fumarové ve vodě, plynným čpavkem až do úplného vyčiření.

Fumaran železnatý je jednou z přísad přidávaných do krmiv hospodářským zvířatům. Vyrábí se dosud přesmykem kyseliny maleinové na fumarovou, převedením této kyseliny na sůl alkalického kovu a vysrážením fumaranu železnatého roztokem vhodné železnaté soli. Přesmyk kyseliny maleinové je možno provést několika způsoby, a to varem jejího vodného roztoku s kyselinou chlorovodíkovou, acylchloridy nebo Lewisovými kyselinami obsahujícími halogenové ionty. Fumaran železnatý je v těchto výrobách získán ve výtěžku mezi 75 až 79 % teorie, průmyslová výroba fumaranu železnatého je komplikována vznikem značného množství odpadních vod s vysokým obsahem technicky neupotřebitelných solí anorganických i organických kyselin. Jejich zpracování značně prodražuje výrobu, navíc dochází ke ztrátám výchozích surovin i konečného produktu. Problematiku recyklace matečného louhu v přesmykovém stupni (kyselina maleinová na fumarovou) i odstraňování zbytkových železnatých iontů z roztoku síranu amonného čpavkem řeší způsob výroby fumaranu železnatého podle československého autorského osvědčeníc243 823. Jeho nevýhodou je však skutečnost, že na daném zařízení se vyrobí pouze dva technicky využitelné produkty a rovněž odstranění železnatých iontů není úplné.

Uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry způsob výroby fumaranu železnatého, fumaranu amonného a síranu amonného podle

265 259 vynálezu. Jeho podstatou je, že se vodný roztok fumaranu amonného, získaný předcházejícími operacemi z maleinanhydridu, ochladí na 15 až 20 °C, vykrystalizovaný fumaran amonný se oddělí a vysuší. Matečný louh se přidá za teploty 95 až 100 °C ve stechiometrickém poměru k připravenému roztoku síranu železnatého a při stejné teplotě se směs míchá po dobu 0,2 až 2 hodiny. Následně se po ochlazení na 40 až 55 °C oddělí od roztoku síranu amonného sraženina fumaranu železnatého, promyje vodou a vysuší. Matečný louh po vysrážení fumaranu železnatého je možné opakovaně použít jako rozpouštědlo síranu železnatého. Výhodná je pětinásobná recyklace, neboí se tak získá nasycený roztok síranu amonného při 50 °C jako třetí výrobek, důležité ale je, aby při poslední recyklaci neklesla teplota v průběhu srážení a odlučování fumaranu železnatého pod 50 °C. K roztoku fumaranu amonného před smícháním s roztokem síranu železnatého je možné přidat 0,01 až 0,5 % hmotnostních redukčního aditiva, jehož použití je vhodné v potravinářském průmyslu, např. glukózy nebo kyseliny askorbové. Množství aditiva je vztaženo na sušinu reagujících komponent. Vhodné je rovněž použití vody odpadající při promývání fumaranu železnatého pro rozpouštění síranu železnatého.

K odstranění zbytkového obsahu železnatých iontů v matečném louhu po odstranění sraženiny fumaranu železnatého je možno použít přídavku stechiometrického množství sulfidů a polysulfidů amonných v roztoku, jako je například čpavkový destilát z frakční destilace dehtu. Vzniklé sulfidy železa se oddělí od vodného roztoku síranu amonného.

Způsob výroby fumaranu železnatého podle vynálezu přináší zvýšení výtěžku za současného snížení výrobních nákladů i nákla“ dů na pořízení a udržování výrobního zařízení, možnost vyrábět tři technicky významné produkty současně na jednom zařízení. Současně je komplexně vyřešena problematika odpadů, neboí ve srovnání s dosud používanými postupy vzniká podstatně menší množství odpadních vod s nižším obsahem anorganických solí.

V první řadě recyklace matečného louhu ze druhého výrobního stupně umožňuje získat nasycený roztok síranu amonného při 50 °C a minimalizuje tak množství odpadních vod z celé výroby. Další výhodou této výroby je izolace krystalického fumaranu amonného,

- 3 265 259 který je pro následné použití výhodnější než vodné roztoky.

Praktické provedení způsobu výroby fumaranu železnatého a amonného a síranu amonného podle vynálezu je zřejmé' z následujících příkladů.

Příklad 1

Do reaktoru opatřeného míchadlem a topným hadem se napustilo

463,9 kg vody a přidalo se 98 kg maleinanhydridu. Směs se za míchání zahřála na 55 °C, až došlo k úplnému rozpuštění maleinanhydridu doprovázenému hydrolýzou na kyselinu maleinovou.

K roztoku se přidalo 2,9 kg thiomočoviny a směs se míchala, dokud se thiomočovina úplně nerozpustila. Roztok se ponechal stát po dobu 8 hodin za současného samovolného vychladnutí na teplotu 25 až 35 C. Vyloučená kyselina fumarová se odsála na nuči a promyla se 16 kg vody. promývací voda se spojila s matečným louhem. Do dalšího reaktoru opatřeného míchadlem, chladicím hadem, zpětným chladičem a přívodem čpavku se napustilo 233,8 kg vody a za míchání se přidal koláč kyseliny fumarové obsahující cca 14 % vody. Míchaná suspenze byla sycena plynným čpavkem, až došlo k jejímu úplnému vyčiření, naznačujícímu ukončenou neutra lizaci kyseliny fumarové na její amonnou sůl. Teplota během této reakce stoupla vlivem uvolňujícího se neutralizačního tepla na 98 °C. Za míchání byl roztok fumaranu amonného ochlazen na 15 °C a při této teplotě míchán ještě další 2 hodiny. Vykrystalovaný fumaran amonný byl odsát na nuči a vysušen při teplotě 50 až 60 °C. Jeho množství činilo 65,46 kg. Matečný louh obsahující 75,54 kg fumaranu amonného byl zahřát na 95 °C a byl při dán roztok 140 kg heptahydrátu síranu železnatého v 92,9 kg vody. Reakční směs byla při této teplotě míchána ještě 1 hodinu a pOtee ochlazena na 40 °C. Cihlově červená sraženina fumaranu železnatého byla odsáta na nuči a promyta 69 kg vody k odstranění stop síranu amonného a fumaranu amonného, produkt - bezvodý fumaran železnaty se vysušil v sušárně při 105 až 120 °C. Jeho výtěžek činil 56,65 kg, tj. 85 % teorie, vztaženo na fumaran amonný zbylý v matečném louhu po oddělení krystalického fumaranu amonného.

příklad 2 ²⁶⁵²⁵⁹

Fumaran železnatý se vyrobil postupem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že k rozpuštění 93 kg maleinanhydridu bylo použito veškerého matečného louhu z přesmyku z prvního reakčního stupně a k rozpouštění heptahydrátu síranu železnatého bylo použito matečného louhu po srážení fumaranu železnatého z příkladu 1, jenž obsahoval 13 % hmotnostních síranu amonného. Výtěžek fumaranu železnatého byl 56,65 kg, tj. 85 % teorie, vztaženo na fumaran amonný zbylý v matečném louhu po oddělení krystalického fumaranu amonného.

příklad 3

Fumaran železnatý se vyrobil postupem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že k rozpouštění heptahydrátu síranu železnatého byl použit matečný louh po srážení fumaranu železnatého, který byl již použit čtyřikrát ke stejnému účelu. Teplota při odsávání fumaranu železnatého byla udržována na 55 °C, aby nedošlo k vykrystalizování síranu amonného. K matečnému louhu po oddělení fumaranu železnatého bylo přidáno 35 litrů roztoku sulfidu a polysulfidu amonného (čpavkový destilát z destilace ^Lehtu), vysrážené sulfidy železa se oddělí^ a roztok síranu amonného se použá k dalším účelům.

Příklad 4

Fumaran železnatý se vyrobil způsobem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že k roztoku kyseliny maleinové se přidalo 0,05 % hmotnostních organického antioxidantů používaného v potravinářství (Kurasan) a že k rozpouštění heptahydrátu síranu železnatého byly použity veškeré promývací vody ze srážení fumaranu železnatého v pěti předchozích výrobních šaržích této látky.

Claims (3)

1. Způsob výroby fumaranu železnatého, fumaranu amonného a síranu amonného, vycházející z hydratace maleinanhydridu, z přesmyku kyseliny maleinové za přítomnosti thiomočoviny, ze separace vyloučené kyseliny fumarové, a ze sycení suspenze, vzniklé novým rozmícháním kyseliny fumarové ve vodě, plynným čpavkem až do úplného vyčiření, vyznačující se tím, že se získaný roztok fumaranu amonného ochladí na 15 až 20 °C, vykrystalizovaný fumaran amonný se oddělí, vysuší a matečný louh se přidá za teploty 95 až 100 °C ve stechiometrickém poměru k připravenému roztoku síranu železnatého, při uvedené teplotě se směs míchá po dobu 0,2 až 2 hodiny, načež se po ochlazení na 40 až 55 °C oddělí sraženina fumaranu železnatého, promyje vodou a vysuší.

2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačující se tím, že se matečný louh po vysrážení fumaranu železnatého opakovaně použije jako rozpouštědlo síranu železnatého.

3. Způsob výroby podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se k roztoku fumaranu amonného před smícháním s roztokem síranu železnatého přidá 0,01 až 0,5 % hmotnostních redukčního aditiva, například glukosy nebo kyseliny askorbové, vztaženo na sušinu reagujících komponent.