DD237499A5 - Verfahren zur herstellung von festem natriumhydrogencyanamid - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festem Natriumhydrogencyanamid durch Umsetzung von Cyanamid mit Natriumhydroxid in waessriger Loesung, wobei man die Natriumhydrogencyanamid enthaltende waessrige Loesung oder Suspension mit Hilfe eines Sprueh- oder Zerstaeubungstrockners bis zur Trockene einengt und ggf. anschliessend trocknet. Hierdurch erhaelt man in technisch einfacher Weise ein pulverfoermiges, gut fliessfaehiges Produkt mit guter Reinheit und Lagerstabilitaet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von festem, insbesondere pulverförmigem und fließfähigem NatriumhydrogenCyanamid (Mononatriumcyanamid).

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, NatriumhydrogenCyanamid durch Umsetzung von Cyanamid mit Natriummethylat oder Natriumethylat in Alkoholen herzustellen (vgl. E. Drechsel; J. prakt. Chemie 11 284/53, S. 31,1875). Gemäß der DE-OS 2 358 903 ist es auch möglich, als Base anstelle der Alkoholate wasserfreies Natriumhydroxid zu verwenden, wobei als Lösungsmittel aliphatische Alkohole mit 3 bis δ C-Atomen verwendet werden.

Diese Herstellungsmethoden liefern zwar das NatriumhydrogenCyanamid in hoher Reinheit, doch muß bei diesen Verfahren von festem Cyanamid und Natriumalkoholaten bzw. festem Natriumhydroxid ausgegangen Und außerdem in möglichst wasserfreien Alkoholen gearbeitet werden. Dadurch werden diese Verfahren ziemlich aufwendig und kostspielig und somit für den technischen Maßstab uninteressant.

Man hat deshalb versucht, Cyanamid in wäßriger Lösung mit Natronlauge umzusetzen, was im Prinzip auch gelingt. Die so erhaltenen wäßrigen Lösungen von NatriumhydrogenCyanamid sind jedoch nicht sehr stabil und zersetzen sich bereits bei Raumtemperatur langsam, wobei unter anderem Harnstoff, Ammoniak,.Natriumcarbonat und Dicyandiamid entstehen. Daher müssen die wäßrigen Lösungen zur Isolierung des gebildeten Natriumhydrogencyanärnids, das im übrigen sehr gut wasserlöslich ist, unter extrem schonenden Bedingungen im Vakuum eingeengt werden. Diese schonenden Bedingungen lassen sich im Labormaßstab gerade noch mit Hilfe eines Rotationsverdampfers verwirklichen. Bei einer Übertragung auf den technischen Maßstab treten hierbei jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf.

Ziel der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von festem NatriumhydrogenCyanamid zu entwickeln, welches die bekannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein festes NatriumhydrogenCyanamid mit guter Reinheit auf relativ einfachem

technischem Wege herzustellen. , . ^

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst/daß man die NatriumhydrogenCyanamid enthaltende Lösung oder Suspension mit Hilfe eines Sprüh- oder Zerstäubungstrockners bis zur Trockne einengt und ggf. anschließend trocknet.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein pulverförmiges und , fließfähiges Produkt hoher Reinheit und Reaktivität erhält, das sich somit hervorragend für weitere Umsetzungen eignet und auch nach längerer Lagerzeit nicht zusammenbackt.

Damit ist das Vorurteil, wonach NatriumhydrogenCyanamid stets als feuchtigkeitsempfindliche Substanz anfällt (vgl. Angew. Chem.

86,, S.590,1974), überwunden worden. ·

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die wäßrige Lösung oder Suspension von NatriumhydrogenCyanamid unmittelbar nach der Umsetzung der wäßrigen Cyanamidlösung mit Natronlauge den üblichen Sprüh- oder Zerstäubungstrocknern zugeführt, wobei der Feststoffgehalt dieser Lösungen oder Suspensionen in der Regel zwischen 20 bis 70 Gew.-% liegt.

Obwohl NatriumhydrogenCyanamid eine starke Base darstellt, kann die erfindungsgemäße Sprüh- oder Zerstäubungstrocknung auch mit kohlendioxidhaltiger Luft vorgenommen werden. Die auf diese Weise getrockneten Produkte enthalten durchschnittlich 3

bis 10% Natriumcarbonat. _r

Will man ein nahezu natriumcarbonatfreies Produkt erhalten, muß man folglich mit kohlendioxidfreier Luft arbeiten. Die Entfernung von Kohlendioxid aus der Luft kann nach bekannten Methoden wie beispielsweise mit Hilfe von Molekularsieben, Natronlauge, Calciumoxid oder Calciumhydroxid erfolgen. Anstelle von Luft kann man als Heizgas auch Inertgas wie z. B. Stickstoff verwenden.

Die Sprüh- oder Zerstäubungstrockner sollten so betrieben werden, daß die Eintrittstemperatur der Heizgase zwischen 110 und

C und die Austrittstemperatur zwischen 40 und 120⁰C liegt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das Produkt relativ scnneit trotzdem ohne wesentliche Zersetzung eingeengt und getrocknet wird.

Sprüh- oder Zerstäubungstrockner können alle in der Technik üblichen Vorrichtungen verwendet werden. Als besonders äilhaft haben sich hierbei Scheibenzerstäuber für hängenden oder stehenden Einbau erwiesen. Als Zerstäubungsvorrichtungen ien aber auch Ein- oder Zweistoffdüsen problemlos eingesetzt werden.

Natriumhydrogencyanamid fällt nach der Einengung der Lösung oder Suspension als feinteiliges Pulver mit einer Reinheit von 3 82 bis 94% und einem Restfeuchtegehait von ungefähr 1 bis 3% an. Falls erforderlich, kann das Produkt anschließend noch r Nachtrocknung unterworfen werden. ,

erfindungsgemäße Verfahren kann ohne weiteres auf den großtechnischen Maßstab übertragen werden, weil es einen geringen wand erfordert und ein Produkt mit guter Reinheit, ausgezeichneter Fließfähigkeit und Lagerstabilität liefert, nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.

spiele

en nachfolgenden Beispielen 1 und 2 wurde eine Zentrifugalzerstäubufigsanlage verwendet: Niro Atomizer, Typ M-02/B, isportabler Minor; der Trockenturm hat einen Durchmesser von 800 mm, eine zylindrische Höhe von 600 mm und ist mit einem konischen Unterteil versehen.

spie! 1 '

linem 10-l-Dreihalskolben wurden 5196 g (63 Mol) 48,5%ige technische Natronlauge vorgelegt und·dann 5096 g (60 Mol) 49,5%ige Jrige Cyanamidlösung (SKW-Cyanamid L500) unter gutem Rühren und äußerer Kühlung innerhalb von 4,5 Std. in dem Maße getragen, daß die Inhentemperatur nicht über 25⁰C ansteigt. Anschließend wurde die so erhaltene Reaktionslösung während td. und 20 Min. in den oben beschriebenen Zentrifugalzerstäuber eingespeist (2375 g/h). Hierbei betrug die Eintrittstemperatur ¹ Normalluft 159°C (85 kg Luft/h), die Ablufttemperatur betrug 98 bis 99°C. Das Zerstäuberrad wurde mit einer ähgeschwindigkeit von etwa 34000 U/min, betrieben. Nach Beendigung der Sprühtrocknung erfolgte die Auswaage:

in der Vorlage (im Pulverglas) abgeschiedenes Produkt

3758 g (97,8%) Natriumhydrogencyanamid

Gehalt: 87,0% 8er. N 43,76% Gef. N 41,20% .

Gef. Dicyandiamid ' 2,9%

Gef. Harnstoff ' 2,6%

Gef. Natriumcarbonat 5,3%

Gef. Wasser (nach Karl Fischer) 2,3%

an der Trockner-Wand angelegtes Produkt, das nach Beendigung des Versuchs entfernt wurde

208 g (5,4%) Natriumhydrogencyanamid . ,

Gehalt: 83,9% Ber. N 43,76% Gef. N 40,62%

Gef. Dicyandiamid . ,2,9%

Gef. Harnstoff 2,4%

Gef. Natriumcarbonat 9,2%

Gef. Wasser (nach Kari Fischer) 1,8%

eispiel 2

er Versuch 1 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Normalluft Stickstoff verwendet wurde.. In diesem Fall enthielt das in der oriage abgeschiedene Produkt nur noch 0,4% Natriumcarbonat und wies einen Gehalt von 91,6% Natriumhydrogencyanamid auf. jrdas an der Trocknerwand angelegte Produkt wurden 0,6% Natriumcarbonat und 90,4% Natriumhydrogencyanamid gefunden.

Claims (8)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Herstellung von festem NatriumhydrogenCyanamid durch Umsetzung von Cyanamid mit Natriumhydroxid in wäßriger Lösung, gekennzeichnet dadurch, daß man die NatriumhydrogenCyanamid enthaltende wäßrige Lösung oder Suspension mit Hilfe eines Sprüh- oder Zerstäubungstrockners bis zur Trockne einengt und ggf. anschließend trocknet.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die wäßrige Lösung oder Suspension einen Feststoffgehalt von 20 bis 70 Gew.-% aufweist.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß man als Heizgas kohiendioxidfreie Luft verwendet.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man als Heizgas Stickstoff verwendet.
5. 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Eintrittsterhperatur des Heizgases 110 bis 200⁰C beträgt.
6. 6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Austrittstemperatur des Heizgases 40 bis 120°C beträgt.
7. 7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß man als Zerstäubungsvorrichtung Scheibenzerstäuber für hängenden oder stehenden Einbau verwendet. ,
8. 8. Verfahren nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß man als Zerstäubungsvorrichtung Ein- oder Zweistoffdüsen verwendet.