DE1051844B - Process for the production of dicyandiamide from calcium cyanamide and gases containing CO2 - Google Patents
Process for the production of dicyandiamide from calcium cyanamide and gases containing CO2Info
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Description
Die Herstellung von Dicyandiamid aus Kalkstickstoff und COä-haltigen Gasen ist bekannt. Hierbei wird in einem geschlossenen Kreislauf gearbeitet, worin insbesondere die noch cyanamidhaltige Mutterlauge aus der Dicyandiamidkristallisation zur Auflösung neuer Kalkstickstoffmengen verwendet wird. Diese Endlauge enthält auch noch erhebliche Mengen an Dicyandiamid. Da somit von Anfang an Dicyandiamid im Kreislauf vorhanden ist, besteht auch keine Veranlassung, vor der Dimerisierung solche Bedingungen einzuhalten, daß Dicyandiamidbildung vermieden wird.The production of dicyandiamide from calcium cyanamide and gases containing CO a is known. This is done in a closed circuit, in which in particular the mother liquor still containing cyanamide from the dicyandiamide crystallization is used to dissolve new amounts of calcium cyanamide. This final liquor also contains considerable amounts of dicyandiamide. Since dicyandiamide is thus present in the cycle from the start, there is also no need to adhere to such conditions before the dimerization that dicyandiamide formation is avoided.
Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß auf diesem Dicyandiamidgehalt in den Ausgangslaugen erhebliche Übelstände beruhen. So scheiden diese dicyandiamidhaltigen Laugen festes Dicyandiamid aus, welches mit den kalkhaltigen Laugen alle Gefäßwände und besonders die gekühlten Wände verkrustet. Die — Folgen sind schlechte Wärmeübertragung und häufiges Reinigen und damit \rerbundenes Stillsetzen der Anlage. Ferner enthält der ausgefallene Kalkschlamm erhebliche Dicyandiamidmengen, so daß er in umständlicher Weise mit großen Wassermengen ausgewaschen werden muß, ohne daß eine befriedigende Entfernung des Dicyandiamids gelingt. Dies bedeutet einen empfindlichen Stickstoffverlust und außerdem das Entstehen großer Waschwassermengen, welche schwierig oder gar nicht verwendet werden können, was wiederum mit einem Stickstoffverlust verbunden ist.In-depth investigations have shown that this dicyandiamide content in the starting liquors is based on considerable inconveniences. These dicyandiamide-containing lyes excrete solid dicyandiamide, which, together with the lime-containing lyes, encrusts all vessel walls and especially the cooled walls. The - consequences are poor heat transfer and frequent cleaning and therefore \ r erbundenes stopping the system. Furthermore, the precipitated lime sludge contains considerable amounts of dicyandiamide, so that it has to be washed out in a laborious manner with large amounts of water without the dicyandiamide being removed satisfactorily. This means a sensitive loss of nitrogen and also the creation of large amounts of washing water which are difficult or impossible to use, which in turn is associated with a loss of nitrogen.
Diese Übelstände werden durch die Erfindung überwunden. Hierbei wird bei dem Verfahren zur
Herstellung von Dicyandiamid aus Kalkstickstoff und C O2-Iialtigen Gasen nunmehr so gearbeitet, daß die in
einer ersten Verfahrensstufe erfolgende Erzeugung der Cyanamidlauge vollständig von ihrer Dimerisierung,
die erst in einer zweiten Verfahrensstufe durchgeführt wird, getrennt gehalten wird, indem man
Kalkstickstoff mit überschüssiger Cyanamidlauge, die im Liter weniger als IOg Dicyandiamid enthält, bei
Temperaturen unterhalb 32° C behandelt, aus der dabei entstehenden Calciumbicyanamidlauge (samt den
darin enthaltenen Feststoffen) sofort mittels CO2 den Kalk ausfällt, diesen als Carbonat samt den Feststoffen
abfiltriert, den Filterkuchen mit Wasser auswäscht und die verbleibende Cyanamidlauge teils zur
Umsetzung mit weiterem Kalkstickstoff, teils zur Dimerisierung in Dicyandiamid verwendet und sie
zusammen mit der von der Dicyandiamidkristallisation anfallenden Mutterlauge bei an sich bekannten
Temperaturen und pH-Werten unter voller Ausnutzung der Dimerisationswärme gleichzeitig umsetzt
und bei einem der Umsetzungstemperatur entsprechenden Vakuum kontinuierlich eindampft, wobei
Verfahren zur Herstellung
von Dicyandiamid aus Kalkstickstoff
und CO2-Iialtigen GasenThese drawbacks are overcome by the invention. Here, in the process for the production of dicyandiamide from calcium cyanamide and CO 2 -Iialtigen gases, the production of the cyanamide liquor in a first process stage is kept completely separate from its dimerization, which is only carried out in a second process stage, by If calcium cyanamide is treated with excess cyanamide lye, which contains less than 10 g of dicyandiamide per liter, at temperatures below 32 ° C, the calcium bicyanamide lye (including the solids contained in it) is immediately precipitated using CO 2 and this is filtered off as carbonate together with the solids , washing out the filter cake with water and the remaining Cyanamidlauge partly used for reaction with further calcium cyanamide, partly for the dimerization in dicyandiamide and they together with the arising of the Dicyandiamidkristallisation mother liquor at known temperatures and p H values under full Ausnutzu ng of the heat of dimerization is converted at the same time and continuously evaporated at a vacuum corresponding to the reaction temperature, whereby a process for the preparation
of dicyandiamide from calcium cyanamide
and CO 2 -old gases
Anmelder:Applicant:
Dr.-Ing. Rolf Neubner,
° Berlin-Zehlendorf, Schützallee 2Dr.-Ing. Rolf Neubner,
° Berlin-Zehlendorf, Schützallee 2
Dr.-Ing. Rolf Neubner, Berlin-Zehlendorf,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Rolf Neubner, Berlin-Zehlendorf,
has been named as the inventor
durch zusätzliche Heizung der dimerisierenden Lauge eine gleichmäßig hohe Dicyandiamidkonzentration aufrechterhalten wird, so daß die Lauge bei Abkühlung von beispielsweise 78 auf 60° C zu kristallisieren beginnt.a uniformly high dicyandiamide concentration through additional heating of the dimerizing lye is maintained so that the liquor crystallizes on cooling from 78 to 60 ° C., for example begins.
Hierzu ist im einzelnen noch folgendes auszuführen:To this end, the following must be stated in detail:
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die Erzeugung der Cyanamidlauge in einer ersten Verfahrensstufe vollständig von ihrer Dimerisierung zu Dicyandiamid, die erst in einer zweiten Verfahrensstufe einsetzt, getrennt gehalten wird. Insbesondere ist es wesentlich, daß die Verarbeitung der Dicyandiamidmutterlauge nicht bei der Umsetzung des Kalkstickstoffes in Cyanamidlauge, sondern immer nur bei der Umsetzung der Cyanamidlauge in Dicyandiamid erfolgt. Wesentlich ist ferner, daß in der ganzen ersten Stufe des Verfahrens, nämlich der Herstellung der Cyanamidlauge, durch Vermeidung einer Dicyandiamidbildung auf die Erzeugung einer dicyandiamidfreien Cyanamidlauge geachtet wird, welche auch bei niederen Temperaturen kein festes Dicyandiamid ausscheidet. Hierzu ist erforderlich, daß während der Erzeugung der Cyanamidlauge das Ansteigen der Temperatur über die zur Dicyandiamidbildung erforderliche Höhe und das Entstehen eines alkalischen, die Dicyandiamidbildung begünstigenden pj-j-Wertes vermieden wird.The basic idea of the invention is that the production of the cyanamide in a first Process stage completely from their dimerization to dicyandiamide, which only takes place in a second process stage is used, is kept separate. In particular, it is essential that the processing of the Dicyandiamide mother liquor not when converting calcium cyanamide into cyanamide liquor, but always only takes place when the cyanamide liquor is converted into dicyandiamide. It is also essential that in the whole first stage of the process, namely the production of the cyanamide solution, by avoiding a Dicyandiamidbildung, attention is paid to the generation of a dicyandiamide-free cyanamide liquor, which no solid dicyandiamide precipitates even at low temperatures. For this it is necessary that during the generation of the cyanamide liquor, the temperature rises above that for the formation of dicyandiamide required level and the formation of an alkaline, which favors the formation of dicyandiamide pj-j value is avoided.
Nach der Erfindung erfolgt also die Umsetzung des Kalkstickstoffes und die Ausfällung des darin enthaltenen Kalkes mit Kohlensäure als Calciumcarbonat einschließlich aller weiteren Arbeitsstufen bis zur Filtration der Feststoffe in Abwesenheit von Dicyandiamid bzw. in Gegenwart von weniger als IOg Dicyandiamid im Liter der Cyanamidlauge. Zur Erreichung dieses Zieles werden zum Auflösen des Kalkstickstoffes keine dicyandiamidhaltigen Laugen, insbeson-According to the invention, the calcium cyanamide is converted and the contained therein is precipitated Carbonated lime as calcium carbonate including all further work steps up to filtration of the solids in the absence of dicyandiamide or in the presence of less than 10 g of dicyandiamide in the liter of the cyanamide liquor. To achieve this goal, the calcium cyanamide has to be dissolved no dicyandiamide-containing alkalis, especially
809 768/543809 768/543
dere keine Mutterlaugen von der Dicyandiamidkristallisation oder überschüssigen dicyandiamidhaltigen Waschlaugen von der Filtration, verwendet. Vielmehr werden nur dicyandiamidfreie Cyanamidlaugen im Kreislauf benutzt und die Umsetzung des Kalkstickstoffes einschließlich der Ausfällung des Calciumcarbonats bis zur Abtrennung der Feststoffe unter solchen an sich bekannten Temperatur-, pH-Wert- und Haltezeitbedingungen durchgeführt, daß eine unerwünschte Dicyandiamidbildung nicht eintreten kann.which do not use mother liquors from dicyandiamide crystallization or excess dicyandiamide-containing wash liquors from filtration. Rather dicyandiamidfreie Cyanamidlaugen only be used in the circuit and the implementation of the Kalkstickstoffes including the precipitation of the calcium carbonate to separate the solids under such known temperature, p H -value and hold time conditions carried out such that undesirable Dicyandiamidbildung can not occur.
Für die Auflösung bzw. Umsetzung des Kalkstickstoffes wird überschüssige Cyanamidlauge verwendet, welche sowohl das Calciumcyanamid wie auch den freien Kalk des Kalkstickstoffes als Calciumbicyanamid aufzulösen vermag. Dabei kann die Temperatur der calciumbicyanamidhaltigen Lauge durch beliebige Maßnahmen, z. B. durch Verdampfung im Vakuum bei gleichzeitiger Ausnutzung der Reaktionswärme mit oder ohne Verwendung einer Umlauflauge, unter 32° C gehalten werden.Excess cyanamide lye is used to dissolve or convert the calcium cyanamide, which both calcium cyanamide and the free lime of calcium cyanamide as calcium bicyanamide able to dissolve. The temperature of the lye containing calcium bicyanamide can be changed by any Measures, e.g. B. by evaporation in a vacuum while utilizing the heat of reaction with or without the use of a circulating liquor, be kept below 32 ° C.
Die Calciumbicyanamidlauge wird mit den darin enthaltenen Feststoffen, wie etwa Kohlenstoff und sonstigen Verunreinigungen des Kalkstickstoffes, sofort mit C02-haltigen Gasen umgesetzt. Diese Lauge braucht nicht besonders gekühlt zu werden, weil die Temperatur bei der Umsetzung des Kalkstickstoffes durch Verwendung unfiltrierter Cyanamidlauge unter 32° C gehalten werden kann.The calcium bicyanamide lye is immediately reacted with the solids contained therein, such as carbon and other impurities of calcium cyanamide, with C0 2 -containing gases. This liquor does not need to be particularly cooled because the temperature during the conversion of the calcium cyanamide can be kept below 32 ° C. by using unfiltered cyanamide liquor.
Es wird nach der Umsetzung mit den C 02-haltigen Gasen ein sehr gut filtrierbarer, fester, körniger Kalkrückstand erhalten, dessen Verwertung oder Beseitigung keine Schwierigkeiten macht.After the reaction with the C 0 2 -containing gases, a solid, granular lime residue that can be filtered very easily is obtained, the utilization or elimination of which does not present any difficulties.
Erfindungsgemäß können die Reaktionswärmen, welche bei der Umsetzung des Kalkstickstoffes mit überschüssiger Cyanamidlauge und bei der Ausfällung des Calciumcarbonats aus den Calciumcyanamidlaugen frei werden, gemeinsam oder getrennt in beliebiger Weise, z. B. durch Verdampfung im Vakuum, abgeführt werden.According to the invention, the heats of reaction generated in the reaction of the calcium cyanamide with excess cyanamide liquor and during the precipitation of calcium carbonate from the calcium cyanamide liquors become free, together or separately in any way, e.g. B. by evaporation in a vacuum, be discharged.
Weiterhin können die feststoffhaltigen Cyanamidlaugen noch vor der Filtration in einem Schlammeindicker in eine feststofffreie Cyanamidlauge und in eine mit Feststoffen bis zu 360 g/1 angereicherte Cyanamidlauge aufgeteilt werden, wobei von der feststofffreien Cyanamidlauge so viel für die weitere Verarbeitung auf Dicyandiamid entnommen wird, daß die restliche Cyanamidlauge zusammen mit der von der Filtration mit Waschwasser verdünnten Cyanamidlauge im Kreislauf für die Umsetzung des Kalkstickstoffes genügt.Furthermore, the solids-containing cyanamide liquors can be put in a sludge thickener before filtration into a solids-free cyanamide liquor and into a cyanamide liquor enriched with solids up to 360 g / 1 are divided, with so much of the solid-free cyanamide liquor for further processing on dicyandiamide is taken that the remaining cyanamide liquor together with that from the filtration Cyanamide liquor diluted with washing water in the circuit for the conversion of the calcium cyanamide enough.
Die in dieser Weise für die Dicyandiamiderzeugung entnommene Cyanamidlauge wird nun, wie schon erwähnt, zusammen mit der von der Dicyandiamidkristallisation anfallenden Mutterlauge bei an sich bekannten Temperaturen und pjj-Werten unter voller Ausnutzung der Dimerisationswärme gleichzeitig umgesetzt und bei einem der Umsetzungstemperatur entsprechenden Vakuum kontinuierlich eingedampft, wobei durch zusätzliche Heizung der dimerisierenden Lauge eine gleichmäßig hohe Dicyandiamidkonzentration aufrechterhalten wird, so daß die Lauge bei Abkühlung von beispielsweise 78 auf 60° C zu kristallisieren beginnt.The cyanamide liquor removed in this way for the dicyandiamide production is now, as already mentioned, together with the mother liquor resulting from the dicyandiamide crystallization in per se known temperatures and pjj values are implemented simultaneously with full utilization of the heat of dimerization and continuously evaporated at a vacuum corresponding to the reaction temperature, wherein a uniformly high dicyandiamide concentration through additional heating of the dimerizing lye is maintained so that the liquor crystallizes on cooling from 78 to 60 ° C., for example begins.
Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken wird so verfahren, daß bei dieser Dimerisation die noch freies Cyanamid enthaltenden konzentrierten Dicyandiamidlaugen nicht zu Ende dimerisiert, sondern mit einem Cyanamidgehalt von 50 g/1, durch Filtration von den restlichen Feststoffen befreit, der Dicyandiamidkristallisation zugeführt werden, wobei dieAccording to a further concept of the invention, the procedure is such that in this dimerization the still Concentrated dicyandiamide liquors containing free cyanamide are not dimerized to the end, but with a cyanamide content of 50 g / 1, freed from the remaining solids by filtration, the dicyandiamide crystallization are supplied, the
durch die Abkühlung und Kristallisation frei werdende Wärmemenge z.B. durch Verdampfung im Vakuum abgeführt und die nach Abtrennung des festen Dicyandiamids erhaltene, das nicht umgesetzte Cyanamid enthaltende Mutterlauge im Kreislauf zur Dimerisation zurückgeführt wird.Amount of heat released through cooling and crystallization, e.g. through evaporation in the Vacuum removed and the obtained after separation of the solid dicyandiamide, the unreacted Cyanamide-containing mother liquor is recycled to the dimerization.
Die Überlegenheit des neuen Verfahrens über die bisherige Arbeitsweise ergibt sich daraus, daß durch die Erfindung nach dem Auswaschen mit Wasser der Stickstoffgehalt im Schlamm von 1,34% auf 0,21%, d.h. der Ausbeuteverlust von 11% Stickstoff auf 1,9% Stickstoff beim Ausgehen von einem Kalkstickstoff mit 20,25% Cyanamidstickstoff und einem Anfall von 6,4 kg unlöslichen Feststoffen je Kilo Cyanamidstickstoff verringert wird.The superiority of the new method over the previous mode of operation results from the fact that through the invention after washing with water the nitrogen content in the sludge from 1.34% to 0.21%, i.e. the loss of yield from 11% nitrogen to 1.9% nitrogen when starting from calcium cyanamide with 20.25% cyanamide nitrogen and an accumulation of 6.4 kg of insoluble solids per kilo of cyanamide nitrogen is decreased.
In der deutschen Patentschrift 804 805 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem die Isolierung des Graphits aus der Lösung von technischem Kalkstickstoff in Form von freiem Kalk und Calciumcyanamid in der Cyanamidlauge voraussetzt, daß zur Bewältigung des Filtrationsvorganges diese Lauge für verhältnismäßig lange Zeit im wenigstens schwach alkalischen Bereich vorliegt, bevor durch Einleiten von CO2 (Rauchgas) und damit Ausfällung des Kalkes wieder neutralisiert wird. Im alkalischen Bereich setzt aber bekanntlich die Dimerisierung des Cyanamids zu Dicyandiamid ein, was zur Folge hat, daß der später gefällte und abgetrennte Kalk Dicyandiamidkristalle enthält, die im Gegensatz zum aus der Lösung mitgeführten Cyanamid sich nicht schon mit wenig kaltem Wasser auswaschen lassen. Der Kalk ist also stickstoffhaltig.In the German patent specification 804 805 a process is described in which the isolation of the graphite from the solution of technical calcium cyanamide in the form of free lime and calcium cyanamide in the cyanamide liquor requires that this liquor for a relatively long time in the at least weakly alkaline liquor to cope with the filtration process Area is present before it is neutralized again by introducing CO 2 (flue gas) and thus precipitation of the lime. In the alkaline range, however, it is known that the dimerization of the cyanamide to dicyandiamide begins, with the result that the lime precipitated and separated off later contains dicyandiamide crystals which, in contrast to the cyanamide carried along from the solution, cannot be washed out with a little cold water. So the lime contains nitrogen.
Bei diesem bekannten Verfahren wird nun versucht, diesen Nachteil dadurch auszuschalten, daß zwei andere Verfahrensnachteile in Kauf genommen werden, nämlich einmal das Arbeiten mit nur sehr verdünnten Cyanamidlösungen mit beispielsweise weniger als 60 g/1 Cyanamidstickstoff und außerdem das Arbeiten bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen von unter 20° C, was voraussetzt, daß der vor der Dimerisierung zu Dicyandiamid abgezweigte Anteil der Cyanamidlösung, der im Kreislauf zur weiteren Verarbeitung von Kalkstickstoff dient, zuvor erheblich gekühlt werden muß, wozu zumindest im Sommer teuere Kältesolen an Stelle von billigem Flußwasser notwendig sind. Diese beiden Nachteile sind wirtschaftlicher Natur und fallen damit sehr ins Gewicht.In this known method, an attempt is now made to eliminate this disadvantage in that two other procedural disadvantages are accepted, namely working with only very dilute cyanamide solutions with, for example, less than 60 g / 1 cyanamide nitrogen and also working at relatively low temperatures of below 20 ° C, which requires that the before Dimerization to dicyandiamide branched off portion of the cyanamide solution, which in the circuit to further Processing of calcium cyanamide is used, must be cooled considerably beforehand, for which at least in summer expensive cold brines are necessary instead of cheap river water. Both of these disadvantages are more economical Nature and are therefore very important.
Demgegenüber wird bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung auf die Isolierung des Graphitanteiles im technischen Kalkstickstoff verzichtet, der dann zusammen mit dem gefällten Kalk anfällt, welcher als grauer Kalk genauso1 gut den üblichen Düngezwecken dient wie als reinweißer Kalk.In contrast, in the method of the present invention is to dispense with the isolation of the graphite share in technical calcium cyanamide, which is then obtained, together with the precipitated lime, which as a gray lime just as well to the usual 1 as fertilizer is used as a pure white lime.
Andererseits aber kann die Umsetzung nunmehr bei wesentlich höheren Konzentrationen der Cyanamidlaugen und bei höheren Temperaturen bis zu 32° C stattfinden. Hierdurch wird einmal die Raum-Zeit-Ausbeute nicht unbeträchtlich erhöht, und zum anderen kann auf jede Art zusätzlicher Kühlung verzichtet werden. Als wichtigster wirtschaftlicher Vorteil aber fällt die Ersparnis an Energie auf, die sonst beim Arbeiten mit verdünnten Lösungen zur Wasserverdampfung in der zweiten Verfahrensstufe bei der Dicyandiamidbildung notwendig ist.On the other hand, however, the reaction can now be carried out at significantly higher concentrations of the cyanamide liquors and take place at higher temperatures up to 32 ° C. This increases the space-time yield not inconsiderably increased, and on the other hand, any kind of additional cooling can be dispensed with will. The most important economic advantage, however, is the saving in energy that is otherwise noticeable when working with dilute solutions for water evaporation in the second process stage in the Dicyandiamidbildung is necessary.
Es wird nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Verzicht auf die Graphitgewinnung also so gearbeitet, daß sofort im Anschluß an die im kontinuierlichen Stromfluß stattfindende Eintragung des technischen Kalkstickstoffes in die Kreislaufcyanamidlauge die Neutralisation durch CO2 unter Aus-According to the process of the present invention, without graphite extraction, the process is carried out in such a way that immediately following the entry of the technical calcium cyanamide into the circulating cyanamide liquor, which takes place in the continuous flow of current, the neutralization by CO 2 is carried out.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEN9176A DE1051844B (en) | 1954-07-10 | 1954-07-10 | Process for the production of dicyandiamide from calcium cyanamide and gases containing CO2 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEN9176A DE1051844B (en) | 1954-07-10 | 1954-07-10 | Process for the production of dicyandiamide from calcium cyanamide and gases containing CO2 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1051844B true DE1051844B (en) | 1959-03-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEN9176A Pending DE1051844B (en) | 1954-07-10 | 1954-07-10 | Process for the production of dicyandiamide from calcium cyanamide and gases containing CO2 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1051844B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113620844A (en) * | 2021-08-06 | 2021-11-09 | 四川金象赛瑞化工股份有限公司 | Dicyandiamide crystallization separation method and device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE722147C (en) * | 1935-08-31 | 1942-07-07 | Bayerische Stickstoff Werke Ag | Process for the production of pure dicyandiamide solutions |
DE804805C (en) * | 1948-10-19 | 1951-04-30 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Processing of technical calcium cyanamide on graphite, pure calcium carbonate or pure hydroxide and cyanamide or dicyandiamide |
-
1954
- 1954-07-10 DE DEN9176A patent/DE1051844B/en active Pending
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