DE1593092A1 - Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat aus einem Schlamm,der aus einer waessrigen Loesung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht - Google Patents

Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat aus einem Schlamm,der aus einer waessrigen Loesung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht

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DE1593092A1 DE19661593092 DE1593092A DE1593092A1 DE 1593092 A1 DE1593092 A1 DE 1593092A1 DE 19661593092 DE19661593092 DE 19661593092 DE 1593092 A DE1593092 A DE 1593092A DE 1593092 A1 DE1593092 A1 DE 1593092A1
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/24Sulfates of ammonium

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PATENiTANWALT
A \/Α«* 757 Baden-Baden 29.9.1966
. Μ. VOgT BeuHenmüllerstr. 8
Telefon. 74455
Anmelden MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, lfo.4-.2-choine. Marunouchi. Ghiyoda-ku, Tokyo, aisan
M Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat aus einem - Schlamm, der aus einer wässrigen Lösung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht. M
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat, der aus einer wässrigen Lösung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Abtrennung von festem Ammoniumsulfat aus einem Schlamm, bestehend aus einer wässrigen Lösung, die eine beträchtliche Menge gelöstes Acrylamid und festes Ammoniumsulfat enthält und die durch Hydrolyse von Acrylnitril in Gegenwart von Schwefelsäure und eine anschliessende Neutralisation des bei der Hydrolyse erhaltenen Acrylamidsulfats erhalten wird. Dabei wird die Neutralisation mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalz einer schwachen Säure durchgeführt .
Es ist bekannt, Acrylamid herzustellen, wobei ein bei der Hydrolyse von Acrylnitril erhaltenes Acrylamidsulfat in einem wässrigen Medium mittels Ammoniak oder eines Ammoniumsalzes neutralisiert, dann das als Nebenprodukt der Neutralisation erhaltene Ammoniumsulfat kristallisiert und abgetrennt und nach dem Abkühlen der Mutterlauge aus dieser Acrylamid als Kristalle abgeschieden werden.
Dieses bekannte Verfahren beruht darauf, dass sich die Löslichkeit an dem invarianten Punkt des Acrylamid und Ammoniumsulfats in dem aus Acrylamid, Ammoniumeulfat und Wasser bestehenden 3-Komponenten-System mit der Temperatur in dem System beträchtlich ändert. Der Ausdruck n invarianter Punkt H soll hierbei den spezifischen Punkt in dem Acrylamid-Ammoniumsulfat-Wasser-Grleiohgewichtsdiagramm bedeuten, an dem die aus festen Phasen
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' BAD ORIGINAL
YO2L Acrylamid und Ammoniumsulfat und einer flüssigen Phase bestehenden 3-Phasen nebeneinander bei einer bestimmten Temperatur bestehen.
Dieses bekannte Verfahren hat bei seiner Anwendung im grosstechnischen Masstab aber die Hachteile, dass die freien Acrylamidkristalle mit Ammoniumsulfat verunreinigt sind und dass man den pH-Wert des Reaktionsgemische genau einhalten muss, damit sich bei der Neutralisation des Acrylamidsulfats das Acrylamid nicht vermindert. Nach dem bekannten Verfahren, bei dem Acrylamid kristallisiert und dann aus der aus der Kristallisation und anschliessenden Abtrennung von Ammoniumsulfat stammenden Mutterlauge abgetrennt wird, vermindern sich die durch die Mutterlauge nassen Aorylamidkristalle mit dem in der Mutterlauge gelösten Ammoniumsulfat bei der Abtrennung der Acrylamidkristalle aus der Mutterlauge. Zur Vermeidung der Verunreinigung des Endprodukts Acrylamid mit Ammonium-"sulfat ist es daher erwünscht, eine Mutterlauge mit einem möglichst niedrigen Gehalt an Ammoniumsulfatutten der Kristallisation und Abtrennung von Ammoniumsulfat darzustellen.
Es wurde inzwischen erkannt, dass sich die Löslichkeiten an den invarianten Punkten von Acrylamid und Ammoniumsulfat in dem Acrylamid-Ammoniumsulfat-Wasser-System bei einer Temperaturerhöhung über etwa 2O0C stark ändern.
Nach dem in der Fig. 1 dargestellten Diagramm, das die Löslichkeit von Acrylamid und Ammoniumsulfat an den invarianten Punkten in dem 3-Komponenten-System zeigt, fallen bei einer Temperaturerhöhung über etwa 20 C die grösseren Löslichkeiten von Ammoniumsulfat bei niedrigen Temperaturen plötzlich ab» während die geringeren Löslichkeiten des Acrylamid bei niedrigen Temperaturen stark ansteigeno
Daher ergeben die Kristallisation und die Abtrennung von Ammoniumsulfat unter etwa 20 0 eine an Ammoniumsulfat reiche und an Acrylamid arme Mutterlauge, die beim Kühlen nur eine
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QAD OHlGlNAL
geringe Menge Acrylamidkristalle ergibt, die mit einer grossen Menge Ammoniumsulfat vermischt ist»
Bei dem bekannten Verfahren werden daher die Kristallisation und die Abtrennung von Ammoniumsulfat bei höheren Temperaturen als 3O0O, vorzugsweise bei 40 - 5O0C durchgeführt« In solchen Temperaturbereichen ist aber das Acrylamid so instabil, dass lebenreaktionen wie Polymerisationen auftreten. Sa diese Nebenreaktionen bei einem grösseren pH des Eeaktionsgemische eintreten, müssen die Betriebsbedingungen hinsichtlich der Neutralisation genau eingehalten werden, um einen bestimmten pH-Wert einzuhalten·
Es wurde nun gefunden, dass eine Zugabe von Propionamidamin su einem Aorylamid-Ammoniumsulfat-Wasser-System die Löslichkeit Ton Acrylamid und Ammoniumsulfat an dem invarianten Punkt bei Temperaturen unter 300C bedeutend beeinflusst, sodass die Löslichkeit yon Ammoniumsulfat herabgesetzt und die des Acrylamid erhöht wird. Die Kristallisation und die Abtrennung von Ammoniumsulfat bei niedrigeren Temperaturen in Gegenwart von Propionamidamin ergibt daher eine Mutterlauge, die mehr Acrylamid und weniger Ammoniumsulfat als bei dem bekannten Verfahren enthält. Somit wird eine grössere Ausbeute an Acrylamidkristallen erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abtrennung von festem Ammoniumsulfat aus einem Schlamm, der aus einer wässrigen Acrylamidlösung und festem Ammoniumsulfat besteht, bei niedrigen, für das Acrylamid stabileren Temperaturen vorzuschlagen·
Hierdurch entfällt die Notwendigkeit, einer genauen Kontrolle des puffertes des Reaktionsgemische.
Die Erfindung ermöglicht ferner nach der Abtrennung des festen Ammoniumsulfat8 aus dem Schlamm eine an Acrylamid reiche und an Ammoniumsulfat arme Lösung zu gewinnen.
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Erfindungsgemäsa wird dies bei einen Verfahren sur Abtrennung Ton festem Ammoniumsulfat aus einem Schlamm, der aus einer wässrigen, beträchtliche Mengen gelöstes Acrylamid und festes Ammoniumsulfat enthaltenden Lösung besteht und der Schlamm bei der neutralisation Ton Acrylamidsulfat in einem wässrigen Medium mittels Ammoniak oder einem Ammoniumsalζ einer schwachen Säure erhalten wird, dadurch erreicht, dass die Abtrennung bei 10 - 300O in Gegenwart τοη 3-30 Gewichtsteilen eines Propionamidamin oder Propionamidaminen auf 100 Gewichtsteile Wasser in dem Schlamm durchgeführt wird.
Zur Neutralisation des Acrylamidsulfatβ können als Ammonium salze einer schwachen Säure z.B. Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumcarbamat oder ein Gemisch der Verbindungen verwendet werden, aus denen diese Salze gebildet werden. Vorzugsweise wird Ammoniumbicarbonat wegen ihrer Vorteile bei der Neutralisation verwendet.
Die Neutralisation des Acrylamidsulfats wird in einem wässrigen Medium unter Anwendung der angeführten Neutralisierungsmittal in einer geeigneten Form durchgeführt. Ammoniumsalze wie Ammoniumbicarbonat können z.B. in festem Zustand, in Form eines Schlammes oder in wässriger Lösung angewandt werden. Ammoniak kann auch in gasförmigem oder flüssigem Zustand oder in Form einer wässrigen Lösung, vorzugsweise aber gasförmig zur Anwendung gelangen. Während das Acrylamidsulfat in wässriger Lösung oder in einer beliebigen Form angewandt werden kann, kann das dickflüssige, bei der Hydrolyse des Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhaltene Umsetzungsprodukt zweckmässigerweise so wie es ist τerwendet werden.
die Neutralisierung des Acrylamidsulfata und die anschliessende Abtrennung des erhaltenen Ammoniumsulfate erfindungsgemäss ■ bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wird, ist eine genau· Einstellung des pH-Wertes der Lösung wie bei dem bekannten Verfahren nicht notwendig. Vorzugsweise wird die Lösung auf einem pE-Wert von etwa 3-9 zweckmässig auf etwa 5 - 8 gehalten. Bei einem zu hohen pH treten Nebenreaktionen auf, die eine geringer·
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Ausbeute an Acrylamid zur folge haben· Bei einem zu niedrigen pH wird hingegen das Acrylamid zur Acrylsäure hydrolysiert und/ oder polymerisiert) wodurch die Umsetzungeprodukte sähflüssiger werden und sich feste Materialien in dem Reaktionsgefäss abscheiden. Das Verhältnis zwischen dem Acrylamidsulfat und dem wässrigen, dem Beaktionsgefäss zugeführten Medium wird vorzugsweise so eingestellt, dass nach der Neutralisation der Schlamm 30 - 150, vorzugsweise 50 - 80 G-ewiehtsteile Acrylamid auf 100 Gewichtsteile Wasser enthält.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung von Ammoniumsulfat aus dem Schlamm in Gegenwart einer bestimmten Menge Propionamidamin oder Propionamidaminen durchge- führt wird, wobei das Ammoniumsulfat als Nebenprodukt bei der e Neutralisation von Aorylamidsulfat gewonnen wird.
Es wurde gefunden, dass ein Zusatz von Propionamidamin oder Propionamidaminen zu einem Aorylan&d-Ammoniumsulfat-Wasser-System eine wesentliche Änderung in der Löslichkeit sowohl des Acrylamid als auch des Ammoniumsulfats an den invarianten Punkten bewirkt, sodass die Abtrennung des Ammoniumsulfats bei niedrigeren Temperaturen als bei den bekannten Verfahren vorgenommen werden kann. Als Propionamidamine können hierbei z.B. ß-Aminopropionamid, ß-ß»-iminodipropionamid und ß,ß',ß"-Nitriltripropionamid für sieh oder in Mischung miteinander verwendet werden. Wegen der ungenügenden Bildung an Propionamidaminen als Nebenprodukt bei der Neutralisation des Acrylamidsulfats unter üblichen Bedingungen mittels Ammoniak muss meistens das Propionamidamin dem Schlamm in solcher Menge zugesetzt werden, dass der Gehalt des Propionamidamin in ihm auf einem bestimmten Wert gehalten wird·
Bei einer kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemässexL Verfahrene, d.h. bei einer sofortigenKuhlung der Mutterlauge nach der Abtrennung des Ammoniumsulfats zur Abscheidung der Acrylamidkristalle und bei einer Führung der Bestmutterlauge im Kreislauf für die Neutralisation kann der Gehalt an Propionamid-•min in dem Schlamm auf einem bestimmten Wert gehalten werden·
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Dabei ist nur der Verlust, der durch den ATbzug der Mutterlauge aus dem System zur Vermeidung der Ansammlung von Verunreinigungen in ihm enststeht, zu ersetzen.
Ia folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutertι
Fig. 1 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der
Löslichkeit an den invarianten Punkten τon Acrylamid und Ammoniumsulfat in Wasser und in einer wässrigen Lösung von ß,ß!,ß"-Mitriltripropionamid und den Temperaturen,
Jig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem AbnahmeTerhältnis
des Acrylamid in einer wässrigen Ammoniumsulfatlösung, deren pH und den Temperaturen,
?igo 3 stellt das Verhältnis zwischen der in einem wässrigen Medium enthaltenden Menge Ji1B' ,ß"-Nitriltripropionamid und der Löslichkeit an den invarianten Punkten Ton Acrylamid und Ammoniumsulfat dar und
?ig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen den Löslichkeiten von Acrylamid und Ammoniumsulfat·
Die Kurven "E" und "?" der Pig. I stellen die Löslichkeit Ton Acrylamid und Ammoniumsulfat an den invarianten Punkten in einem AcrylamiA-Ammoniumsulfat-Wasser-System und die Eurre NeN die Löslichkeit τοη Acrylamid an dem invarianten Punkt in Gegenwart Ton 12 Gewichtateilen ß,ß',ß"-Iitriltripropionamid auf 100 Gewichtsteile Wasser in dem 3-Iomponenten-System dar· Die Kurre MfM zeigt die Löslichkeit τοη Ammoniumsulfat unter den gleichen Bedingungen. Et'ist ersichtlich, dass bei einem Vorhandensein τοη ß,ß',B--Fitriltripropionamid in dem System die Löe-y Henkelt τοη Acrylamid an den invarianten Punkten steigt, während die des Ammoniumsulfats sinkt. Diese Änderungen der Löslichkeit sind bei Temperaturen unter etwa 309O , besonders unter 250C bedeutsam; Infolge des Ansteigens der Löslichkeit de« Acrylamid wird die Abtrennung des Ammoniumsulfate in grosstechnischem Massstab im Gegensatz zu den bekannten Verfahren bei niedrigeren
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Temperatur·* mater 3O0O, sogar unter 200O alt Verteil durchgeführt·
Aus der Tig· 2 geht hervor, dass je höher die Temperatur und/eder der pH-Wert ist, desto grosser da· Abnahaeverhältnis des Acrylamid infolge der febenreaktionen, einschliesslioh der Bildung toil Propionamidamin ist. Berücksichtigt man aber den örtlichen Anstieg des pH an des Einlass des leaktionsgefässee für die Veutralisationsmittel, so ist ein gröeserer Bereich für dem pH-Wert sweckaässig. Daher soll die leutralisatioa dee Acrylasddsulfats uad die Abtrennung des als lebenpredukt entstehenden Aaaoaiuasulfats bei aögliohet niedrigen Temperaturen durchgeführt werden· Soait werden feaperaturen Ton 10 - 3O0C besonders Toa 15 - 200O gegenüber niedrigeren feaperaturen bevorzugt, da diese einen ungünstigen Einfluss auf die Löslichkeit haben, wie dies aus Tig· I hervorgeht.
Die Kurven "<*", "H1VI " und "J" der lig. 3 bedeuten die Löslichkeit des Acrylamid an den invarianten Punkten bei 25, 20, 15 und 50O und die Kurven "g", "h"f Hi* und "j" die des Ammoniumsulfate ia gleichen Sinne. Aus der Tig. 3 ist ersichtlich, dass ait dea Steigen des Propionamidamingehalts die Löslichkeit des Acrylamid steigt und die des Ammoniumsulfate sinkt.
Es ist sweokaässig, dass 3-30 Gewichtsteile Propionamidamic auf 100 Gewichtsteile Wasser in dem Schlamm enthalten sind. Mit dea Steigen des Propionaaidaaingehalts verringert sich aber dessen Wirkung und eine su grosae Menge Propionaaidamin vermischt sieh leicht mit dea Endprodukt. Es ist daher sweckaässig, dass der Schlamm 3-30 feil·, vorzugsweise 4-20 Teile, sweckmässig 10 - Ie* Gewichtsteile Propionamidamia auf 100 öewiohtsteile Wasser enthält.
Die Wirkung des Propionamidamin,das in einem Acrylamid-Ammoniuasulfat-Was8er-Sy8tea enthalten ist, auf die Abtrennung von Amaoniumsulfat z.B. bei 180O, wird unter Bezugnahme auf das ■ Diagraaa der Fig. 4- näher erläutert. In dieser stellt die Kurve "A" den Ort des invarianten Punktes jeweils bei aufeinanderfolgenden Teaperaturen dar und die Kurven "B", 11C" und "D" zeigen
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BAI> ORIGINAL
die Lösliohkeiten bei O, 20, und 4O0C von Ammoniumsulfat mid Acrylamid in einem wässrigen Medium.
ferner stellt die Kurve Haw den Ort des invarianten Punkte jeweils bei aufeinanderfolg'enden leaperaturen für den Jail dar, bei dem das 3-Komponenten-System 12 Gewichtsteile Hitriltripropionamid auf 100 Gewiohtsteile Wasser enthält. Die Kurven "bw und «o» steigen dagegen die Löslichkeit en von Ammoniumsulfat und Acrylamid unter den gleichen Bedingungen bei 0 und 2O0G* Enthält die Lösung kein Nitrilpropionamid, so liegt der invariante Punkt bei 180O bei dem Punkt Io Wird die Lösung auf O0C unter Kristallisation und Abscheidung von Acrylamid abgekühlt, so ändert sich die Zusammensetzung der Lösung und erreicht den Punkt II. Wird der Lösung Ammoniumsulfat zugefügt, so ändert sich die Zusammensetzung der Lösung entlang der Linie II-III und erreicht den invarianten Punkt bei O0O bei III. Andererseits befindet sich der invariante Punkt bei dem Punkt I' für eine Lösung, die Hitriltripropionamid enthält. Wird die Lösung auf O0O abgekühlt, so ändert sich die Zusammensetzung der Lösung und erreicht den Punkt II1· Wird der Lösung Ammoniumsulfat zugesetzt, so ändert sich deren Zusammensetzung weiter entlang der Linie II'-III· und erreicht den Punkt III1, der den invarianten Punkt bei O0O darstellt. Einige Angaben, insbesondere Mengenangaben, des bei dieser Arbeitsweise erhaltenen Acrylamid sind in der folgenden Tabelle zusammengestelltJ
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Tabelle 1
ait NTPA ' ohne NTPA
* Punkt I
22
57
Punkt I»
67
30
Zusammensetzung der Lö
sung nach. Abtrennung- des
Aamoniumsulfat s
AAM1), g/lOOg H2O
AS2), g/lOOg H2O
Punkt II
12
57
Punkt II1
30
30
Zusammensetzung der Lö
sung naoh Beendigung der
Kühlung
AAM, g/100g H2O
AS, g/lOOg H2O
10 37
AAM-Ausbeute durch
Kühlen g/lOOg HgO
Punkt III
10
61
Punkt III«
16
53
Zusammensetzung der Lö
sung naoh Zugabe von-
AS
AAM, g/lOOg H2O
AS, g/lOOg H2O
2 14
AAM-Ausbeute durch Zugabe
yon AS,g/lOOg H2G
1) Acrylamid
2) Ammoniumsulfat
3) Hitriltripropionamid
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ORIGINAL
Aus der obigen Tabelle geht horror, lass iaa Vorhandensein Ton Propionamidamin wie VitriLr^tripropionaaiA die Zusammensetzung der Lösung nach der Abtrennung von Ammoniumsulfat zu ändern vermag, sodass der Gehalt des Acrylamid grosser und die des Ammoniumsulfate kleiner wird. Es ist daher auch möglich, eine grossere Ausbeute an Acrylamid ku erhalten, während ein geringerer Gehalt an Ammoniumsulfat in der Lösung hinterbleibt, was wiederum eine geringere Menge Ammoniumsulfat in dem Bndprodukt Acrylamid ergibt. Kaoh der Kristallisation und der folgenden Abtrennung von Acrylamid kann" der Lösung erfindungsgemäss^weiterhin Ammoniumaulfat zur zusätzlichen Kristallisation und Abscheidung von Acrylamid aus der Lösung zugesetzt werden· Diese Ausführungsform der Erfindung ist gegenüber den bekannten Verfahren vorteilhaft·
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind folgendes
1· Das bedeutende Ansteigen der Löslichkeiten des Acrylamid an den invarianten Punkten infolge der Anwesenheit von Propionamidamin erleichtert das Arbeiten bei niedrigeren Temperaturen als bei den üblichen Verfahren« Daher können niedrigere Temperaturen, selbst unter 200O,die niemals vorher bei den bekannten Verfahren angewandt wurden, bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Anwendung gelangen, um die Kristallisation und anschliessend die Abtrennung von Ammoniumsulfat zu bewirken·
2. Die Kristallisation und Abtrennung des Ammoniumsulfats bei niedrigen Temperaturen erhöht die Beständigkeit des Acrylamid in der Lösung und setzt die Bildung von Nebenprodukten herab. Dies führt wiederum zu einem geringeren Verlust an Mutterlauge, da sonst ein Teil der Mutterlauge zur Vermeidung von Ansammlungen von Hebenprodukten in den Eeaktionsgefässen bei einery kontinuierlichen Arbeitsweise nach der Abtrennung des/^us^alm System entfernt werden müsste. Daduroh wird auch die Ausbeute an Aorylamid erhöht, Jexn&r wird durch die Herabsetzung der Bildung von lebenprodukten die Qualität des Endprodukts, nämlich der Aorylamidkristalle verbessert.
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3· Dit rerseaaerte Beständigkeit de· Acrylamid erlaubt einen ♦eiteren Anwendungsbereich der Betriebsbedingungen insbesondere des pH dee Schlamms, sodasa dadurch die Durchführung des Verfahrens erleichtert wird. Sie Herabsetzung der Bildung Ton Nebenprodukten erleichtert ebenfalls den Betrieb und gewährleistet ein sicheres Arbeiten über eine lange Zeit.
In den folgenden Beispielen soll unter den Auedruck N Teile * " Gewi entstelle M verstanden «erden.
Beispiell
Sin mit einem Hührer und einer Kühlvorrichtung versehenes leaktionsgefäse wurde zum Neutralisieren verwendet. Breihundertvlerzehn Teile einer wässrigen, 34 Teile ß,ßfM-Iitriltripropionamid enthaltende Lösung wurden in das Gefäsa gegeben. 460 Teile durch Hydrolyse ven Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhaltenes Aorylamidaulfat und 99»5 Teile gasförmiges Ammoniak wurden dann kontinuierlich unter BUhren während 3 Stunden dem Reaktionsgefäss für die leutralisationsreaktion zugeführt. Der Inhalt des Gtefässea wurde dann etwa 10 Hinuten zur Vervollständigung der Neutralisation gerührt. Während der Umsetzung wurde die Temperatur innerhalb des Gefässes auf 18 - 190C und. der pH-Wert des Umsetzungsgemiachs auf 5-8 gehalten· Sie Analyse des Sehlammea ergab nach der Umsetzung eine Bildung von 183,4 Teilen Acrylamid, was einer Ausbeute von 97,OJi Acrylamid, bezogen auf die Menge des eingesetzten Acrylnitril entsprach.
Der umgesetzte Sohlamm wurde auf 180O gehalten und die Ammoniumsulfatkristalle abzentrifugiert. Sas erhaltene Piltrat enthielt 65,5 Teile gelöstes Acrylamid und 34,0 Teile gelöstes Ammoniumsulfat in 100 Teilen Wasser.
Sie Menge des Acrylamid, die in dem bei dem Zentrifugieren erhaltenen Ammoniumsulfatkristallen enthalten war, beträgt weniger als 0,3Jt. Sas Acrylamid war leicht mit Wasser auswaschbar.
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BAD ORIGINAL
Vergleichsversuohe 1 und 2
Sas im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäse wurde zum Neutralisieren verwendet. Wasser wurde in das G-efäse gegebene Ein durch Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhaltenes lcrylamidsulfat und flüssiges Ammoniak wurden dann kontinuierlich unter Rühren während 3 Stunden dem Reaktionsgefäss für die Neutralisationsreaktion zugeführt· Dieses wurde etwa 10 Minuten zur Vervollständigung der Umsetzung gerührt. Während der Umsetzung wurde die Temperatur und das pH auf den vorher bestimmten Werten gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung wurde der erhaltene Schlamm zwecks Bestimmung der Menge des gebildeten Acrylamid analysiert und das Ammoniumsulfat bei der vorbestimmten Temperatur von dem Schlamm abfiltriert. Die Analyse des erhaltenen filtrate ist zusammen mit den Ergebnissen aus dem Beispiel 1 in der Tabelle 2 zum Vergleich aufgeführt.
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Tabeile 2
Vergleichs
versuch 1
Vergleicha-
Tersuch 2
Beispiel
1
zugesetztes Wasser.
Teile
27Q 500 280
AAMS1), Seile
Entsprechende Mole
Acrylnitril
600
(5.52)
225
(1.25)
480
(2.66)
Ammoniak, !Teile 124.5 46.7 99.5
!Neutralisations^ edin-
gungeni
Temperatur C,
pH
58-45
4-5
20-22
5-6.5
18-19
5-8
gebildetes Acrylamid
bezogen auf Acrylnitril
92o4 95.5 97.0
Ammoniumsulfat-Abtren
nung
Temperatur O
40 22 18
Zusammensetzung der
lösung nach. Abtrennung
des Ammoniumsulfats
Acrylamid
g/lOOg H2O
80.7 28.0 65.5
Ammoniumsulfat
g/100 H2O
54.5 54.0 54.0
rylamidsulfat
i Bsi dem Yergleichsverauch 1 traten bei der neutralisation Seigerungen von zähflüssigem Material auf.
ΠΟ0323/17Ο1
BAD ORIGINAL
Beispiel 2
Das in Beispiel 1 beschriebene leaktionsgefäss wurde zum Heutralisieren verwendet. 173 Teile Mutterlauge, die litriltripropionamid und Wasser im Verhältnis von 12»100 enthielt, und die durch Kristallisation und ansehliessende Abtrennung des Acrylamid aus einem TiItrat bei O0C erhalten wurde, wurde in das Eeaktionsgefäss gegeben. Bas verwendete Filtrat wurde dabei nach der Abtrennung des Ammoniumsulfate, wie im Seispiel 1 beschrieben, gewonnen. 87,5 feile Acrylamidsulfat , das bei der Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhalten wurde, und Ammoniak wurden dann kontinuierlich unter Kihren während etwa 2 Stunden dem Gefäss für die leutralisationsreaktion angeführt. Der Inhalt des Beaktionsgefässes wurde noch etwa 10 Minuten zur Vervollständigung der Umsetzung gerührt. I1Ur die leutralisation wurden 16,5 feile Ammoniak gebraucht. Während der Umsetzung wurde die Temperatur innerhalb des Heaktionsgefässes auf 18 - 190C und der pH-Wert des ümsetzungsgemischs auf 5-8 gehalten. Per Schlamm enthielt nach der Umsetzung 58 feile Acrylamid. Ka&. üzug dsö in der angeführten Mutterlauge enthaltenen Acrylamid von diesen 58 Teilen betrug die gebildete Menge Acrylamid 30 Teile, was einer Ausbeute von 975* bezogen auf das Acrylnitril entspricht.
!fach der !neutralisation, wurde das Ammoniumsulfat aus dem Schlamm bei 180O abaentrifugiert. Das erhaltene Piltrat wurde auf O0C abgekühlt, das auskristallisierte Acrylamid von der Mutterlauge abzentrifugiert und mit 3 feilen Wasser gewaschen. Babei wurden 29 feile gereinigte Aorylämidkristalle erhalten, die nur 0,3Jf Ammönlumsulfat und kein Äitriltripropionamid enthielten. · '
Beispiel 3
Das in Beispiel 1 beschriebene Eeaktionsgefäss wurde zum Neutralisieren verwendet. 237 feile einer wässrigen, 25,5 feil© litriltrißropionamid enthaltende» Lösung wurd® in das Gefäss gegeben. 500 feile durch Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser srhalteses Aerylamidsnlfat> entsprechend
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ßA ORJG/NA!
2.76 Molen Acrylnitril, und 480 Teile pulverförmiges Ammoniumbicarbonat wurden dann allmählich, unter Rühren in etwa 2 Stunden dem Eeaktionsgefäss für die leutralisationsreaktion zugeführt« Der Inhalt des ßefäases wurde noch etwa 10 Minuten zur Vervollätändigung der Umsetzung gerührt· Während der Umsetzung wurden die Temperatur innerhalb des G-efässes auf etwa 18°0 und der pH-Wert der Lösung auf 5-8 gehalten. Sie Einstellung des pH war dabei einfacher als bei der Verwendung von Ammoniak als Neutralisationamittel.
Die Analyse des umgesetzten Schlammes ergab die Bildung von 192,7 Teilen Acrylamid, was einer Ausbeute von 98,2 Jt, bezogen auf das Acrylnitril entspricht. Der Schlamm wurde dann auf 180O gehalten und Ammoniumsulfatkriatalle aus dem Schlamm abzentrifugiert. Das erhaltene ?iltrat enthielt 60 Teile gelöstes Acrylamid und 35 Teile gelöstes Ammoniumsulfat in 100 Teilen Wasser.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Abtrennung von festem Ammoniumsulfat aus
    einem Schlamm, der aus einer wässrigen Lösung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht und der besonders durch Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser und Neutralisation des gebildeten Acrylamidsulfats mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalz erhalten wird, vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat aus dem Schlamm in Gegenwart von 3-30 Gewicht8teilen Propionamidamin oder Propionamidaminen auf 100 Gewichtsteile Wasser bei Temperaturen von 10 - 30e0 abgetrennt wird.
    2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat in Gegenwart von 4-20 Gewichtsteilen Propionamidamin auf 100 Gewichtsteile Wasser aus dem Schlamm abgetrennt wird.
    3· Verfahren nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat in Gegenwart von 10 - 16 Gewichtsteilen Propionamidamin auf 100 Gewichtsteil· Wasser aus dem Schlamm abgetrennt wird.
    A. Verfahren nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat in Gegenwart von ß,ßf,ß"-Hitriltripropionamidamin aus dem Schlamm abgetrennt wird·
    5. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 4 » dadurch gekennzeichnet, dase die Abtrennung des Ammoniumsulfat bei 15 - 2O0O durchgeführt wird.
    6. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 5 , dadurch gekennzeichnet, dase zur Neutralisation des Acrylamidsulfats ein Ammoniumsais einer schwachen Säure verwendet wird·
    7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Heutralisation des Acrylamidsulfats Ammoniumbicarbonat oder Ammoniumcarbamat verwendet wird·
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    -17- 1593Ö92
    8. Verfahren nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die neutralisation des Acrylamidsulfats bei 10 - 3O0O durchgeführt wird«
    9ο Verfahren nach Ansprüchen 1 - 7 » dadurch gekennzeichnet, dass die Neutralisation des Aorylamidsulfats bei 15 - 200O durchgeführt wird.
    10. Kontinuierliche Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 - 9 > dadurch gekennzeichnet, dass die nach Abtrennung des festen Ammoniumsulfate aus dem Schlamm erhaltene Flüssigkeit in an sich bekannter Weise abgekühlt, die abgeschiedenen Acrylamidkristalle abgetrennt und die hinterbleibende Flüssigkeit im Kreislauf in die Neutralisationsstufe des Acrylamidsulfats geführt wird.
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