DE2429679A1

DE2429679A1 - Verfahren zur regenerierung eines bades aus geschmolzenen salzen

Info

Publication number: DE2429679A1
Application number: DE2429679A
Authority: DE
Inventors: Antoine Gaucher; Gerard Guilhot
Original assignee: Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA
Current assignee: Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-06-20
Publication date: 1975-01-09
Also published as: AR204533A1; IT1011999B; DD112667A5; JPS5068932A; CH593344A5; BR7405013A; CA1037844A; DE2429679B2; SE7407982L; NL7408198A; ES427426A1; GB1433690A; SE411461B; BR7405013D0

Description

DR.MÜLLER-BORE .DlPLMNC. GFlOENING OIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-CHEM. DR. SCHÖN DIPL.-PHYS. HERTEL

PATENTANWÄLTE

2 0. Juni 1374

D/S/Gl - C 2852

Centre Stephanois de Recherches Mecaniques HYDROMECANIQUE ET-FROTTEMENT, Andrezieux-Boutheon, Frankreich

Verfahren zur Regenerierung eines Bades aus geschmolzenen Salzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung eines Bades aus geschmolzenen Salzen, insbesondere eines Bades, das zur Behandlung von Metalloberflächen dient.

Es sind Salzbäder zur Behandlung von Metalloberflächen bekannt, deren Hauptwirkstoffe unter anderein aus Cyanaten und Cyaniden bestehen. Diese Bäder neigen, bedingt durch eine Oxydation, zur Bildung von Carbonaten, die praktisch ohne Wirkung sind. Es gibt drei Arten von Veränderungen oder Verbrauchsmöglichkeiten derartiger Bäder:

1)'.Die behandelten Stücke schleppen das Salz mit, von dem sie benetzt werden.

2) Die Behandlung selbst hat eine Zwischenwirkung zwischen dem Metall und dem Bad zur Folge, wodurch unlösliche und schlammartige Produkte entstehen.

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3) Eine permanente Oxydation durch die Atmosphäre oder durch eingeblasene Luft hat kontinuierlich eine Veränderung der Badzusammensetzung in der Weise zur Folge, dass Cyanide in Cyanate und Cyanate in Carbonate umgewandelt werden, was mit anderen Worten bedeutet, dass letztlich bei der Badveränderung durch Oxydation ein inaktives Produkt entsteht.

Es ist bereits bekannt, Salze zuzusetzen,' um das inaktive Carbonat erneut in aktives Cyanat umzuwandeln. Eines dieser bekannten Salze ist das Carbamid, das auch als Harnstoff bezeichnet wird und der Formel CO(NH₂)O entspricht.

Diese Methode wird in industriellem Maßstabe angewendet, sie ist jedoch insofern schwierig durchzuführen, als Vorsichtsmassnahmen zu ergreifen sind, infolge einer kräftigen Ammoniakentwicklung, welche auf die Wirkung des Harnstoffs auf die Carbonate des Bades zurückgeht.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird derartigen Bädern zu Beginn ein Umwandlungsmittel zugesetzt, das die Regenerierung von Carbonaten durch Umwandlung in Cyanate bewirkt, wobei, dieses Mittel eine geringere Gasfreisetzung bewirkt und das freigesetzte Gas weniger mit Ammoniak angereichert ist als dies bei der geschilderten bekannten Methode der Fall ist. Daher lässt sich die Erfindung leichter in industriellem Maßstabe durchführen als das bekannte Verfahren.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Regenerierung eines Bades aus geschmolzenen Salzen, die Cyanate und Carbonate enthalten, geschaffen, bei dessen Durchführung dem Bad ein Mittel zugesetzt wird, welches das inaktive Carbonat in aktives Cyanat umwandelt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Umwandlungsmittel in der Weise hergestellt worden ist,

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dass wenigstens eine Substanz, die wenigstens eine Amidfunktion aufweist, einer Behandlung zur Freisetzung von gasförmigem Ammoniak unterzogen worden, ist.

Das Umwandlungsmittel kann aus einem einzigen Produkt, beispielsweise Biuret oder Diacetamid etc. bestehen, es kann sich jedoch auch um eine Mischung aus mehreren Produkten handeln, die aus einer oder mehreren Substanzen erhalten werden, welche gasförmiges Ammoniak freizusetzen vermögen, wobei wenigstens eine und vorzugsweise jede Verbindung wenigstens eine Amidfunktion aufweist.

Die Behandlung zur Freisetzung von gasförmigem Ammoniak kann entweder durch Erhitzen oder durch eine andere Behandlung erfolgen,, insbesondere durch einen chemischen Angriff, beispielsweise durch Äthylcarbamat.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Es wird ein Bad aus geschmolzenen Salzen zur Behandlung von Metalloberflächen verwendet, das 35 % des aktiven Cyanatrestes CNO" und 25 % des inaktiven Carbonatrestes CO," enthält.

Dieses Bad neigt dazu, durch Oxydation in Carbonate umgewandelt zu werden, die praktisch ohne ¥irkung sind. '

Um das Bad zu regenerieren, wird ein Umwandlungsmittel zugesetzt, welches das inaktive Carbonat in aktives Cyanat umwandelt.

Dieses Umwandlungsmittel wird in der Weise ausgewählt, dass in dem Bad keine starke Gasfreisetzung erfolgt, so wie dies insbe-

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sondere dann der Fall ist, wenn das Mittel in der üblichen Weise aus Carbamid, auch als Harnstoff bezeichnet, der Formel )₂ besteht.

Erfindungsgemäss wird zu diesem Zweck als Umwandlungsmittel ein solches verwendet, das in der Weise hergestellt worden ist, dass wenigstens eine Substanz, die wenigstens eine Amidfunktion aufweist, einer Behandlung zur Freisetzung von Ammoniakgas unterzogen worden ist.

Im vorliegenden Beispiel wird eine einzige Substanz vorgesehen. Das Umwandlungsmittel besteht aus einem einzigen Produkt, während die Behandlung zur Freisetzung von Ammoniakgas, die an diesem Umwandlungsmittel ausgehend von dieser Substanz durchgeführt wird, aus einem Erhitzen.dieser Substanz besteht.

Insbesondere besteht die Ausgangssubstanz aus Carbamid, auch Harnstoff genannt, der Formel CO(NHp)₂J das wenigstens eine Amidfunktion aufweist.

Der Harnstoff wird durch Erwärmen auf 160⁰C behandelt, wobei folgende Reaktion festgestellt wird:

2C0(KH₂)₂ {> NH₂-CO-NH-CO-NH₂ + NH,

Nach 1,5-stündigem Erhitzen bleibt praktisch der Körper NH₂-CO-NH-CO-NH₂ zurück, der als Biuret bezeichnet wird. Dieses Biuret stellt das Umwandlungsmittel zur Umwandlung von inaktivem Carbonat in aktives Cyanat dar.

Setzt man Biuret einem Bad aus geschmolzenen Salzen, die Cyanate und Carbonate zur Behandlung von Metalloberflächen enthalten, zu, dann stellt man eine ausgezeichnete Regenerierung des Bades ohne

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übermässige Gasfreisetzung fest.
Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wird von einer einzigen Substanz ausgegangen, die eine Amidfunktion enthält und Ammoniakgas freizusetzen vermag, um zu einem Umwandlungsmittel zu gelangen, das aus einem einzigen Produkt besteht.

Diese Substanz besteht jedoch nicht aus Carbamid, auch Harnstoff genannt, sondern aus Acetamid, das eine Amidfunktion aufweist. Das erhaltene Umwandlungsmittel ist dann nicht Biuret, sondern Diacetamid.

Das Acetamid wird auf eine Temperatur von 220⁰C während einer Zeitspanne von 1,5 Stunden erhitzt. Auf diese Weise erhält man das Diacetamid.

Dieses Diacetamid wird als Umwandlungsmittel zur Umwandlung von inaktivem Carbonat in aktives Cyanat zur Regenerierung eines Bades aus geschmolzenen Salzen eingesetzt, das Carbonate und Cyanate enthält und zur Behandlung von Metalloberflächen verwendet wird. Dabei wird keine starke Gasentwicklung festgestellt.

Beispiel 3

Wie in Beispiel 1 oder in Beispiel 2 wird von einer einzigen Substanz ausgegangen, die eine Amidfunktion aufweist und Ammoniakgas freizusetzen vermag, um zu einem Umwandlungsmittel zu gelangen, dieses besteht jedoch nicht aus einem einzigen Produkt, sondern aus einer Produktmischung.

Diese einzige Substanz ist Acetamid, während die Produktmischung, die das Umwandlungsmittel darstellt, eine Mischung aus Diacetamid und Isocyansäure ist.

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Das Acetamid wird auf eine Temperatur von 260⁰C während einer Zeitspanne von 3 Stunden erhitzt. Dabei erhält man gleichzeitig Diacetamid sowie Isocyansäure.

Beispiel 4

Es wird von einer Substanz ausgegangen, die wenigstens eine Amidfunktion enthält. Diese Substanz wird unter solchen Temperaturbedingungen erhitzt, dass nicht nur eine Ammoniakgasfreisetzung wie in Beispiel 3 erfolgt, sondern gleichzeitig mehrere Produkte gebildet werden, die zusammen das Umwandlungsmittel darstellen.

Zu diesem Zweck wird beispielsweise wie folgt verfahren:

Durch Erhitzen von Carbamid, auch als Harnstoff bezeichnet, auf eine Temperatur von 300⁰C kann man gleichzeitig Biuret, Ammelid, Guanidin sowie Isocyansäure erhalten. Der Harnstoff ist die Ausgangssubstanz. Er weist eine Amidfunktion auf. Das Erhitzen auf 300⁰C setzt Ammoniakgas frei und führt zu einem Gemisch aus mehreren Produkten. Diese Produktmischung stellt das Umwandlungsmittel dar.

Beispiel 5 '

Es werden getrennt mehrere Ausgangs sub stanz en erhitzt, wobei man getrennt mehrere Produkte erhält, deren Mischung das Umwandlungsmittel darstellt.

Zu diesem Zweck wird beispielsweise wie folgt verfahren:

Durch Erhitzen von Acetamid auf 260°C erhält man gleichzeitig Diacetamid und Isocyansäure unter Freisetzung von Ammoniak.

Durch Erhitzen von Carbamid oder Harnstoff auf 16O°C erhält man wie in Beispiel 1 Biuret, wobei in diesem Falle ebenfalls Ammoniak freigesetzt wird.

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Die Mischung aus Diacetamid, 'Isocyansäure und Biuret stellt das •Umwandlungsmittel dar.

Beispiel 6 -.

Es wird von einer Mischung aus mehreren Substanzen ausgegangen, die jeweils eine Amidfunktion aufweisen. Diese Mischung wird erhitzt, wobei man unter Freisetzung von Ammoniakgas eine Produktmischung erhält, die das Umwandlungsmittel darstellt.

Zu diesem Zweck wird beispielsweise wie folgt vorgegangen:

Es wird von einer Mischung aus Carbamid oder Harnstoff und Acetamid ausgegangen. Diese Substanzen weisen jeweils eine Amidfunktion auf. Die Mischung wird auf 300⁰C erhitzt. Dieses Erhitzen ist von einer Ammoniakgasfreisetzung begleitet. Man erhält .eine Mischung aus Biuret, Ammelid, Ammelin, Isocyansäure, Guanidin, Diacetamid und Triacetamid. Diese Mischung stellt das Umwandlungsmittel dar. ■

Beispiel 7

Bei der Durchführung der vorangegangenen Beispiele wird das
Erhitzen als Behandlungsmethode zur Freisetzung von gasförmigem Ammoniak angewendet. Man kann jedoch auch eine andere Behandlungsmethode anwenden, beispielsweise einen chemischen Angriff, wie er nachstehend'geschildert wird.

Als Ausgangssubstanz wird Biuret verwendet, das zwei Amidfunktionen aufweist. Der chemische Angriff erfolgt durch Äthylcarbamat. Man erhält auf diese Weise einen Körper der Formel (HCNO)^. 2H^O, welcher das Umwandlungsmittel darstellt.

Dieser chemische Angriff auf das Biuret ist von einer Ammoniakgas-

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freisetzung begleitet, was zur Folge hat, dass bei der Regenerierung eines Bades aus geschmolzenen Salzen unter Verwendung von (HCNO),.2HpO eine noch geringere Gasfreisetzung als in dem Falle festgestellt wird, wenn Biuret direkt als Umwandlungsmittel wie in Beispiel 1 eingesetzt wird.

Die beschriebenen Beispiele sollen die Erfindung nicht beschränken. Alle Produkte oder Produktmischungen, die ausgehend von einer oder mehreren Substanzen mit jeweils einer Amidfunktion, welche die Fähigkeit haben, einer Behandlung zur Freisetzung von gasförmigem Ammoniak unterzogen werden zu können, erhältlich sind, können erfindungsgemass als Umwandlungsmittel eingesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Regenerierung eines Bades aus geschmolzenen Salzen, das Cyanate und Carbonate enthält, bei dessen Durchführung dem'Bad ein Umwandiungsmittel zugesetzt wird, welches inaktives Carbonat in aktives Cyanat umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Umwandlungsraittel in der Weise erhalten wird, dass wenigstens eine Substanz, die wenigstens eine Amidfunktion aufweist, einer Behandlung zur Freisetzung " von Ammoniakgas unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Behandlung zur Freisetzung von Ammoniakgas in einem Erhitzen der Substanz besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung zur Freisetzung von Ammoniakgas in einem chemischen Angriff auf die Substanz besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

als Substanz Carbamid, auch Harnstoff genannt, eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Umwandlungsmittel aus Biuret besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Biuret durch Erhitzen von Carbamid, das auch Harnstoff genannt wird, auf ungefähr 16O°C erhalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz aus-Acetamid besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Umwandlungsmittel aus Diacetamid besteht.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Diacetamid durch Erhitzen von Acetamid auf ungefähr 22O⁰C erhalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz aus Biuret besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Umwandlungsmittel ein Körper der Formel (.2H₂O ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper der Formel (HCNO)^. 2HpO durch einen chemischen Angriff von Äthylcarbamat auf Biuret hergestellt wird.
13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die als einzige Substanz eingesetzt wird, ein Umwandlungsmittel liefert, das aus einer Produktmischung besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Substanz aus Acetamid besteht.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Umwandlungsmittel aus einer Mischung aus Diacetamid und Isocyansäure besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Diacetamid und Isocyansäure durch Erhitzen von Acetamid auf ungefähr 260⁰C hergestellt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Substanz aus Carbamid, auch Harnstoff genannt, besteht.

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18. Verfahren nach. Anspruch 13 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Umwandlungsmittel eine Mischung aus Biuret, Ammelid, Guanidin und Isocyansäure ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Biuret, Ammelid, Guanidin und Isocyansäure durch Erhitzen von Carbamid, auch Harnstoff genannt, auf ungefähr 300⁰C hergestellt wird;
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Substanzen eingesetzt und Behandlungen zur.Freisetzung von gasförmigem Ammoniak zur Gewinnung von Produkten unterzogen werden, deren Mischung das Ümwandlungsmittel darstellt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine der eingesetzten Substanzen aus Acetamid besteht, während eine andere dieser Substanzen Carbamid, auch Harnstoff genannt, ist. ^V ; -■■ ■; : .""■■■' ·■■"■' ■■■-■ ν' . · "
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktmischung aus Diacetamid, Isocyansäure und Biuret besteht.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Acetamid sowie die Isocyansäure durch Erhitzen von Acetamid auf ungefähr 260⁰C erhalten werden, während das Biuret durch Erhitzen von Carbamid, auch Harnstoff genannt, auf ungefähr 16O°C hergestellt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

eine Mischung aus mehreren Substanzen verwendet und.einer Behandlungzur Freisetzung von Ammoniakgas zur Gewinnung einer Produkt^-, mischung unterzogen wird, welche das Umwandlungsmittel darstellt.
25. Verfahren:'nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass

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die Substanzmischung aus einer Mischung aus Carbamid, auch Harnstoff genannt, und Acetamid besteht.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Umwandlungsmittel aus einer Mischung aus Biuret, Ammelid, Ammelin, Isocyansäure, Guanidin, Diacetamid sowie Triacetamid besteht.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Biuret, Ammelid, Ammelin, Isocyansäure, Guanidin, Diacetamid und Triacetamid durch Erhitzen der Mischung aus Carbamid, auch Harnstoff genannt, und Acetamid auf ungefähr 300⁰C hergestellt wird.

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