JPH02212478A - メラミン合成排ガス中の溶融液滴の分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明はメラミン合成工程において排出する排ガス中の
未反応尿素や尿素の熱分解生成物の溶融液滴を有利に連
続的に分離する方法に関する。

（従来技術） 尿素又は尿素熱分解生成物の熱分解法によりてメラミン
を合成する方法として、尿素又は尿素め熱分解生成物の
熱分解によって得られたメラミン合成ガスを冷不活性ガ
スと混合し、未反応尿素が凝縮しない温度まで冷却して
メラミンを晶析分離し、次いでメラミンを分離したのち
の二酸化炭素、アンモニア、メラミン蒸気等からなる排
ガスを、尿素の溶融温度より僅かに上の温度に保った尿
素溶融液又は尿素とその熱分解生成物との混合物の溶融
液と密に接触させ、排ガス中の未反応尿素、メラミン蒸
気等をこの溶融液に溶解又は混合して回収し、その回収
後の排ガスの一部又は全部を上記の冷不活性ガス等とし
て循環使用してメラミン合成排ガスから尿素等を回収す
る方法が提案された（特公昭４１−２１３４３号公報）
、そして、この方法は、排ガス中の未反応尿素及びメラ
ミンを有利に回収でき、また未反応尿素及びメラミン回
収後の排ガスを前工程に循環使用できる利点がある。

しかし、かかる洗浄後の排ガスを前工程に循環使用する
際には、尿素又は尿素とその熱分解生成物の混合物の溶
融液が少量液滴となって排ガスに同伴されることになる
。その丸めに、前記の洗浄後の排ガスの循環使用におい
ては、排ガスの流通する管路や装置内部に、該液滴が付
着、固結、堆積し、時間の経過とともに装置の円滑な運
転がさまたげられることになることが指摘されている（
特公昭４５−１２７２５号公報）。

また、この種の排ガスをメラミン合成ガスの冷却用に循
環して直接に混合使用するときには、該排ガス中に含有
される尿素又は尿素とその熱分解生成物の混合物の溶融
液滴が晶析メラミンの結晶中に入り込み、メラミン品質
の低下をきたすことも指摘されている（％開昭５０−４
６６８３号公報）。

したがって、メラミン合成工程中で排出されるこの種の
排ガス中に含有される尿素やその熱分解生成物の溶融液
滴は、その循環使用に先立ってそれを除去しておく必要
がある。

この種のメラミン合成排ガス中に含まれる尿素やその熱
分解生成物の溶融液滴を分離する方法として、「ハイド
ロカーゲンやプロセシング」（１９６９年９月号、第１
８４頁）Ｋは、気液分離器の使用が記載されている。そ
して、その気液分離としては１重力による沈降分離方式
のもの、ガス流の方向を変更する遠心分離方式のもの、
ガス流中に配置された収集要素を備え九衝突捕集分離方
式のものなどが用いられている。

しかし、この種の排ガスをかかる気液分離器に通過させ
ると、分離された尿素又は尿素とその熱分解生成物との
混合物の溶融液から、融点の高いシアヌル酸やイソシア
ヌル酸〔以下、この両者を総称して「（イソ）シアヌル
酸」という〕が生成し、さらにこれらの酸がメラミンと
結合して溶融尿素等に溶解しない高融点のメラミン・（
イソ）シアヌル酸塩となって気液分離器の内面や液滴収
集要素の表面等に付着、固結し、時間の経過とともに付
着固形物が増大し、気液分離効率を低下させるので、グ
ランドの連続操業ができなくなる（特開昭５０−４６６
８３号公報）。

物が増大するのを防止する手段として、複数個の気液分
離器を使用して、間けつ的に尿素又は尿素とその熱分解
物の混合物の溶融物で浸漬処理することも提案されたが
、充分な効果を発揮できないことが特開昭５０−４６６
８３号公報に指摘されてφる。

さらに、特開昭５７−１６５３７５号公報には、メラミ
ン製造工程において排出せる尿素及び／又は尿素熱分解
生成物の溶融液滴を含有する排ガスを複数基の気液分離
器を交互に通Ｌ７て気液分離し、かつ分離に使用してい
ない溶融液滴の付着した気液分離器に尿素溶融液又は尿
素と尿素の熱分解生成物の混合溶液を供給して液滴の付
着面を浸漬するとともに、該溶融液を流動させ、次いで
その溶融液排出後の気液分離器を次の気液分離に再び使
用する方法も記載されている。そして、この方法は気液
分離器に固着したメラミン・（イソ）シアヌル酸塩等を
比較的に効率よく除去でき、相当長期にわたって連続分
離を行なえるが、なお充分といえなかった。

（発明の課題） 本発明は、メラミン合成工程において排出する尿素や尿
素分解生成物の溶融液滴を含有する排ガスから、該溶融
液滴を長期間にわたって連続的に効率よく分離する方法
を提供しようとするものである。

（ｂ）発明の構成 （課題解決の手段） 本発明のメラミン合成排ガス中の溶融液滴の分離方法は
、メラミン合成工程において排出する尿素及び／又は尿
素分解生成物の溶融液滴を含有する排ガスを複数の気液
分離のうちの少なくとも１基に通して気液分離処理し、
かつ気液分離に使用していない溶融液滴の付着した気液
分離器に尿素溶融液又は尿素と尿素熱分解生成物との混
合溶融液を供給して溶融液滴の付着面を浸漬処理し、次
いでその溶融液排出後の該気液分離器を次の気液分離に
再使用する方法において、前記の浸漬処理後の気液分離
器から溶融液を排出する際に、そのに急激な振動及び／
又は旋回流を起させることを特徴とする方法である。

このように、本発明においては、分離に使用していない
溶融液滴の付着した気液分離器に尿素溶融液又は尿素と
尿素分解生成物の混合溶融液を供給して溶融液滴の付着
面を浸漬処理するとともに、その浸漬処理後の気液分離
から溶融液を排出する際に、その排出開始直後の該気液
分離器内に圧縮気体を瞬時に１回又は複数回繰返して噴
射して溶融液滴の付着面を浸漬している排出する溶融液
に急激な振動及び／又は旋回流を起させるから、その振
動や旋回流によりて付着液滴の分離（剥離）が効果的に
促進されるとともに、その分離した付着液滴は排出溶融
液に伴なわれて気液分離外に容易に排出される。そのた
めに、本発明の分離方法を用いると、排ガス中の溶融液
滴を長期間にわたって連続的に有効に分離することがで
きるようになる。

本発明における気液分離器としては、たとえば重力によ
る沈降分離方式のもの、ガス流方向変更にもとづく遠心
分離方式のもの、又はガス流中に設置された液滴収集要
素を備えた衝突捕集分離方式のものなどがあげられる。

さらに具体的には、バッフルプレート式セΔレータ−、
サイクロン式セ／４レータ−等の重力沈降分離方式の気
液分離器、遠心方式の気液分離器、衝突捕集分離方式の
気液分離器などが使用される。また、かかる気液分離器
を１本発明においては複数基、すなわち少なくとも２基
使用する。これは、気液分離に使用していない気液分離
器を、溶融液による浸漬処理及び圧縮気体を噴射させな
がらの該溶融液の排出することによって清掃（付着溶融
液滴の分離・除去）させてから、気液分離に交替で再使
用するためである。

本発明における溶融液滴の付着した気液分離器の清掃に
ついてさらに詳述すると、浸漬処理液には尿素溶融液又
は尿素と尿素分解生成物の混合溶融液が用いられる。か
かる浸漬液を、複数基のうちの分離に使用していない少
なくとも１基（１基又は複数基）Ｋ供給して充満させ、
溶融液滴の付着面を浸漬処理する。この浸漬処理は、一
般的には、気液分離に２〜６時間使用してから切替えて
分離に使用しなくなった分離器内に、前記の浸漬液（溶
融液）を供給し、溶融液滴の付着面を該浸漬液で５〜１
５分間浸漬処理する方法による。その浸漬液の温度は１
２５〜１４５℃が望ましい。

次いで、所定時間浸漬処理をした後の浸漬液を分離器か
ら排出するが１本発明においてはその浸漬液の排出時に
、前記のように圧縮気体を噴射して浸漬液に振動及び／
又は旋回流を起させるものであり、この点が本発明の最
大の特徴点であυ。

それにより溶融液滴の付着面が効果的に清掃（溶融液滴
の剥離除去）されて、排出する浸漬液とともに分離器外
に排出される。その圧縮気体の噴射は、浸漬液の排出開
直後、好ましくはその排出開始１分以内に開始し、少な
くとも１回、好ましくは数秒間隔で数回噴射を行なわせ
る。そして、工業的規模の操業においては、各気液分離
器毎に液滴の付着程度が異なる・ことが多いから１分離
器毎の液滴の付着状態に応じて、噴射回数を適宜に調整
するようにするのが望ましい。

圧縮気体の噴射は、遠心分離方式のもの（サイクロンを
含む）においては上部気相部よシ遠心方向に、その他の
ものにおいては分離器直近から垂直方向に噴射する。な
お必要に応じて分散管中に分散噴射してもよい。

本発明において噴射す圧縮気体としては、アンモニア、
二酸化炭素、窒素及びこれらの２種以上メラミン・（イ
ソ）シアヌル酸塩がアルカリく比較的に溶解されやすい
ので、噴射する圧縮気体にアンモニアを用いると、その
メラミン・（イソ）シアヌル酸塩の分離（剥離）が促進
されることになる。また、メラミン合成プラント江おい
てはアンモニアが副生ずるから、かかる副生アンモニア
を用いて有利に実施することができる。

なお、本発明は、前記の特開昭５７−１６５３７５公報
に記載の方法を併用すると、すなわち溶融液、による浸
漬処理時に溶融液を流動させるようにすると、さらに付
着した溶融液滴の分離を促進させるととができるので、
よシ長期間の連続分離が可能になる。

添付の第１図は１本発明を冥施することができるメラミ
ン合成の全工程（フローシート）の−例である。

ｗｃ１図において、１は原料尿素の供給管、　２Ｆｉ尿
素貯蔵槽、３はポンプ、４は溶融尿素供給管。

５１１：ｔメラミン合成反応器、６はサイクロンセパレ
ーター　７は加熱ヒーター　８はキャリアガス供給管Ｓ
９はガス予熱器、１０は圧縮機、１１はガス冷却器、１
２はフィルター　１３はメラミン結晶槽、１４はメラミ
ン結晶分離器、１５はメラミン結晶取出管、１６は送風
機、１７は排ガス洗浄塔、１８　、１８’は気液分離器
、１９は排ガス管である。

第１図に示すフローシート（工程）にしたがってメラミ
ンを合成するには、原料尿素を供給管１より貯蔵槽２に
供給し、ここで尿素を溶融させる。

その溶融尿素の一部は、ポンプ３によりメラミン合成反
応器５に送られ、触媒（たとえば酸化アルミニウム）の
存在下に、アンモニアと二酸化炭素の２：１容量比の混
合物と３５０〜４００Ｃで約９５憾まで反応せしめられ
てメラミンが生成する。

生成メラミンはアンモニア及び二酸化炭素の混合ガスと
共に反応器５を出て、ガス冷却器１１で約３２０℃に冷
却され、フィルター１２に送うれ。

ここで触媒残渣が分離される。

触媒残渣が除かれたメラミン含有ガスは、結晶槽１３に
送られ、約１８０〜２１０℃に冷却され。

メラミンを晶析する。晶析メラミン含有ガスは、メラミ
ン結晶分離器１４に送られ、ここで約９９俤のメラミン
結晶が管１５から取出される。

メラミン結晶の分離された排ガスは送風機１６によシ排
ガス洗浄塔１７に送られる。メラミン結晶分離１４で分
離されなかった固体、ガス状メラミン、及び未反応尿素
等は、排ガス洗浄塔１７内で溶融尿素と密に接触せしめ
られて、排ガスから分離されるとともに、その排ガスは
約１４０℃に冷却される。

アンモニアと二酸化炭素の混合物よりなる排ガスは、洗
浄塔１７よシ気液分離器１８（又は１８′）、排ガス管
１９を経て、一部が反応器５に、一部が結晶槽１３に’
Ｊプサイルされる。

上記の気液分離１８及び１８′において、排ガス洗浄塔
１７より排出される排ガス中の尿素及び／又は尿素熱分
解生成物の溶融液滴、を分離するのに、本発明の方法を
適用することができる。

（実施例等） 以下に実施例及び比較例をあげてさらに詳述する。

前記の第１図に示すメラミン合成反応器５で合成され、
フィルター１２で触媒残渣を分離した後の３２０℃のメ
ラミン合成ガス（４０ｋｌｉｌ／　ｈｒ　）を、排ガス
管１９からリサイクルされてくる溶融液滴を含まない１
４０Ｃの排ガス（アンモニア５０％及び二酸化炭素５０
％の混合ガス）と、メラミン結晶槽１３において混合し
て２０４℃に冷却し、メラミンを気相で晶析させ、次い
でメラミン結晶分離器１４に送って、メラミン結晶を分
離した。

メラミン結晶分離後の排ガスを送風機１６を経て排ガス
洗浄塔１７に送シ、ここで約１４０’Ｃの尿素、ビウレ
ット及びシアヌル酸等の混合物の溶融液と密に接触させ
て１４０ｃｔで冷却するとともに、排ガス中（含まれて
いた未反応尿素やガス状メラミン等を回収した。

この排ガス洗浄塔１７から排出する排ガスには、なお少
量の、すなわ、り５〜２０１１７ｍ’程度の量の尿素及
び／又は尿素分解生成物の溶融液滴が含有されていたの
で、衝突板式ミストセパレーター２基（１８，１８’）
を交互に使用して、下記の種々の態様（比較例１、比較
例２、実施例１及び実施例２の各態様）Ｋしたがって、
前記の排ガス洗浄塔１７から排出される排ガス中の前記
の溶融液滴を連続的に分離処理した。

比較例１ 前記の排ガス洗浄塔１７から排出される排ガスを、前記
のミストセパレーター（１８及び１８’）に、２時間毎
に交互に切替えて通して、連続的に溶融液滴の分離処理
をした。

その際に、分離に使用していないセ／４レータ−には、
尿素及び尿素分解生成物の混合物（尿素、ビウレット及
びシアヌル醗等の混合物）の１３５℃の溶融液を供給し
て、１０分間同溶融液で浸漬処理してから、同溶融液を
排出した後に１次回のこの例においては、ＺＯａ間の連
続運転後には、その分離効率が８０チに低下した。

比較例２ 比較例１と同様にして、前記のガス洗浄塔１７から排出
される排ガスを連続的に処理した。

ただし、この例では、分離に使用していないセミ４レー
タ−の溶融液により浸漬処理中の同溶融液に、圧力が４
　ｋｇ／ＪのＮＨ５ガスを０．１　ｋｇ／　ｈｒの割合
で吹き込んで、浸漬処理中の同溶融液を流動させた。

この例は、特開昭５７−１６５３７５号公報に記載の発
明の実施例に相当するが、分離効率が８０憾に低下する
のに９０日を要した。

実施例１ 比較例１と同様にして、前記のガス洗浄塔１７から排出
される排ガスを連続的に処理した。

ただし、この例では、分離に使用しないセパレーターの
溶融液による浸漬処理後の同溶融液の排出時に、圧力が
４　ｋｇ／、：、？の洲３ガスに、１回当９０、０５　
！ｉの割合で、その排出開始１０秒後、同２０秒後及び
同３０秒後の３回Ｋｔ）走って、瞬時に噴射した。その
噴射は、七ノやレータ−の直近上部の中心から垂直分散
する位置において行なわせた。

この例においては、分離効率が８０係に低下するのＧＣ
１５０陶を要した。

実施例２ 比較例１と同様にして、前記のガス洗浄塔１７から排出
される排ガスを連続的に処理した。

た支し、この例では、分離に使用していないセパレータ
ーム 中に圧力が４　Ｈ７ｃ、；”の聞５ガスを０．１に９７
ｈｒの割合で吹込んで同溶融液を流動させるとともＫ、
同溶融液（浸漬液）の排出時に、実施例１の場合と同様
に３回にわたりてＮＨｓガスを噴射した。

この例では、分離効率が８０チに低下するのに日 ２５０肉以上を要した。

（、）発明の効果 本発明の分離方法によれば、メラミン合成排ガス中の溶
融液滴を著しく長期間にわたって連続的に有効に分離で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施することができるメラミ／合成
の全工程（フローシート）の−例であシ、図中の符号は
下記のものをそれぞれ示す。 １・・・原料尿素の供給管 ２・・・尿素貯蔵槽 ５・・・メラミン合成反応器 ８・・・リサイクルガス供給管 １４・・・メラミン結晶分離器 １７・・・排ガス洗浄塔 １８　、１８’・・・気液分離器 １９・・・排ガス管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メラミン合成工程において排出する尿素及び／又
   は尿素分解生成物の溶融液滴を含有する排ガスを複数基
   の気液分離器のうちの少なくとも１基に通して気液分離
   処理し、かつ気液分離に使用していない溶融液滴の付着
   した気液分離器に尿素溶融液又は尿素と尿素熱分解生成
   物との混合溶融液を供給して溶融液滴の付着面を浸漬処
   理し、次いでその溶融液排出後の該気液分離器を次の気
   液分離に再使用する方法において、前記の浸漬処理後の
   気液分離器から溶融液を排出する際に、その排出開始直
   後の気液分離器内に圧縮気体を瞬時に１回又は複数回繰
   返して噴射して排出する該溶融液に急激な振動及び／又
   は旋回流を起させることを特徴とするメラミン合成排ガ
   ス中の溶融液滴の分離方法。