PL16451B1 - Sposób wytwarzania cyjanamidów wapniowców. - Google Patents

Description

Znana metoda wytwarzania syntetycz¬ nego amon jaku polega na tern, ze z koksu i pary wodnej lub koksu i powietrza, ra¬ zem lufo oddzielnie, otrzymuje sie miesza¬ nine wyjsciowa do syntezy amonjaku. Ta¬ ka gazowa mieszanina sklada sie z wodo¬ ru, tlenku wegla, azotu, a w przypadku gazu czadnicowego tylko z tlenku wegla i azotu. Zawarty w niej tlenek wegla zosta¬ je przemieniony para wodna nad kontakta¬ mi na kwas weglowy i wodór, poczem kwas weglowy zostaje usuniety po sprezeniu, np. do prawie 27 atm. Gaz wolny od kwasu weglowego spreza sie do 200 atm, w mie¬ dzianych plóczkach uwalnia od resztek tlenku wegla albo w plóczce azotowej ko¬ lumny Lindego oddziela od tlenku wegla, a potem, przez scisle regulowanie warun¬ ków i dodatek azotu, doprowadza sie sto¬ sunek mieszaniny do 75 objetosciowych % wodoru i 25 objetosciowych % azotu, przy którym jest ona juz przygotowana do przemiany kontaktowej.Wiazanie tak powstalego amonjaku w nawozowa postac cyjanamidu wapniowego amonjaku odbywa sie tylko w obecnosci tlenków wegla przez przepuszczanie amo¬ njaku w 600—800° ponad weglanem wap¬ nia. Jednoczesnie wytwarza sie wodór pod wplywem wody reakcyjnej, powstajacejprzy wiazanki amonjaku. Przemiana prze¬ rywa sie jednak szybko, zwlaszcza w niz¬ szych temperaturach ¦ (600—700°) przy do¬ datku ciezkich metali pierwszej grupy ukla¬ du perjodycznego, np. miedzi lub jej soli albo tlenków. Gazy, uchodzace z pieca przy wytwarzaniu cyjanamidu, zawieraja np. 51% amonjaku, 29% tlenku wegla, 7% wodoru, 7% azotu, 6,2% kwasu weglo¬ wego, zas po skropleniu amonjaku i kwasu weglowego 65% tlenku wegla, 17% wodo¬ ru ii 17% azotu.Stwierdzono, iz mozna osiagnac znacz¬ ne uproszczenie przy wytwarzaniu cyjana¬ midu z amonjaku przez przemiane tlenku wegla na wodór, sluzacy do syntezy amo¬ njaku.Istnieja dwie mozliwosci otrzymywa¬ nia tlenku wegla: 1) z gazu czadnicowego, 2) z cisnieniowej plóczki miedzianej lub z kolumny Lilndego.Istnieja równiez dwie mozliwosci dal¬ szej zamiany tlenku wegla, uchodzacego z pieca cyjanamidowego: 3) w kontaktowym piecu wodorowym, 4) usuwanie wodoru w cisnieniowej plóczce do tlenku wegla lub w kolumnie Lindego.Proces ten prowadzi sie, np., w naste¬ pujacy sposób (wedlug 1 i 3): tlenek we¬ gla gazu czadnicowego przechodni zmie¬ szany wraz z amonjakiem ponad wegla¬ nem wapnia. Powstaje cyjanamid wapnia, a uchodzacy gaz zawiera po skropleniu amonjaku, jak to podano powyzej, tlenek wegla, wodór i azot. Ta mieszanina gazów przechodzi wraz z pozostalym gazem wyj¬ sciowym, sluzacym do syntezy amonjaku, do kontaktowego pieca wodorowego, przy- czem zawarty w mieszaninie tlenek wegla pod wplywem zachodzacej reakcji) powo¬ duje wytwarzanie sie wodoru. Nieprzemie- niony tlenek wegla, którego zawartosc mozna podwyzszyc przez odpowiednie na¬ stawienie biegu kontaktowego pieca wodo¬ rowego, oddziela sie zapomoca cisnienio¬ wej miedzianej plóczki lulb kolumny Lin¬ dego od wodoru, poczem mozna go uzyc do nowego procesu otrzymywania cyjana¬ midu (porównaj 2). Mozna jednak gaz, u- chodzacy przy otrzymywaniu cyjanamidu, wprowadzac bezposrednio do miedzianej plóczki cisnieniowej lub kolumny Lindego, mianowicie wtedy, gdy ilosc tego gazu jest wzglednie mala w stosunku do ogólnej ilo¬ sci wytwarzanych gazów, sluzacych do syn¬ tezy amonjaku (porównaj schemat stop¬ niowanej produkcji). Jasnem jest, ze do¬ prowadzanie gazów, uchodzacych przy wy¬ twarzaniu cyjanamidu, do przejsciowej fa¬ zy amonjakalnego obiegu odbywa sie pod tern cisnieniem, jakie panuje w danej fazie podczas syntezy amonjaku.Stosunki ilosciowe wynikaja z nastepu¬ jacego przykladu: przy wytwarzaniu cyja¬ namidu wapniowego z amonjaku i tlenku wegla ilosc tlenku wegla, zaleznie od uzy¬ tego procentowego stosunku CO : NH^, wy¬ nosi okolo 5—10 m3 na 1 kg NfCaCNJ.Jednakze z tej uzytej ilosci! zuzywa sie przy tworzeniu C02 lub H2 przy wszelkich stosunkach CO : NHZ stala ilosc 2—2,5 m3 na 1 kg N{CaCN2). Skoro sie tedy do¬ prowadza CO do fazy, gdzie powstaje cy¬ janamid, wówczas uchodzacy gaz zawiera na kazdy kilogram N w cyjanamidzie wap¬ niowym 2,5 m3 wodoru. Jesli teraz gaz wolny od zwiazków azotu prowadzic pod cisnieniem 10—20 atm przez cisnieniowa miedziana plóczke, to te 2,5 m3 wodoru przejdzie w czysta i nadajaca sie bezpo¬ srednio do syntezy amonjaku postac, da¬ jac znów 1 kg N w postaci NH3.CO na¬ wraca znów do procesu otrzymywania cy¬ janamidu, gdzie dodatkiem 2,5 m3 swieze¬ go gazu nalezy go dopelnic do wymaganej zawartosci. Syntetyczny NH3 sluzy zkolei równiez do otrzymywania cyjanamidu.To polaczenie procesów, wedlug wyna¬ lazku, daje nastepujace korzysci: tlenek wegla przy operacji wiazania amonjaku — 2 —nad weglanem wapnia na cyjanamid1 wap¬ niowy sluzy tylko za czynnik przesuwaja¬ cy równowage, dzieki usuwaniu wody reak¬ cyjnej, zostajac przytem przemieniony na dwutlenek wegla i wodór. Wzrost zawar¬ tosci tlenku wegla w amonjaku powoduje. procentowy wzrost procesu wiazania tego ostatniego na cyjanamid. Uchodzacy gaz, zawierajacy wodór z przeróbki 20—30% tlenku wegla, jest szczególnie czysty, gdyz weglan wapnia dziala samoczynnie oczy- szczajaco; jest to bardzo korzystne dla o- biegu kolowego w syntezie amonjaku. A wiec okreslone fazy przerobu, zachodzace w obu sposobach, w omawianym wynalaz¬ ku zostaja calkowicie lu/b czesciowo pola¬ czone ze soba w jedna. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania cyjanamidów wapniowców z weglanów wapniowców, tlen¬ ku wegla i syntetycznego amonjaku, które¬ go wodór otrzymywany jest calkowicie lub czesciowo z przerobu tlenku wegla, zna¬ mienny tern, ze wodór stosowany do synte¬ zy amonjaku wytwarzany jest przy prze¬ róbce tlenku wegla na cyjanamid podczas wiazania amonjaku z weglanem wap- niowca.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze przemiane tlenku wegla laczy sie w ten sposób w biegu kolowym z syn¬ teza amonjaku, ze tlenek wegla poczatko¬ wych gazów, sluzacych do wytwarzania wodoru, przed lub po kontaktowej prze¬ mianie wodoru oddziela sie chemicznie lub fizycznie znanym sposobem i miesza z amo- njakiem przy wiazaniu go na cyjanamid.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze gaz odlotowy, powstajacy przy otrzymywaniu cyjanamidu, po skrop¬ leniu amonjaku i dwutlenku wegla dla o- trzymania nieprzemienionego czystego tlen¬ ku wegla, zostaje doprowadzony do cisnie¬ niowej ploczki miedzianej albo do kolumny Lindego, wzglednie w celu zupelnego prze¬ mienienia nieprzetworzonego tlenku wegla przetworzony zostaje z para na dwutlenek wegja i wodór.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienny tern, ze wlaczanie poszczególnych faz przemian do obiegu kolowego syntezy amonjaku odbywa sie pod temi cisnienia¬ mi, jakie panuja w danej fazie syntezy a- monjaku. Nikodem Caro, Albert R. Frank. Zastepca: Inz. dypl. J. Wyganowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 16451. Schemat stopniowanejprodukcji Para \ Cjaz geoeratorewy C0+/)f2 v^ f (jaz wodny CO+H2 . —N/^ x A+A CO , v rloczka miedziana (oddzielanie Liodeao) . \ — -v f /\ iV//3 fSjofeza i co S*1 NH% ¦*• Ca CO, -*¦ N v^ ' \ Vl Cac/y2 /m3 co+//2 Kondensat K HzosTaTy £az / Druk L. Boguslawskiego I Ski, Warszawa. PL