PL195651B1

PL195651B1 - Sposób wytwarzania melaminy o wysokiej czystości i z wysokimi wydajnościami

Info

Publication number: PL195651B1
Application number: PL00356324A
Authority: PL
Inventors: Sergio Noe; Massimo Parmegiani; Giovanni Morello
Original assignee: Eurotecnica Melamine Luxembour
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2007-10-31
Also published as: ES2248158T3; ITMI992684A1; CN1240689C; EA003868B1; WO2001046159A3; WO2001046159A2; PL356324A1; EP1240151A2; US20030100758A1; KR20020075384A; EP1240151B1; DE60022387T2; CN1434809A; AR027025A1; TWI224098B; BR0016905A; EG22709A; CA2394815A1; MY124498A; EA200200701A1

Abstract

1. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roz- tworu po krystalizacji melaminy, znamienny tym, ze sklada sie z nastepujacych etapów: a) dodanie do wodnego roztworu zawierajacego melamine i OAT w wysokiej temperaturze srodka alkalicznego w takiej ilosci, aby uzyskac pH roztworu równe lub wyzsze niz 11, b) krystalizacja wiekszosci melaminy przez oziebienie roztworu otrzymanego w etapie a), c) oddzielenie i odzyskanie wytraconej melaminy, d) zakwaszenie otrzymanego roztworu (roztwór macierzysty), po oddzieleniu wytraconej mela- miny, w celu osiagniecia pH okolo 7, w wyniku czego praktycznie cala ilosc rozpuszczonych OAT ulega wytraceniu, e) zawiesine otrzymana w powyzszym etapie d) poddaje sie filtracji stosujac technike filtracji stycznej i otrzymuje klarowny permeat, który zawiera w postaci roztworu cala melamine nie wytracona w etapie b) oraz retentat, który sklada sie z dyspersji OAT, f) macierzysty roztwór pozbawiony OAT z etapu e) (per meat) zawraca sie do etapu wytwarza- nia roztworu surowej melaminy i w ten sposób odzyskuje sie prawie calkowita ilosc melaminy, nie wytracona w etapie b). g) OAT odzyskuje sie z retentatu z etapu e) stosujac dowolna konwencjonalna technike roz- dzielania. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania melaminy o wysokiej czystości i z wysokimi wydajnościami wychodząc z mocznika.

Dokładniej, wynalazek dotyczy prostego i niedrogiego sposobu odrębnego odzyskiwania melaminy i pewnych ważnych produktów ubocznych z reakcji syntezy melaminy lub jej kolejnych obróbek, jak również z roztworów lub zawiesin zawierających melaminę i powyższe produkty uboczne utworzone w czasie cyklu oczyszczania melaminy. W rzeczywistości, znane jest, że w prawie wszystkich procesach wychodząc z mocznika, zarówno katalitycznych jak i nie katalitycznych, surowy produkt reakcji rozpuszcza się w wodzie, a następnie poddaje oczyszczaniu w jednym lub więcej etapach i w końcu otrzymuje produkt o pożądanym stopniu czystości, który wydziela się z roztworu przez krystalizację.

Podczas obróbki wodnego roztworu melaminy, temperaturę utrzymuje się powyżej 130°C, (korzystnie 160°C do 170°C) w celu uzyskania lepszej rozpuszczalności melaminy i w konsekwencji, zmniejszenia do minimum objętości stosowanej wody.

Wyższe temperatury są niepożądane gdyż powodują wprowadzanie większej ilości pary wodnej do eluatu - tak zwanego gazu odlotowego (off-gas) zawierającego w zasadzie NH3 i CO2, większej korozji aparatury, jak również większych strat melaminy w wyniku jej hydrolizy. Otrzymany produkt, który zawiera wysokiej czystości melaminę (> 99,8%), jest ewentualnie wydzielany z roztworu przez oziębienie i następne krystalizację w temperaturze 40°C-50°C. W tych warunkach większość melaminy wypada w formie kryształów i jest oddzielana przez filtrowanie lub odwirowanie lub w jakiś inny wygodny sposób. Wodny roztwór, po oddzieleniu wysokiej czystości melaminy zawiera, oprócz melaminy, oksyaminotriazyny (OAT), które obejmują zarówno amelid jak i amelinę o następujących wzorach:

OAT, które są pośrednimi produktami powstającymi w syntezie melaminy, tworzą się także w wodnym roztworze w wyniku hydrolizy melaminy. Dlatego też, OAT zawsze znajdują się w wodnym roztworze, z którego wyodrębniana jest melamina.

OAT są produktami dużo gorzej rozpuszczalnymi w wodzie niż melamina, lecz ich rozpuszczalność w wodzie wzrasta o kilka rzędów wielkości wraz ze wzrostem pH, podczas gdy rozpuszczalność melaminy pozostaje praktycznie niezmieniona w zakresie pH od 7 do 14.

Takie różne zachowanie się tych produktów umożliwia krystalizację jedynie melaminy w czasie oziębiania roztworu zawierającego melaminę i OAT, gdy jego pH jest wyższe niż 7, korzystnie wyższe niż 11.

Wysokie pH uzyskuje się przez dodanie do roztworu związku alkalicznego, takiego jak amoniak lub wodorotlenek sodowy.

Pokrystalizacyjny roztwór macierzysty odzyskany po wytrąceniu i oddzieleniu melaminy zawiera więc w roztworze całą, wyjściową ilość OAT plus pozostałą ilość melaminy odpowiadającą rozpuszczalności melaminy w warunkach krystalizacji.

Na przykład, prowadząc krystalizację w temperaturze 40°C i przy pH powyżej 11, otrzymuje się macierzysty roztwór, który zawiera następujące ilości melaminy i OAT:

Melamina 0,7/1% wag

OAT 0,3 -0,5% wag

PL 195 651B1

W celu uzyskania wysokiej wydajności melaminy w procesie jej wytwarzania konieczne jest zawrócenie do tego procesu całego roztworu macierzystego lub jego części. Jednakże, przed zawróceniem macierzystego roztworu konieczne jest usunięcie OAT, gdyż w przeciwnym wypadku OAT będą się akumulowały w zawracanym roztworze aż do momentu nasycenia, po czym ulegną wytraceniu razem z melaminą powodując jej zanieczyszczenie.

Aby utrzymać cykliczną równowagę konieczne jest usunięcie z macierzystego roztworu pewnej ilości OAT powstałych zarówno w czasie reakcji jak i w wodnym roztworze w wyniku hydrolizy melaminy.

Powyższą operację doskonale przeprowadza się zakwaszając macierzysty roztwór, otrzymany po usunięciu kryształów melaminy, odpowiednim kwasem do pH = 7. Typowym środkiem zakwaszającym jest CO2 co ma na celu uniknięcie wprowadzenia jakiejś obcej substancji do strumieni procesowych.

Przy pH 7 OAT są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie i dlatego ulegają one całkowitemu wypadnięciu. Przeciwnie melaminą, z powodu jej rozpuszczalności, która nie zależy od pH, nie ulega wypadnięciu w zakresie pH od 7 do 14. Dlatego też, po oddzieleniu OAT, macierzysty roztwór można częściowo lub całkowicie zawrócić do procesu i uzyskać częściowe lub całkowite odzyskanie zawartej w nim melaminy. Wydzielenie wytrąconych OAT jest trudne do przeprowadzenia z powodu koloidalnej natury wytrąconych OAT. Faktycznie, OAT zawieszone w zakwaszonym macierzystym roztworze, trudno jest wydzielić przez ich osadzenie się, nawet jeśli operację przeprowadza się stosując wysoko obrotowe urządzenie do odwirowywania. Także operacje filtrowania są bardzo trudne i w praktyce nie można ich stosować, gdyż koloidalna natura placka filtracyjnego jest taka, iż powierzchnia filtracyjna zostaje szybko zablokowana. Jedynym sposobem pozwalającym na separację jest filtrowanie przy zastosowaniu środków pomocniczych filtracji takich, jak na przykład, ziemia okrzemkowa (dikalit lub podobne produkty). Jednakże, także w tym przypadku, jednakże, filtrowanie nie jest w pełni zadawalające i cykl życia filtra (obejmujący załadowanie pomocy filtracyjnej - filtrowanie - usunięcie placka filtracyjnego - przemywanie) zwykle nie trwa dłużej niż 4 godziny. Ponadto, OAT otrzymuje się w postaci mieszaniny z obcym materiałem (środek pomocniczy filtracji), który trudno jest oddzielić.

Powoduje to zatem, że jedynie możliwa do zastosowania przemysłowa operacja wydzielenia OAT (to jest, filtracja w obecności środka pomocniczego filtracji jest bardzo kosztowna gdyż:

- wymaga bardzo kosztownego urządzenia z powodu złożoności operacji jak również wymaga dużej powierzchni filtracyjnej,

- wymaga dużej siły roboczej aby prowadzić cykl filtracyjny który jest powtarzany co 4 godziny,

- zużywa się duże ilości środka pomocniczego filtracji (5 do 30% wag. licząc na wydzielone OAT)

- pozwala jedynie na częściowe odzyskanie melaminy, ponieważ z powodu niedoskonałej filtracji konieczne jest usunięcie znacznej ilość filtratu aby uniknąć nagromadzenia się OAT w zawracanej wodzie,

- odzyskuje się dużą partię mieszaniny OAT ze środkiem pomocniczym filtracji, która jest praktycznie bezużyteczna.

Z powodu tych problemów, prowadzone są badania tego typu procesów oraz ich przebiegi obejmujące całkowity rozkład do CO2 i NH3 organicznych produktów zawartych w macierzystej cieczy. W powyższych procesach, oprócz rozkładu OAT, zachodzi także rozkład melaminy (która może być korzystnie odzyskana) oraz są one wysoko energochłonne i wymagają dużych nakładów inwestycyjnych.

Wynalazek ma na celu zapobieżenie wszystkim powyższym niedogodnościom przez zastosowanie sposobu, który pozwoli odzyskać z macierzystego roztworu krystalizacyjnego melaminy zarówno pozostałą rozpuszczoną melaminę jak i OAT.

Ujawnienie wynalazku

Sposób według wynalazku obejmuje następujące etapy:

a) dodanie do wodnego roztworu zawierającego melaminę i OAT w wysokiej temperaturze, środek alkaliczny w takiej ilości, aby uzyskać pH roztworu równe lub wyższe niż 11,

b) krystalizacja większości melaminy przez oziębienie roztworu otrzymanego w etapie a),

c) oddzielenie i odzyskanie wytrąconej melaminy,

d) zakwaszenie otrzymanego roztworu (roztwór macierzysty), po oddzieleniu wytrąconej melaminy, w celu uzyskania pH około 7, w wyniku czego praktycznie cała ilość rozpuszczonych OAT ulega wytrąceniu,

PL 195 651B1

e) filtracja zawiesiny otrzymanej w powyższym etapie b) stosując dowolną technikę i otrzymanie klarownego permeatu, który zawiera w postaci roztworu całą melaminę nie wytrąconą w etapie b) oraz retentatu, który zawiera zdyspergowane OAT,

f) macierzysty roztwór pozbawiony OAT z etapu e) (permeat) zawraca się do etapu wytwarzania roztworu surowej melaminy i w ten sposób odzyskuje prawie całkowitą ilość melaminy, nie wytrąconą w etapie b).

g) OAT odzyskuje się z retentatu z etapu e) stosując dowolną konwencjonalną technikę rozdzielania.

Stwierdzono, że postępując zgodnie z powyższą procedurą i stosując tak zwane technologie filtracji stycznej można odzyskać więcej niż 94% i aż do 96% roztworu macierzystego (zawierającego 0,7 do 1% wagowego melaminy), pozostawiając w takim macierzystym roztworze OAT w ilości mniejszej niż 100 ppm, to jest ilość odpowiadającą rozpuszczalności OAT przy pH 7 i w temperaturze około 40°C do 50°C.

Temperatura roztworu dodawanego środka alkalicznego według etapu a) jest wyższa niż 130°C, a korzystnie wynosi od 160°C do 180°C, podczas gdy temperatura krystalizacji według etapu b) wynosi około 40°C do 50°C.

Filtracja styczna jest to technika filtracji, w której filtrowana zawiesina porusza się z dużą szybkością w kierunku równoległym do powierzchni filtracyjnej, aby wywołać turbulencję zawiesiny, co zapobiega wytwarzaniu placka filtracyjnego jak również częstego zatykania się filtra.

Podczas przepływu zawiesiny z wysoką szybkością równolegle do powierzchni filtracyjnej, substancja rozpuszczona przechodzi przez otwory w powierzchni filtracyjnej na skutek różnicy ciśnienia i jest w ciągły sposób usuwana.

Powierzchnia filtracyjna powinna być mechanicznie odporna na różnicę ciśnienia pomiędzy komorą retentatu (to jest, komorą zatężonej zawiesiny) i komorą permeatu (klarowny filtrowany roztwór nie zawierający zawieszonych cząstek); ponadto, powierzchnia filtracyjna powinna być odpowiednio odporna chemicznie na płyn technologiczny i mieć porowatą strukturę aby zapobiec przechodzeniu zawieszonych koloidalnych miceli OAT i/lub krystalicznych agregatów.

Dla specyficznych zastosowań wynalazku stwierdzono, że powierzchnia filtracyjna może być wykonana z tlenku glinowego o wysokim stopniu czystości, który jest handlowo dostępny. Jednak, można także korzystnie stosować inne materiały spełniające powyższe wymagania.

Spośród materiałów stosowanych do wytwarzania powierzchni filtracyjnej można wymienić następujące: glinokrzemian, ditlenek cyrkonu, ditlenek tytanu, trójtlenek boru, zeolity, ditlenek toru i ich mieszaniny. Porowatość powierzchni filtracyjnej (to jest, średnia średnica przepuszczalnych porów) powinna być mniejsza niż 5 mikrometrów, korzystnie mniejsza niż 0,2 mikrometry z zakresem od 20 - 100 nanometrów, które są najkorzystniejsze. Porowatość mniejsza niż 20 nanometrów wymaga większej różnicy ciśnień. Jednakowe ciśnienie różnicowe pozwala na bardzo mały specyficzny przepływ filtratu i w konsekwencji niską wydajność. Porowatość wyższa niż 5 mikrometrów nie gwarantuje dobrego rozdziału.

Najlepszy sposób realizacji wynalazku

Wynalazek będzie lepiej zrozumiały i znaczące korzyści będą lepiej widoczne z następującego opisu przykładów pewnych zastosowań podanych w połączeniu z załączonymi rysunkami. Opis oraz rysunki nie ograniczają w żaden sposób obecnego wynalazku.

Figura 1 przedstawia przemysłowe wykorzystanie wynalazku, w którym zastosowano półciągły sposób filtracji stycznej.

Figura 2 przedstawia schemat działania ciągłej filtracji stycznej.

Figura 3 przedstawia schemat blokowy, na którym pokazano gdzie ulokowana jest filtracja styczna zawiesiny OAT w procesie wytwarzania melaminy.

Co się tyczy fig. 1, surowiec zawierający zawiesinę OAT ładuje się do zbiornika 1 przewodem 11. Zawiesinę OAT utrzymuje się jednorodną za pomocą dowolnego konwencjonalnego urządzenia mieszającego, nie pokazanego na rysunku. Przez rurę 12 zawiesinę zasysa się pompą 2 i przesyła przewodem 21 do końcowej sekcji urządzenia filtracyjnego 3.

Urządzenie filtracyjne 3 podzielone jest na dwie komory: komorę retentatu 32 i komorę permeatu 33. Powyższe komory są rozdzielone powierzchnią filtracyjną 31.

Retentat, to jest zawiesina OAT, wchodzi w sposób ciągły do komory 32 przewodem 21 i stycznie przenika powierzchnię filtracyjną 31 i wychodzi z przeciwnego końca urządzenia 3, a następnie przewodem 34 wraca do zbiornika zawiesiny 1.

PL 195 651B1

Pompa 2 jak również związany z nią zawór kontrolny 35 zapewniają, że pożądane ciśnienie i szybkość styczna utrzymują się w komorze 32 urządzenia 3 przez cały czas prowadzenia operacji. Komora permeatu 33 pracuje w niższym ciśnieniu niż ciśnienie w komorze retentatu 32 (w której jest zawiesina OAT), co pozwala żeby permeat przechodził przez powierzchnię filtracyjną 31 w ilości zależnej od różnicy ciśnienia między komorami 32 i 33. Permeat w sposób ciągły wychodzi z urządzenia 3 przez rurę 36 i jest zawracany do procesu melaminowego.

Po osiągnięciu pożądanego wzrostu stężenia retentatu (zwykle 16-krotny, lecz może to być także wzrost 24-krotny w stosunku do stężenia początkowego), retentat wyładowuje się przez zawór 22 do rury 23 i przesyła do sekcji odzyskiwania stałego OAT.

Na fig.2 przedstawiony jest proces z wykorzystaniem wynalazku stosując ciągły sposób prowadzenia procesu.

W celu uproszczenia opisu będzie rozpatrywany dwuetapowy proces kaskadowy. Jednakże, ilość etapów może być większa niż dwa. Optymalna ilość etapów zależna jest od ekonomiki procesu.

I tak, większa ilość etapów wymagać będzie bardziej złożonej instalacji i w konsekwencji większej liczby koniecznych aparatów, podczas gdy stosując zmniejszoną powierzchnię filtracyjną można uzyskać takie same rezultaty.

Pompa 101 ciągnie zawiesinę OAT ze zbiornika (nie pokazanego na rysunku) rurą 111 i wymusza przepływ zawiesiny, rurą 112, do systemu filtracyjnego złożonego z dwóch stopni w kaskadzie, składającego się z pompy obiegowej 104 razem z urządzeniem filtracyjnym 102 i pompy obiegowej 105 razem z urządzeniem filtracyjnym 103.

Zawiesina OAT wchodzi, rurą 121, do obiegu retentatu filtra 102, składającego się z pompy obiegowej 104, rury doprowadzającej 142, rury wlotowej 121, komory retentatu 122, (umieszczonej wewnątrz filtra 102) i rury wylotowej 141 połączonej z pompą 104. Zawiesina OAT charakteryzująca się tym, że stężenie ciała stałego jest pośrednie między stężeniem w zawiesinie wlotowej i wylotowej, płynie w sposób ciągły w obiegu retentatu. Pompa 104 gwarantuje pożądaną styczną szybkość retentatu nad powierzchnią filtracyjną 124 wewnątrz filtra 102. Ciśnienie retentatu wewnątrz komory 122 zapewnia pompa 102 i zawór przeciwciśnienia 114 umieszczony na wyjściu z drugiego stopnia systemu filtracyjnego. Ponieważ ciśnienie w komorze permeatu 124 jest utrzymywane na poziomie niższym niż ciśnienie w komorze 122, utrzymane jest ciągłe przechodzenie klarownego roztworu przez powierzchnię filtracyjną 125. Taki klarowny roztwór odzyskuje się w komorze 124 a następnie wychodzi on rurą 126.

Ponieważ szybkość przepływu jaką daje pompa 101 jest ustalona na wartość wyższą niż ilość permeatu przechodzącego przez powierzchnię filtracyjną 125, nadmiar płynu przechodzi przez rurę 113 do następnego stopnia filtracji, a dokładniej, wchodzi do obiegu retentatu zawierającego pompę obiegową 105, rurę zasilającą 152, rurę wlotową 132, komorę retentatu 133, (umieszczoną wewnątrz filtra 103) oraz rurę 151, którą zawraca się retentat z powrotem do pompy 105. Także w tym obiegu retentat cyrkuluje w sposób ciągły, a stężenie stałego produktu w nim zawartego jest końcowym, uprzednio ustalonym stężeniem. Retentat zawierający OAT wyprowadza się przez rurę 123. Stężenie retentatu jest 16 do 24 lub więcej razy większe, niż stężenie OAT w surowcu wchodzącym przez rurę 112.

W drugim stopniu filtracji, styczną szybkość na powierzchni filtracyjnej 131 utrzymuje się na pożądanym poziomie za pomocą pompy obiegowej 105. Połączenie między powyższymi dwoma stopniami filtracyjnymi, pozwala utrzymywać praktycznie takie samo ciśnienie w komorze retentatu 133 filtra 103, jak w komorze retentatu 122 filtra 102, podczas gdy ciśnienie w komorze permeatu 134 filtra 103 jest utrzymywane takie samo jak ciśnienie w odpowiedniej komorze 124 filtra 102 dzięki połączeniu między rurami 135 i 126. Permeaty wychodzące z komór 124 i 134 łączą się razem za pomocą rur 126 i 135. Następnie wychodzą z systemu rurą 136 do zbiornika odzysku, nie pokazanego na rysunku, z którego są zawracane do procesu.

Strumień permeatu wychodzący z 136 jest co najmniej 94%, a w praktyce więcej niż 96% strumienia wlotowej zawiesiny wchodzi do 111. Permeat, pozbawiony prawie całkowicie OAT można w całości zawrócić do procesu melaminowego.

Na fig 3, pokazano w formie schematu blokowego proces syntezy melaminy, w którym uwzględniono proces obróbki wodą według wynalazku.

Mocznik przetwarza się w melaminę z wysoką konwersją w reaktorze syntezy A. Cały wyciek z reaktora wchodzi do obiegu B odzyskiwania i oczyszczania wodnej melaminy, w którym gazowe produkty uboczne, zawierające amoniak i ditlenek węgla są oddzielane i odprowadzane z układu rurą C jako gaz nasycony wodą (off-gas).

PL 195 651B1

Off-gas wychodzący rurą C jest zwykle odzyskiwany przez zawrócenie go z powrotem do instalacji syntezy mocznika.

Ciekły strumień zawierający melaminę, o temperaturze wyższej niż 130°C, wychodzi przez rurę D z obiegu oczyszczania. Ten strumień zawiera także OAT, jako zanieczyszczenie przeznaczone do usunięcia. Dlatego też rurą E dodaje się środek alkaliczny celem podwyższenia pH do wartości powyżej 11 i roztwór przesyła do krystalizatora F, gdzie temperatura jest obniżona do 40/50°C. W tych warunkach wytrąca się jedynie melamina o wysokim stopniu czystości, którą zbiera się w separatorze G. Wysokiej czystości melaminę przesyła się do sekcji suszenia przez rurę H.

Z powodu wysokiego pH OAT pozostaje w roztworze. Roztwór macierzysty bogaty w OAT po wyjściu z separatora ciecz-ciało stałe jest zakwaszany przez dodanie środka zakwaszającego (korzystnie CO2) przewodem L w celu obniżenia pH do 7. W tych warunkach OAT są praktycznie nierozpuszczalne i wypadają w zbiorniku do krystalizacji M w formie bardzo rozcieńczonej zawiesiny o wyglądzie mleka.

Zawiesina przechodzi przewodem N do systemu filtracji stycznej O, gdzie zostaje oddzielony prawie cały rozpuszczalnik (94 do 96 i więcej procent) który zawiera w postaci roztworu melaminę w ilości odpowiadającej jej nasyceniu w temperaturze 40/50°C (około 0,7 do 1% wagowych) i nieistotną ilość OAT (mniej niż 100 ppm).

Powyższy strumień zostaje całkowicie zawrócony, przewodem P do obiegu zbierania i oczyszczania melaminy B, umożliwiając całkowite odzyskanie zawartej w nim melaminy.

Z drugiej strony, OAT są zbierane jako retentat w formie zawiesiny bogatej w stały materiał i przesyłane przewodem Q do konwencjonalnej sekcji regeneracji, nie pokazanej na rysunku. Zawartość OAT w strumieniu Q jest 16, do więcej niż 24 razy większa niż zawartość w strumieniu wchodzącym przewodem N do urządzenia filtracji stycznej O.

Przykład 1 litrów roztworu macierzystego pochodzącego z krystalizacji melaminy i jej rozdzielania, o pH obniżonym do 7 za pomocą wprowadzonego CO2, podaje się do układu pokazanego na fig. 1. Macierzysty roztwór traktowany CO2 o mlecznym wyglądzie zawiera około 40 g OAT (4000 ppm), praktycznie całkowicie w postaci zawiesiny.

Powierzchnia filtracyjna składa się z 750 mm długiego, wydrążonego, cylindrycznego filtra świecowego, którego zewnętrzna i wewnętrzna średnica wynosi, odpowiednio, 10 mm i 7 mm. Filtr świecowy zrobiony jest z tlenku glinowego o średniej porowatości wynoszącej 50 nanometrów. Powyższa zawiesina cyrkuluje wewnątrz cylindrycznej świecy ze średnią szybkością strumienia, która wynosi 4,5 m/sek. Ciśnienie po stronie retentatu utrzymuje się na stałym poziomie - 2,5 barów, przez cały czas trwania testu. Permeat odzyskuje się bezpośrednio do właściwego zbiornika, który utrzymuje się pod ciśnieniem atmosferycznym.

Szybkie zredukowanie szybkości strumienia permeatu prowadzi się przez pierwsze 100 minut cyrkulacji, a następnie szybkość strumienia stabilizuje się na poziomie około 150-160 litrów/godz.m²aż do zakończenia testu. Permeat zebrany w czasie trwania całego okresu filtracji jest klarowny. Test przerywa się po 3 godzinach ciągłej operacji z powodu ustania zalewania pompy, co jest wywołane małą ilością obiegowego retentatu. Zebrano 9,42 litry klarownego permeatu, którego analiza chemiczna wykazała zawartość 0,91 ppm melaminy i 87 ppm OAT. Zwiększenie stężenia stałego OAT w retentacie było 17,2-krotne w stosunku do pierwotnego stężenia.

Przykład 2

System według fig. 1, lecz o większych rozmiarach niż stosowany w poprzednim przykładzie, załadowano 150 litrami takiej samej zawiesiny roztworu macierzystego jak w przykładzie 1, w temperaturze 50°C i o pH 7. Zawiesina zawierała 570 g OAT, które praktycznie w całości były w postaci zawiesiny, oraz 1400 g melaminy w postaci roztworu.

Powierzchnię filtracyjną stanowił przemysłowy element filtracyjny zrobiony z takiego samego materiału jak świeca w przykładzie 1, który zawierał równoległościan o profilu sześciokątnym 1020 mm długi i 28 mm gruby. Wewnątrz równoległościanu znajdowało się 19 kanałów o 4 mm średnicy wewnętrznej, które były utworzone stosownie do heksagonalnej koncentrycznej konfiguracji złożonej z centralnego kanału otoczonego przez sześć kanałów zlokalizowanych na wierzchołkach sześciokąta, który był na jego odwrocie otoczony przez dwanaście równo oddalonych kanałów zgodnie z modelem sześciokątnym.

Kanały były równoległe do osi równoległościanu.

₂

Całkowita wewnętrzna powierzchnia kanałów wynosiła 0,24 m².

PL 195 651B1

Zawiesina cyrkulowała wewnątrz 19 kanałów z szybkością 4,3 m/sekundę.

₅

Różnicowe ciśnienie przez powierzchnię filtracyjną utrzymywano na stałym poziomie 2,5x10⁵ Pa, jak w przykładzie 1.

Także w tym przykładzie, po pierwszych dwóch godzinach, przepływ retentatu ustabilizował się, z niewielką redukcją, na poziomie 145 do 150 litrów/godz.m².

Przez okres 4 godzin zebrano całkowicie klarowny permeat. Po 4 godzinach i 3 minutach zaobserwowano, że permeat wykazuje bardzo małą opalescencję i przepływ zatrzymano. Opalizującego permeatu, otrzymanego podczas ostatnich trzech minut testu nie brano pod uwagę, a oceniano jedynie klarowny permeat zebrany podczas pierwszych 4 godzin. Całkowita ilość permeatu wyniosła 144,8 litra. Opalizujący permeat zebrany w ciągu trzech ostatnich minut testu dodano do retentatu, którego objętość wynosiła 5,2 litra a zawartość w nim stałego materiału 602 g (zmierzona po odparowaniu wody). Ilość zebranego permeatu stanowiła 96,5% początkowej zawiesiny a ilość OAT w permeacie była 92 ppm.

Całkowita ilość ciała stałego w retentacie była 115,8 g/litr, z czego 110 g/litr była to ilość zawieszonego ciała stałego. Ponieważ zawartość zdyspergowanego ciała stałego w początkowej zawiesinie była 570/150 = 3,8 g/litr, otrzymano więc 29-krotny wzrost ilości zawieszonego ciała stałego w retentacie.

Claims

1. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy, znamienny tym, że składa się z następujących etapów:

a) dodanie do wodnego roztworu zawierającego melaminę i OAT w wysokiej temperaturze środka alkalicznego w takiej ilości, aby uzyskać pH roztworu równe lub wyższe niż 11,

c) oddzielenie i odzyskanie wytrąconej melaminy,

d) zakwaszenie otrzymanego roztworu (roztwór macierzysty), po oddzieleniu wytrąconej melaminy, w celu osiągnięcia pH około 7, w wyniku czego praktycznie cała ilość rozpuszczonych OAT ulega wytrąceniu,

e) zawiesinę otrzymaną w powyższym etapie d) poddaje się filtracji stosując technikę filtracji stycznej i otrzymuje klarowny permeat, który zawiera w postaci roztworu całą melaminę nie wytrąconą w etapie b) oraz retentat, który składa się z dyspersji OAT,

f) macierzysty roztwór pozbawiony OAT z etapu e) (permeat) zawraca się do etapu wytwarzania roztworu surowej melaminy i w ten sposób odzyskuje się prawie całkowitą ilość melaminy, nie wytrąconą w etapie b).

2. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 1, znamienny tym, że traktowanie roztworem środka alkalicznego według etapu a) odbywa się w temperaturze wyższej niż 130°C, a korzystnie w zakresie od 160 do 180°C.

3. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 1, znamienny tym, że w celu krystalizacji melaminy według etapu b) roztwór oziębia się do temperatury w zakresie od 40 do 50°C.

4. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 1-3, znamienny tym, że pH w etapie d) ma wartość od 6,5 do 7,5.

5. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 1-4, znamienny tym, że materiał powierzchni filtracyjnej użyteczny w filtracji stycznej wybiera się z materiału, który jest odporny na ciśnienie i środki chemiczne.

6. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 1-5, znamienny tym, że materiał powierzchni filtracyjnej użyteczny w filtracji stycznej wybiera się spośród tlenku glinu, glinokrzemianu, ditlenku cyrkonu, ditlenku tytanu, trójtlenku boru, zeolitów, ditlenku toru i ich mieszanin.

PL 195 651B1

7. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 6, znamienny tym, że materiał powierzchni filtracyjnej użyteczny w filtracji stycznej według etapu e) składa się z wysokiej czystości tlenku glinu.

8. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 1-6, znamienny tym, że materiał powierzchni filtracyjnej użyteczny w dynamicznej filtracji przy przepływie stycznym ma porowatość, to jest średnią średnicę przejścia przez pory mniejszą niż 5 mikronów.

9. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 8, znamienny tym, że materiał powierzchni filtracyjnej użyteczny w dynamicznej filtracji przy przepływie stycznym ma porowatość mniejszą niż 0,2 mikrometra.

10. Sposób odzyskiwania zarówno melaminy jak i oksyaminotriazyn (OAT) z macierzystego roztworu po krystalizacji melaminy według zastrz. 8, znamienny tym, że materiał powierzchni filtracyjnej użyteczny w filtracji stycznej ma porowatość w zakresie od 30 do 100 nanometrów.