PL47111B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 19 marca 1960 r. (Niemiecka -Republika Demokratyczna) Wynalazek dotyczy sposobu usuwania tlenko¬ wych polaczen azotu z oleum o róznym stezeniu.Przy otrzymywaniu kwasu siarkowego nieunik¬ nione jest czesto powstawanie malych ilosci ga¬ zów nitrozowych, które czesciowo pozostaja w kwasie i oleum.Wiadomo, ze te male ilosci tlenkowych zwiaz¬ ków azotu sa przyczyna nieprzydatnosci kwa?u do pewnych celów. Dlatego tez proponowano juz wiele sposobów usuwania z kwasu siarko¬ wego tlenkowych polaczen z azotem.W sposobach tych trójwartosciowe zwiazki N-O, wystepujace w postaci kwasu nitrozylo- siarkowego lub jego bezwodnika, redukuje sie za pomoca odpowiednich chemikaliów do azotu, podtlenku azotu lub tlenku azotu, albo przepro¬ wadza sie najpierw przez utlenienie, na przy- *) Wlasciciel patentu1 oswiadiCKyl, ze wspól- twóireaimi wynalazku sa dir Friedrich Wolf i enem, dypl. Yao-dzen Schen. klad za pomoca H?02 w postac 5-cio wartoscio¬ wa, a nastepnie ponownie redukuje odpowiedni¬ mi chemikaliami do niskowartosciowych zwiaz¬ ków tlenkowych azotu.Przy badaniu technicznej przydatnosci metod odnitrozowania kwasu siarkowego decydujacym jest fakt, czy metody te sa zadawalajace pod wzgledem ekonioimiczinj^rn. Nie zaleca sie w zwiazku z tym usuwania zwiazków N-O w po¬ staci kompleksów ]ub osadów, natomiast wska¬ zane jest przeprowadzenie zwiazków N-O dzia¬ laniem odpowiednich srodków chemicznych w produkty gazowe.Jako znane srodki do odnitrozowania kwasu siarkowego sluza na przyklad: formaldehyd, który nadaje sie tylko do kwasu siarkowego 98%-owego, kwas amidosulfonowy, który dziala jedynie przy kwasie o stezeniu nizszym niz 68% dalej siarczan amonu i koloidalna siarka, przy zastosowaniu których wymagana jest zawsze wyzsaa temperatura. Te znane zwiazki do odnit-(rózowania kwasu siarkowego zawodza wiec na ogól w przypadku wyzszych stezen teg; kwasu Zadaniem wynalazku bylo wiec znalezienie od¬ powiednich metod równiez do odnitrozowania oleum.Niespodziewanie stwierdzono, ze dodatek od¬ powiednich zwiazków, które sa do pewnego stopnia pochodnymi amoniaku, powoduje odnit- rozowanie oleum. Do zwiazków tych nalezy na przyklad mocznik, kwas amidosulfonowy, siar¬ czan hydrazyny, siarczan hydroksyloamonowy lub acetamid w rozmaitych stezeniach. Sa to zwiazki, które reaguja z tlenowymi zwiazkami • azotu w srodowisku oleum i sa odporne na dzia¬ lanie trójtlenku siarki lub daja z S03 produkt przejsciowy, który moze dalej latwo reagowac zwiazkami N-O.Dzialanie odnitrozowujace wymienionych zwiazków i ich odpornosc na dzialanie oleum sa calkowicie niespodziewane, gdyz — jak wyka¬ zuja przyklady z formaldehydem ii kwasem ami- dosulfonowym — tego rodzaju dodatki normal¬ nie traca swe dzialanie ze wzrostem stezenia kwasu siarkowego. Trudno wiec bylo przewi¬ dziec, ze zwiazki te beda sie nadawaly do od- nitrozowania oleum, które zawiera nadmiar wol¬ nego S03, w odróznieniu od wolnej wody zawar¬ tej w kwasie siarkowym.Stwierdzono, ze znaczne ilosci obecnych w oleum zwiazków N-O mozna usunac za po¬ moca kwasu amidosulfonowego, mocznika, siar¬ czanu hydroksyloamonowego i acetamidu, o ile zwiazki te zastosuje sie w nadmiarze w stosun¬ ku do polaczen tlenkowych azotu zawartych w oleam. Znakomite dzialanie wykazuje siar¬ czan hydrazyny, bez stosowania go w nadmia¬ rze, jednak tylko w przypadku oleum o stezeniu ponizej 50% wolnego SOs. Oleum 65%-owe nie mozna odinitaiozowac za pomoca siarczanu hyd¬ razyny, ©dyz nastepuje rozklad h/drazyny przez trójtlenek siarki Z pozostalych badanych substancji szczegól¬ nie odpowiedni okazuje sie mocznik, tak z po¬ wodu swego dobrego dzialania odnitrozowujacego juz w temperaturze 50°C jak równiez ze wzgledu na to, ze dziala en skutecznie w ilosciach sto¬ sunkowo malych w porównaniu z ilosciami in¬ nych substancji potrzebnych do tego celu.W przeciwienstwie do tego mocznik wykazuje ogiraaiiczpne dzialanie i wymaga podwyzszanej temperatury (120—150°C).Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku po¬ stepuje sie tak, ze oznaczona ilosc oleum, o ozna¬ czonym stezeniu, wprowadza sie wpierw do reaktora zaopatrzonego w pompe do przetacza¬ nia oleum, która sluzy jednoczesnie do miesza¬ nia i odprowadzania odnitrozowanego o^eum, o- jraz w dwie rury doprowadzajace. Nastepnie mieszajac oleum, doprowadza sie do temperatu¬ ry doswiadczenia i dodaje do niego substancje sluzace do odniitrozowania w postaci sproszko¬ wanej lub w roztworze w kwasie siarkowym.Po 60—100 minutach reakcja jest zakonczona, a odnitrozowane oleum odprowadza sie za pomoca pompy. Przed reakcja odniitrozowania wskazane jest pobranie próbki w celu oznaczenia stezenia wyjsciowego nitrozy. W zaleznosci od zawartosci nitrozy mozna zmieniac ilosci dodawanych substancji w celu zaoszczedzenia chemikaliów.Wskazane jest, aby poddawac odnitrozowaniu oleum 30%-owe przed jego destylacja w celu o- trzymania oleum 100%-owego. W ten sposób zmniejsza sie znacznie korozje w kotle destyla¬ cyjnym i podgrzewaczu. Ponadto wydestylowy- wane okolo 15%-owe oleum nie zawiera prawie wcale skladników nitrozowych.W celu wytworzenia 65%-oiwego oleum korzy¬ stnie jest odnitrozowac napierw 30%-owe oleum sposobem wedlug wynalazku, a nastepnie dopie¬ ro je destylowac. Przez zmieszanie uzyskanego 100%-owego oleum nie zawierajacego' juz oczy¬ wiscie zwiazków nitrowych i odniitroizowanego 30%-owego oleum mozna uzyskac oleum o ste¬ zeniu 65%owego trójtlenku siarki. Przez odni- trozowanie 30%-owego oleum przed destylacja zmniejsza sie wydatnie korozje w aparaturze destylacyjnej w porównaniu z przypadkiem, gdy reakcje odnitrozowania przeprowadza sie dopiero na oleum 65%-owym.Przyklad I.Do odnitrozowania stosuje sie mocznik w roz¬ tworze stezonego kwasu siarkowego. W tym celu jedna czesc technicznego mocznika rozpuszcza sie w 3 czesciach P6%-owego wolnego od nitro¬ zy kwasu siarkowego. Oleum poddaje sie w re¬ aktorze reakcji z mocznikiem w temperaturze 50°C w ciagu 100 minut. Gdy dodaje sie w 2,6 kg technicznego mocznika na tone 30%-owe¬ go oleum, uzyskuje sie stopien odnitrozowania okolo 95%, podczas gdy w przypadku oleum 65%-owego usuwa sie okolo 89% nitrozy. (Za¬ wartosc nitrozy w 30%^owym oleum waha sie w granicach 360—1400 g/m3, podczas gdy prze¬ cietna zawartosc wynosi 610 g/m3). - 2 -Tablica I.Ilosc Poczatkowa dodawanego stopien ilosc mocznika odnltrozowa- nitrozy g/m3 kg/t oleum nia % Stezenie oleum,% 30 65 610 610 610 514 1,3 2,08 2,6 2,6 89,2 93,4 95,1 89,2 Tablica II.Przyklad II.Do odnitrozowania stosuje sie siarczan hydra¬ zyny p.a. w postaci sproszkowanej. W reaktorze 30%-owe oleum reaguje w róznych temperatu¬ rach z siarczanem hydrazyny w ciagu 1 godzi¬ ny. Wyniki przedstawione sa w tablicy II.Stezenie oleum tu % 30 Poczatkoiua ilosc nitrozu Temp.°C 50 28 Ilosc do¬ dawanego siarczanu hydrazyny uj kp/t oleum 1,3 13 = 1428 g/m3 Stopien odnitro¬ zowania Ol /o 97 95 Poczatkowa ilosc nitrozu Temp.°C 50 75 Ilosc do¬ dawanego siarczanu hydrazyny w kg/t oleum 0,52 0,52 = 566,4 g/m3 Stopien odnitro¬ zowania % 90 93,7 Przyklad III.Do odnitrozowania stosuje sie kwas amidosullonowy w postaci sproszkowanej.Czas reakcji 70—100 minut.Tablica III.Stezenie oleum % S03 30 65 Tempera¬ tura °C 50 25 50 28 Poczatkowa nitroza g/m3 610 610 536 550 Ilosc dodawanego kwasu amidosulfonowego w kg/t oleum 6,5 6,5 7,8 7,8 Stopien odnitro¬ zowania 94,4 90 93,85 90 Przyklad IV.Do odnitrozowania stosuje sie czysty acetamid Temperatura reakcji 75°C; czas trwania reakcji w postaci sproszkowanej. 1 godzina.Tablica IV.Stezenie oleum % S03 30 [Nitroza poczatkowa g/m3 610 610 Ilosc dodawanego acetamidu w kg/t oleum 1,3 3,9 Stopien odnitro¬ zowania % 79 86,2Przyklad V. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia .patentowe W próbach odnitrozowania stosuje sie siarczan hydroksyloamonowy o zawartosci 73% (N#2OH)2 • H2S04, 12% NHtOH - H2SOAi 15% Na2SO^ W re¬ aktorze 65%-owe oleum reaguje w temperatu¬ rze 50°C w ciagu 100 minut z siarczanem hydro- kisyloaimonowym. Poczatkowa ilosc nitrozy: 514 mg/l: ilosc dodawanego siarczanu hydrazyny: 10 g w litrze 65%-owego oleum; stopien odni¬ trozowania: 89,9%. 1. Sposób odnitrozowania oleum, znamienny tym, ze do oleum dodaje sie pochodne amo¬ niaku, jak mocznik, siarczan hydrazyny, kwas amidosulfonowy, siarczan hydroksylo¬ amonowy lub acetamid.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dodawane zwiazki stosuje sie w postaci ich roztworów w kwasie siarkowym. VEB Farbenfabrik Wolfen Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowy biblioteka! Urzedu Patentowego iPolsfciej Rzeczypospolitej Ludmil 561. RSW „Prasa" Kielce. PL