PL68086B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 17JIL1969(P 132 397) 10.VI.1973 68086 KI. 12i,21/22 MKP COlb 21/22 Wspóltwórcy wynalazku: Lucja Matuszewska, Julia Tomaszewska Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe im. Pawla Findera, Chorzów (Polska) Sposób wytwarzania podtlenku azotu 1 Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pod¬ tlenku azotu przy uzyciu hydroksyloaminy lub jej soli.W skali przemyslowej podtlenek azotu otrzymuje sie róznymi znanymi sposobami.Jeden z nich polega na termicznym rozkladzie azotanu amonowego wedlug raakcji: NH4N03 - NaO + HaO Otrzymuje sie ta metoda gaz o zawartosci okolo 80% Na O, reszta skladników gazu to zanieczyszczenia takie jak: azot, para wodna, tlenki azotu i kwas azotowy.N2 O otrzymuje sie równiez przez spalanie amoniaku z tle¬ nem w temperaturze 200°C - 500°C na odpowiednich katali¬ zatorach /MNOa, Fea 03, Bia 03 / lecz obok podtlenku azotu powstaje jeszcze jako produkt uboczny tlenek azotu i azot.Znane jest takze otrzymywanie Na O przez reakcje chloro¬ wodorku lub siarczanu hydroksyloamina z wodnym roztwo¬ rem azotynu sodu. Sposób ten nie jest stosowany na skale przemyslowa, gdyz w temperaturze normalnej przebiega bar¬ dzo wolno, zadowalajace szybkosci mozna osiagnac dopiero w temperaturze wrzenia roztworu, co jednak powoduje silne rozcienczenie produktu para wodna.Wada wszystkich tych metod jest to, ze nie otrzymuje sie czystego podtlenku azotu, lecz jest on zanieczyszczony pro¬ duktami takimi jak: tlenki azotu, azot, para wodna, lub ze proces przebiega wolno.Ze wzgledu na zastosowanie NaO w medycynie poddaje sie go uciazliwym procesom oczyszczania, szczególnie uciazli¬ we jest usuwanie azotu.Celem wynalazku jest usuniecie wad sposobów dotych¬ czasowych przez opracowanie prostej metody pozwalajacej na otrzymywanie podtlenku azotu o czystosci stosowanej dla celów medycznych to jest 96%-99,5% objetosciowych, nie 5 wymagajacej klopotliwego oczyszczania od produktów ubo¬ cznych.Stwierdzono, ze czysty podtlenek azotu otrzymuje sie na drodze utlenienia wodnego roztworu hydroksyloaminy lub jej soli w obecnosci zawieszonego w nim katalizatora, którym io jest metal z grupy platynowców osadzony na kwasoodpor- nym nosniku, takim jak grafit, wegiel aktywny, sadza, sito molekularne itp., jednym lub mieszanina nastepujacych utle¬ niaczy :Oa, NO, NOa, Na03.Proces ten mozna prowadzic w temperaturze O°-90°C is przy stezeniu 5 g NHa OH/1-175 gNHa OH/1.Szczególnie oplacalne jest stosowanie powyzszego spo¬ sobu lacznie z procesem wytwarzania hydroksyloaminy dro¬ ga redukcji tlenku azotu wodorem.Zaleznie od doboru utleniacza reakcje przebiegaja zgodnie ao z nizej podanymi równaniami: l)2NHaOH + Oa 2)2NHaOH + 4NO JcaL.JcaL -NaO+3HaO ^ 3NaO+3HaO as Tlenek azotu stosowany jako surowiec moze byc zanieczysz¬ czony wyzszymi tlenkami azotu jak np. NOa, Na 03, przy czym reakcje otrzymywania Na O przebiegaja wedlug rów- 3) 2NHa OH + NOa + NO *«*¦ 2Na O + 3Ha O 68 0863 68086 4 Sposobem wedlug wynalazku mozna równiez wzbogacic podtlenek azotu otrzymywany innymi znanymi metodami, a zanieczyszczony wyzszymi tlenkami azotu wzglednie 02, przez pizereagowanie tych zanieczyszczen na podtlenek azo¬ tu.W tym celu podtlenek azotu zanieczyszczony wyzszymi tlenkami azotu lub tlenem wprowadza sie np. do roztworu soli hydroksyloaminy z zawieszonym w nim katalizatorem przy równoczesnym mieszaniu, a odprowadza sie ze srodo¬ wiska reakcji czysty podtlenek azotu, który nadaje sie do zastosowania w medycynie.Przyklad I. Do reaktora wyposazonego w plaszcz grzejny i mieszadlo wprowadza sie 10001 roztworu siar¬ czanu hydroksyloaminy o zawartosci 10 g NHaOH/l, w którym znajduje sie 10 000 g katalizatora. Jest nim pla¬ tyna naniesiona w ilosci 1% Pt na weglu aktywnym. Roztwór ten ogrzewa sie nastepnie do temperatury 90°C, po czym mieszajac wprowadza sie do niego tlen z szybkoscia 1000 l/h otrzymujac równoczesnie 9601 N3 O/h. Uzyskany podtlenek azotu zawierajacy 98% objetosciowych NaO odwadnia sie, spreza i laduje w butle stalowe. Po 100 minutach stezenie NHaOH w roztworze spada do 5,1 g NHaOH/l i roztwór uzupelnia sie hydroksyloamina otrzymana na drodze reduk¬ cji NO wodorem do stezenia 10 g NHaOH/l. Czynnosc te powtarza sie cyklicznie.PrzykladlL Do reaktora wyposazonego w plaszcz grzejny i mieszadlo wprowadza sie 10001 roztworu hydro¬ ksyloaminy o zawartosci 175 gNHa OH/1, w którym znaj¬ duje sie 10 000 g katalizatora. Jest nim platyna naniesiona w ilosci 15% Pt na grafit. Roztwór utrzymuje sie w tempera¬ turze 20°C, po czym mieszajac wprowadza sie do niego tlen z szybkoscia 1000 l/h, otrzymujac równoczesnie 9601 Na O/h. Uzyskany podtlenek azotu po odwodnieniu spreza sie i laduje w butle stalowe.Po spadku stezenia hydroksyloaminy do 5 g NHa OH/1, uzupelnia sie roztwór hydroksyloamina do stezenia poczat¬ kowego 175 g NHaOH/l. Hydroksyloamine wytwarza sie droga katalitycznej redukcji NO wodorem. Czynnosc te pow¬ tarza sie cyklicznie. Otrzymany Na O ma czystosc 98% obje¬ tosciowych.Przyklad III. Do reaktora wyposazonego w plaszcz grzejny i mieszadlo wprowadza sie 10001 roztworu soli hydroksyloaminy o zawartosci 30 g NHa OH/1, w którym znajduje sie 660 g katalizatora. Jest nim platyna naniesiona w ilosci 15% na weglu aktywnym. Roztwór ten ogrzewa sie nastepnie do temperatury 50°C po czym mieszajac go wpro¬ wadza sie tlenek azotu z szybkoscia 1000 l/h otrzymujac równoczesnie 7501 NaO/h. Uzyskany podtlenek azotu po odwodnieniu spreza sie i laduje w butle stalowe. Po 35 go¬ dzinach roztwór o stezeniu 4,2 g NHaOH/l uzupelnia sie s hydroksyloamina do stezenia 30 g NHa OH/1 wytwarzajac ja droga redukcji NO wodorem. Czynnosc te powtarza sie cyklicznie. Czystosc otrzymanego Na O wynosi 98,5% obje¬ tosciowych. Proces opisany w przykladach I-III mozna pro¬ wadzic równiez sposobem ciaglym. io P r z y k l a d IV. W reaktorze wyposazonym w plaszcz grzejny i mieszadlo, w którym znajduje sie 10001 roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy o zawartosci 5 g NHaOH/l zmieszanego z 10 000 g katalizatora. Jest nim platyna nanie¬ siona w ilosci 7% Pt na grafit Roztwór ten utrzymuje sie is w temperaturze 80°C i podczas mieszania doprowadza sie do reaktora 17,4 l/h roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy o zawartosci 175 g NHaOH/l oraz 10001 Oa/h i równo¬ czesnie odprowadza sie z reaktora roztwór poreakcyjny wilosci 17,4 l/h oraz podtlenek azotu z szybkoscia 9601 30 Na O/h, który spreza sie i laduje w butle stalowe.Odplywajacy roztwór poreakcyjny uzupelnia sie w spo¬ sób ciagly chlorowodorkiem hydroksyloaminy wytwarzanym w innym aparacie droga redukcji NO wodorem do stezenia 175 g NHaOH/l i doprowadza do reaktora, w którym otrzy- as muje sie podtlenek azotu w ilosci 960 l/h. Czystosc NaO wynosi 98,5% objetosciowych: PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 30 1. Sposób wytwarzania podtlenku azotu na drodze utle¬ niania wodnych roztworów hydroksyloaminy lub jej soli w obecnosci katalizatora znamienny tym, ze roztwór hydro¬ ksyloaminy lub jej soli utlenia sie tlenem, tlenkiem azotu, as wyzszymi tlenkami azotu lub mieszanina wymienionych gazów w obecnosci zawieszonego w roztworze reakcyjnym katalizatora w postaci metalu z grupy platynowców osadzo¬ nego na kwasoodpomym nosniku.

2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze reakcje 40 prowadzi sie w temperaturze 0°-90°C w roztworze hydro¬ ksyloaminy lub jej soli o stezeniu 5g NHaOH-175g NHaOH/l.

3. Sposób wedlug zastrz. 1-2 znamienny tym, ze roztwór poreakcyjny uzupelnia sie hydroksyloamina wytwarzana na 4s drodze redukcji NO wodorem, po czym prowadzi sie nadal utlenianie otrzymanego roztworu. Prac. Repr. UP PRL. W-wa, zam 10/73 naklad 100+20 Cena 10 zl PL PL