UA111241C2 - Спосіб одержання кристалічного карбаміду високого очищення - Google Patents

Abstract

Винахід належить до способу одержання кристалічного карбаміду високого очищення. Заявлено спосіб, який включає кристалізацію карбаміду і його висушування, при цьому водний розчин карбаміду попередньо нагрівають від до , після чого розчин піддають електродіалізному очищенню при напрузі струму 400 В-600 В. Технічний результат полягає в одержанні кристалічного карбаміду високої чистоти, що дозволяє використовувати його як добавку в харчовій промисловості та як реактив при лабораторних аналізах.

Description

Опис

Винахід відноситься до галузі одержання карбаміду, зокрема до способу одержання карбаміду високого очищення.

Нині широко відомі способи одержання гранульованого і кристалічного карбаміду.

Промислові способи одержання карбаміду засновані на кристалізації водного розчину карбаміду, одержаного з діоксиду вуглецю та аміаку. Однак карбамід, одержаний за допомогою відомих способів, не має достатнього ступеня чистоти для використання в харчовій промисловості і для використання в якості реактиву при лабораторних аналізах.

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним у якості прототипу, є спосіб одержання кристалічного карбаміду, одержаного на основі діоксиду вуглецю та аміаку (патент КО 2041202).

Спосіб включає кристалізацію карбаміду в усьому об'ємі пересиченого розчину, віджимання кристалів до одержання компактної маси з наступним виведенням кристалів карбаміду за допомогою фільтрації і їх висушування. Однак одержаний карбамід також не має достатнього ступеня чистоти для використання в харчовій промисловості і для використання в якості реактиву при лабораторних аналізах.

Технічною задачею винаходу, що заявляється, є одержання кристалічного карбаміду високої чистоти.

Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання кристалічного карбаміду високої чистоти з водного розчину карбаміду, який включає кристалізацію карбаміду і його висушування, згідно з винаходом, водний розчин карбаміду попередньо нагрівають від -30 "С до 130 "С, після чого розчин піддають електродіалізному очищенню при напрузі струму 400 В - 600 В. При цьому при 30 95 концентрації розчину його нагрівають до «30 "С, при концентрації 50 95 - до 40-50 "С, при концентрації 70 95 - до 70-80 "С, при концентрації 90 Фо і вище - до -90-130 "С.

Пристрій для здійснення способу, що заявляється, представлений на фіг.1. Пристрій містить накопичувальну ємність 1 для вихідного розчину карбаміду, електродіалізний апарат 2, насос З для подачі розчину з ємності 1 в електродіалізний апарат 2, ємність 4 для очищеного розчину карбаміду, насос 5 для подачі очищеного розчину карбаміду в ємність 4, кристалізатор- випарник 6, насос 7 для подачі очищеного карбаміду з ємності 4 у кристалізатор-випарник 6.

Зо Спосіб здійснюють наступним чином. Неочищений водний розчин карбаміду, що знаходиться в накопичувальній ємності 1, нагрівають до режимної температури від 30 "С до -130"С з метою виключення передчасної кристалізації карбаміду. При цьому при 30 95 концентрації розчину його нагрівають до «30 "С, при концентрації 50 95 - до 40-50 "С, при 70 Фо - до 70-80 "С, при 90 95 і вище - до «590-130 "С. Залежність концентрації розчину і температури його нагрівання визначена емпіричним шляхом і представлена в таблиці 1.

Таблиця 1 юю ою о , Крива криєтазізанії карбаміду у воді

І: що ДУ Ме нео Фут лем юю хх тет чи ни ! 5 ЗІ нн нин КУ ук хек ;

Я ї з ння м В КН ; і їй їй ши. в нн ния

ШК ЗІ фен В окт ютнн уттннттххтткт ! ї «і рення т

ШЕ ши В В В В ОО ОО

ШЕ вен ге В а а КК ! Р зі «а Ще я ин ан С с с п

Як видно з табл.1, при температурі розчину карбаміду менше 30 "С карбамід частково переходить у кристалічний стан. При нагріванні розчину вище 130 "С - відбувається частковий гідроліз сечовини, а також її димеризація до біурету, вміст якого в очищеному карбаміді жорстко нормований.

Далі розчин надходить за допомогою насоса З в електродіалізний апарат 2. В електродіалізному апараті 2 відбувається видалення з розчину солетворних іонів під дією електричного струму напруженістю 400 В - 600 В. Даний діапазон забезпечує оптимальний режим продуктивності процесу: співвідношення кількість/якість. При напруженості струму вище 600 В одержуваний продукт не задовольняє вимогам, висунутим до очищеного карбаміду, який застосовують при лабораторних аналізах і в харчовій промисловості. При напруженості струму нижче 400 В процес електродіалізного очищення йде повільно, що знижує продуктивність процесу. Після процесу деїонізації очищений розчин за допомогою насоса 5 подається в накопичувальну ємність 4, а далі за допомогою насоса 7 - у кристалізатор - випарник 6, де відбувається розділення розчину на очищений кристалічний карбамід (кристалізація карбаміду) і деіонізовану воду. Кристалізація карбаміду з одночасним його висушуванням відбувається шляхом нагрівання розчину до 110 "С-150 С при атмосферному тиску або при вакуумному тиску 50-10 мм рт.ст. 50-80 70.

Показники якості карбаміду, одержаного за допомогою способу, що заявляється, представлені в таблиці 2.

Таблиця 2 більше

Таким чином, ступінь чистоти одержаного кристалічного карбаміду дозволяє використовувати його в якості добавки в харчовій промисловості (харчова добавка Е927Б) і в якості реактиву при лабораторних аналізах.

Далі одержаний кристалічний карбамід високої чистоти упаковують у поліпропіленові мішки або іншу подібну тару. Одержана деіонізована вода є побічним продуктом, що має цільове застосування: використання у якості компонента антифризів і незамерзаючої рідини для омивача скла автомобіля.

Claims (2)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб одержання кристалічного карбаміду високого очищення з водного розчину карбаміду, який включає кристалізацію карбаміду і його висушування, який відрізняється тим, що водний розчин карбаміду попередньо нагрівають від 30 "С до 130 "С, після чого розчин піддають електродіалізному очищенню при напрузі струму 400 В-600 В.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при 30 95-іїй концентрації водного розчину Зо карбаміду його нагрівають до 30 "С, при концентрації 50 95 - до 40-50 "С, при концентрації 70 95 - до 70-80 "С, при концентрації 90 95 ії вище - до 90-130 "С.

НИ 7 ї и и я 1 Ні тво . ї Ї Н Деюнізована вода ф 1 тіні ік пін, ті ніх іо ік чіг іні між м о ях кож» ою кю хх юю 1 8 2 : ж З м 5 | 7 лляне жнянтняя Я Кристалізний карбамід

Фік.ї пакт тт т вето т мете мк тон тотятотеож