Способ получения кристаллического гидроксиламинсульфата

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГИДРОКСИЛАМИНСУЛЬФАТА(71) Заявитель Гродненское производственное объединение Азот им. С.О.Притыцкого(57) 1. Способ получения кристаллического гидроксиламинсульфата, включающий приготовление водного раствора гидроксиламинсульфата, его упаривание, кристаллизацию при охлаждении, промывку образовавшихся кристаллов и сушку, отличающийся тем, что упаривание ведут при 80-90 С, а промывку осуществляют водным раствором гидроксиламинсульфата при массовом соотношении кристаллов и раствора, равном 1-0,9, при этом для промывки используют часть раствора, подаваемого на упаривание, с последующим ее возвратом на стадию приготовления водного раствора гидроксиламинсульфата. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаривание ведут при 310-350 мм рт.ст.(56) 1. Патент США 4851125, МКИ В 01 Д 13/00, 1989. 2. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества.- М. Химия, 1977.-С.94. Изобретение относится к химической технологии, в частности, к получению кристаллического гидроксиламинсульфата (ГАС) и может быть использовано в производстве химических материалов и реактивов. Известен способ концентрирования водных растворов солей гидроксиламина (ГИАМА) с применением полупроницаемых мембран. Через мембраны уносится растворитель, который удаляют с другой стороны мембраны инертным газом (азот, аргон) или вакуумом. В качестве растворителя используют спирты, гликоли, воду и или их смеси. Способ позволяет получить раствор соли ГАС с концентрацией 50-85 1. Недостатком этого способа является то, что получается обводненная соль гидроксиламинсульфата и для хранения ее в гомогенном состоянии необходимо с учетом растворимости ее в воде поддерживать продукт при температурах 49-80 С, что усложняет технологию хранения готового продукта, кроме того сужается область его применения из-за высокого содержания воды или другого промывочного реагента. Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения кристаллического ГАС из его водных растворов, включающий внесение в раствор активированного угля, кипячение, фильтрацию раствора, упаривание и охлаждение фильтрата, промывку выпавших кристаллов этиловым спиртом и сушку. Выход продукта 60, препарат соответствует квалификации ч 2. Недостатками известного способа являются 1. Сложность воспроизводства технологического процесса в промышленном масштабе. 2. Повышенная пожароопасность процесса в связи с тем, что по технологии получают ацетон, который необходимо утилизировать. 3. Для экстракции примесей из раствора соли ГАС используют этиловый спирт. Готовый продукт содержит его в количестве 0,5 мас, а это значительно сужает область применения готового ГАС. 4. Полученный продукт соответствует только квалификации ч, а это согласно ГОСТ 7298-79 полагает содержание основного вещества не более 96 мас., что также сужает область его применения. 2074 1 Задачей изобретения является упрощение технологии получения кристаллического ГАС и улучшение качества готового продукта. Поставленная задача решается следующим образом. Способ получения кристаллического ГАС включает получение его водных растворов, упаривание, кристаллизацию при пониженных температурах, промывку образовавшихся кристаллов, сушку. Упаривание водного раствора ГАС производят при температуре 80-90 С, а в качестве промывочного раствора кристаллов используют часть раствора ГАС, подаваемого на упаривание, с последующим возвратом его на стадию получения водного ГАС при массовом соотношении кристаллы промывочный раствор, равном 1-0,9. Упаривание раствора гидроксиламинсульфата проводят под вакуумом 310350 мм рт.ст. Существенность отличий предлагаемого способа получения кристаллического ГАС заключается в следующем 1. Упаривание раствора ГАС при 80-90 С (под вакуумом) в отличие от прототипа 103-107 С при атмосферном давлении. Выбор температур 80-90 С объясняется тем, что в этом интервале получают оптимальный выход готового продукта с минимальным содержанием примесей (24 и (4)24), образующихся в результате термического разложения ГАС. 2. В изобретении промывку криталлов осуществляют частью промывочного раствора, используемого для упаривания (в прототипе кристаллы промывают этиловым спиртом). Это позволяет исключить введение дополнительных нежелательных примесей (спирт) и упростить технологию утилизации маточных растворов после отделения отмытых кристаллов. 3. Экспериментально установлено, что соотношение кристаллы-промывочный наиболее оптимально 1,00,9, т.к. при увеличении количества промывочного раствора приводит к снижению выхода готового продукта на 10, а уменьшение его - к ухудшению качества продукта из-за повышенного содержания сульфата аммония и серной кислоты - это обусловлено особенностью растворимости ГАС. Кроме того, процесс проводят под вакуумом, что позволяет снизить температуру кипения исходного раствора,предотвратить разложение ГАС, этим самым улучшить его качество и увеличить выход. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Водный раствор, содержащий 295,7 г/л ГАС, 10,3 г/л сульфата аммония и 17,5 г/л серной кислоты идет на упаривание, которое проводят при температуре 90 С под вакуумом 350 мм рт.ст. При этом получают конденсат сокового пара, который отводится, а упаренный раствор, содержащий 800 г/л ГАС, 27,9 г/л сульфата аммония и47,3 г/л серной кислоты. Раствор поступает в кристаллизатор, где при перемешивании и охлаждении до 10 С в осадок выпадают кристаллы. Кристаллы отделяют от маточника (М-1) центрифугированием. Далее их отмывают от примесей (сульфата аммония и серной кислоты) частью исходного раствора (используемого при упаривании). Промывочный раствор подают в весовом соотношении жидкость-твердая фаза 0,9-1. Выпавшие кристаллы отделяют от маточного раствора (М-2) центрифугированием и направляют на сушку горячим воздухом. Выход готового продукта составляет 64. Состав готового продукта ГАС 99,3 сульфат аммония 0,25 серная кислота отсутствует вода остальное. Конденсат сокового пара и маточные растворы М-1 и М-2 после смешения, содержащие ГАС 12, сульфата аммония 1 и серной кислоты 1,8, возвращают на стадию получения водного раствора ГАС. Пример 2 (прототип). В полученный раствор, содержащий 30 ГАС, серную кислоту, сульфат аммония,вносят 10 г активного угля, кипятят и фильтруют. Фильтрат упаривают при атмосферном давлении и температуре кипения раствора 105 С до образования плотной пленки и охлаждают. Выпавшие кристаллы промывают в соотношении кристаллы-этиловый спирт 1-0,6 этиловым спиртом и сушат горячим воздухом. Выход готового продукта 60. Состав готового продукта ГАС 96,0 этиловый спирт 0,5 серная кислота 0,01 сульфат аммония 3,46. Аналогично примеру 1 выполнено ряд экспериментов, результаты которых сведены в таблицу. Из приведенных примеров следует, что оптимальной температурой для упаривания водного раствора ГАС под вакуумом 310-350 мм рт.ст. является 80-90 С. При этих условиях получают достаточно высокий выход продукта - 58,5, при этом чистота готового продукта выше, по сравнению с прототипом. При этом, в нем отсутствует этиловый спирт, содержание которого сужает область применения товарного продукта. Условия проведения примеров ТоС Р мм Весовое соотношерт.ст. ние кристаллыраствор 90 350 1-0,9 Выход готового продукта ГАС,64 Состав готового продукта, мас. ГАС СК СА Вода/спирт остальное - вода этиловый спирт 0,5 остальное - вода Кроме того, упрощается технология изготовления кристаллического ГАС за счет возврата смеси сокового пара и маточных растворов -1 и М-2 на стадию получения водного раствора ГАС, т.е. из-за исключения необходимости утилизации промывочных растворов (в прототипе). Экспериментально установлено, что при температуре ниже 80 С процесс упаривания вести нецелесообразно, т.к. может наступить кристаллизация уже в выпарном аппарате, что осложняет процесс дальнейшей переработки раствора. При температуре выше 90 С идет разложение ГАС с образованием серной кислоты и сульфата аммония,что ухудшает качество готового продукта и снижает его выход. Соотношение кристаллы-промывочный раствор выбран 1,0-0,9, т.к. увеличение промывочного раствора приводит к снижению выхода полезного продукта на 10, а уменьшение его - к ухудшению качества из-за повышенного содержания сульфата аммония и серной кислоты, что связано с особенностью растворимости ГАС. Использование предлагаемого способа позволяет получить кристаллический гидроксиламинсульфат высокого качества по упрощенной технологии. Заказ 0039 Тираж 20 экз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.