Спосіб одержання кристалічного карбаміду високого очищення
Номер патенту: 111241
Опубліковано: 11.04.2016
Автори: Батуллін Фарід Алєковіч, Андрєєв Андрєй Владіміровіч
Формула / Реферат
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 °C до 130 °C, після чого розчин піддають електродіалізному очищенню при напрузі струму 400 В-600 В.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при 30 %-ій концентрації водного розчину карбаміду його нагрівають до 30 °C, при концентрації 50 % - до 40-50 °C, при концентрації 70 % - до 70-80 °C, при концентрації 90 % і вище - до 90-130 °C.
Текст
Реферат: 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 30 °C до 130 °C, 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. UA 111241 C2 (12) UA 111241 C2 UA 111241 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 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 RU 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 °C до +130 °C, після чого розчин піддають електродіалізному очищенню при напрузі струму 400 B 600 B. При цьому при 30 % концентрації розчину його нагрівають до +30 °C, при концентрації 50 % - до +40-50 °C, при концентрації 70 % - до +70-80 °C, при концентрації 90 % і вище - до +90-130 °C. Пристрій для здійснення способу, що заявляється, представлений на фіг.1. Пристрій містить накопичувальну ємність 1 для вихідного розчину карбаміду, електродіалізний апарат 2, насос 3 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, кристалізаторвипарник 6, насос 7 для подачі очищеного карбаміду з ємності 4 у кристалізатор-випарник 6. Спосіб здійснюють наступним чином. Неочищений водний розчин карбаміду, що знаходиться в накопичувальній ємності 1, нагрівають до режимної температури від +30 °C до +130 °C з метою виключення передчасної кристалізації карбаміду. При цьому при 30 % концентрації розчину його нагрівають до +30 °C, при концентрації 50 % - до +40-50 °C, при 70 % - до +70-80 °C, при 90 % і вище - до +90-130 °C. Залежність концентрації розчину і температури його нагрівання визначена емпіричним шляхом і представлена в таблиці 1. Як видно з табл.1, при температурі розчину карбаміду менше 30 °C карбамід частково переходить у кристалічний стан. При нагріванні розчину вище 130 °C - відбувається частковий гідроліз сечовини, а також її димеризація до біурету, вміст якого в очищеному карбаміді жорстко нормований. Далі розчин надходить за допомогою насоса 3 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 1 UA 111241 C2 5 10 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 деіонізації 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 °C-150 °C при атмосферному тиску або при вакуумному тиску 50-10 мм рт.ст. 50-80 °C. Показники якості карбаміду, одержаного за допомогою способу, що заявляється, представлені в таблиці 2. Таблиця 2 Назва показника 1. Масова частка карбаміду (CH4ON2), %, не менше 2. Температура плавлення, °C 3. Масова частка речовин, нерозчинних у воді, %, не більше 4. Масова частка залишку після прожарювання (у вигляді сульфатів), %, не більше 5. Масова частка сульфатів (SO4), %, не більше 6. Масова частка хлоридів (Cl), %, не більше 7. Масова частка заліза (Fe), %, не більше 8. Масова частка важких металів (Pb), %, не більше 9. Масова частка вільного аміаку (NH3), %, не більше 10. Масова частка біурету, %, не більше 15 20 Значення 99,8 132,7±1 0,003 0,01 0,001 0,0005 0,0001 0,0002 0,005 0,1 Таким чином, ступінь чистоти одержаного кристалічного карбаміду дозволяє використовувати його в якості добавки в харчовій промисловості (харчова добавка Е927b) 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. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 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 °C до 130 °C, після чого розчин піддають електродіалізному очищенню при напрузі струму 400 В-600 В. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при 30 %-ій концентрації водного розчину карбаміду його нагрівають до 30 °C, при концентрації 50 % - до 40-50 °C, при концентрації 70 % - до 70-80 °C, при концентрації 90 % і вище - до 90-130 °C. 2 UA 111241 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for producing high-purity crystalline carbamide
Автори англійськоюBatullin, Farid Alekovich, Andreev, Andrei Vladimirovich
Назва патенту російськоюСпособ получения кристаллического карбамида высокого очищения
Автори російськоюБатуллин Фарид Алекович, Андреев Андрей Владимирович
МПК / Мітки
МПК: C07C 237/16
Мітки: одержання, кристалічного, карбаміду, очищення, спосіб, високого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-111241-sposib-oderzhannya-kristalichnogo-karbamidu-visokogo-ochishhennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання кристалічного карбаміду високого очищення</a>
Попередній патент: Пристрій для нанесення покриття на протяжний виріб
Наступний патент: Дозувально-фасувальний пристрій для сипкої продукції
Випадковий патент: Спосіб ремонту секцій радіатора