Спосіб виробництва продуктів, які містять дисолі мурашиної кислоти, та сухі, вільноплинні і стійкі продукти, що містять дисолі мурашиної кислоти

Snbsp, Snbsp, Даний винахід стосується способу виробництва продуїсгів, що містять дисолі мурашиної кислоти Ці продукти виробляють зі сполук калію, натрію, амонію та цезію та мурашиної кислоти, що містить 0 - 50% води, у реакторі при температурі 40 - 100°С Часто бажано мати продукти з високою концентрацією солей монокарбонових кислот, такі продукти можуть бути використані для кількох цілей У добавках до корму тварин на основі форміату, наприклад, бажано, щоб концентрація форміату була високою та щоб продукт не виділяв кислот, що мають руйнівну дію та створюють погані виробничі умови при роботі з такими продуктами Для отримання згаданих концентрованих продуктів, принаймні частину моносолей вищеназваних кислот можна замінити дисолями, такими як диформіати Моносолі калію, натрію, амонію та цезію утворюють дисолі з монокарбоновими кислотами, такими, наприклад, як мурашина кислота Сила зв'язків В таких солях знижується від цезію/калію до амонію Диформіати калію є стабільними кристалічними солями, що розкладаються при температурах, вищих 120°С Диформіати амонію є менш стабільними, ніж диформіат калію, і температура розкладу диформіату амонію, як повідомляється, знаходиться в інтервалі від 25°С до 30°С Диформіати натрію розкладаються в температурному інтервалі 100 -120° С Отримання дисолей Сі 4 монокарбонових кислот, подібних до диформіату калію та диформіату натрію, шляхом розчинення чистих форміатів у концентрованій та безводній мурашиній кислоті описано у Gmehns Handbuch der anorgamschen Chemie, 8 Ed System № 21 та 22, Verlag Chemie G M B H Berlin 1928, pp 818 - 857 та 919 947, ВІДПОВІДНО ЗГІДНО О описаних лабораторних експериментів утворюються голкоподібні кристали диформіатів Спосіб утворення дисолей, описаний у Gremlin, є тільки теоретичним Про промислове виробництво таких дисолей не повідомлялося У патенті UK 1 505 388 описано спосіб отримання водних розчинів комплексних солей, утворених іонами амонію та/або металу, який обирають серед І та II груп періодичної таблиці, та, принаймні, однієї карбонової кислоти Співвідношення ХІМІЧНИХ еквівалентів кислоти та ІОНІВ амонію або металу знаходиться в інтервалі від 2 1 до 4 1 Концентрація води у водному розчині становить 15 - 75% від загальної маси композиції Встановлено, що вказаний розчин комплексних солей або дисолей карбонових кислот є консервантною композицією, придатною для застосовування у тваринному кормі Названий патент не наводить будь-яких додаткових робочих умов для отримання розчину комплексних солей та умови для отримання сухих солей і (О 46771 Головним об'єісгом даного винаходу є одержання нового способу виробництва продуїсгів, що містять дисолі мурашиної кислоти, при якому може бути одержано великі КІЛЬКОСТІ продуктів у формі, зручній для серійного виробництва Іншим об'єктом даного винаходу було отримання термічно стабільних продуктів, що містять мурашину кислоту, тобто продуктів, в яких втрата кислоти залишається мінімальною Додатковим об'єктом даного винаходу було отримання кристалічного або гранульованого продукту, який є вільно текучим та має добрі властивості для зберігання Ще одним об'єктом даного винаходу було отримання продукту, що містить дуже невеликі КІЛЬКОСТІ води та, мабуть, є менш гігроскопічним порівняно з самим карбоксилатом Такі властивості мають, як знайдено, особливо диформіати Одним з об'єктів було отримання концентрованих розчинів або суспензій дисолей мурашиної кислоти Кристалічні диформіати виробляли шляхом використання змішування гідроксиду, карбонату, бікарбонату або форміату калію, гідроксиду, карбонату, бікарбонату або форміату натрію, гідроксиду, карбонату, бікарбонату цезію або форміату амонію, або аміаку, змішаного з мурашиною кислотою з 0 - 30% вмістом води Отримані кристалічні диформіати легко виділяли з суспензії шляхом центрифугування у вигляді осаду на фільтрі, а фільтрат, що містить кислі солі, збирали Осад на фільтрі транспортували за допомогою смужкового/чашкового транспортеру до сушарки/змішувача Вологий продукт диформіатів сушили до зменшення вмісту води до 0,2% До сушарки/змішувача можна додавати форміат кальцію та ІНШІ форміати Для додаткового зневоднення диформіатів можна додавати осушник (десикант) Підходящими осушниками будуть різні типи кремнезему, крохмалю та ш Одним з кращих силікагелевих осушників є той, що продається під торговою назвою Sipernat 50/22 S Одержані кристалічні диформіати були вільно текучими, сухими, стабільними, тобто при нормальній температурі зберігання (0 - 80°С) вони розкладаються на кислоту та форміат лишев дуже малій мірі Таким чином винахідник виявив, що згідно наведеної вище ідеї, дисолі мурашиної кислоти може бути одержано в такий спосіб Форміат К, Na, Cs або ІЧЬЦ, карбонат або бікарбонат К, Na або Cs змішують з мурашиною кислотою, що містить 0 - 50% води, в реакторі при температурі 40 - 100°С та дають прореагувати з 50 - 55% кислоти Потім суміш охолоджують та завись, що утворилася, відфільтровують, фільтрат збирають або відправляють на рециркуляцію, а осад на фільтрі, що містить дисолі, транспортують у сушарку/змішувач, де дисолі висушують Як альтернативу, в сушарку/змішувач можна додавати ІНШІ ДИСОЛІ, СОЛІ кальцію/магнію та/або може бути добавлено осушувач Фільтрацію виконують переважно за допомогою центрифуги Переважне мольне співвідношення форміату К, Na або NbU та мурашиної кислоти складає 1 1,5 1 - 1,5 Температура в реакторі повинна бути переважно в інтервалі між 50 - 70°С, а концентрація кислоти повинна бути в інтервалі 50 100% Карбонати/гідроксиди К або Na використовують у твердій формі з вмістом води 1 15% Переважно процес отримання диформіатів К або Na може виконуватися з використанням тільки мурашиної кислоти та КОН або NaOH як сировини За бажанням, разом з ВІДПОВІДНИМИ гідроксидами можна використовувати карбонати К або Na Цей процес включає реакцію 80 - 95% водного розчину мурашиної кислоти з 70 - 80% розчином форміату калію або натрію у першому реакторі при температурі 50 - 60°С з подальшим охолодженням утвореної суміші до 20 - 25°С, шляхом якого диформіат осаджується Завись, що містить диформіат, ВІДДІЛЯЮТЬ, а фільтрат переносять до другого реактору, де він реагує з 50% розчином NaOH або КОН, який за бажанням можна змішувати з ВІДПОВІДНИМ для лугу карбонатом Значення рН Отриманий таким чином розчин форміату доводять до рН 9 - 10, і далі випарюють розчин на 70 - 80% та переносять його до вказаного першого реактору Твердий диформіат, що ВІДЦІДИВСЯ, висушують на повітрі до зменшення вмісту води у сушарці до 0,2% Нові продукти, що виготовлені згідно наведеного способу, включають дисолі мурашиної кислоти, які містять 20 - 60% диформіату калію, 20 - 50% ди^етраформіату натрію, 0 - 25% моносолі кальцію, 0 - 4% осушника, 0 - 5% води Інший подібний продукт згідно даного винаходу містить такі компоненти 60 - 99% диформіату калію, 0 - 28% моносолі кальцію, 0 - 4% осушника, 0 - 5% води Ще один продукт є концентрованим розчином дисолей мурашиної кислоти, який містить 55 - 70% диформіатів Обсяг даного винаходу визначається формулою винаходу, що додається Винахід далі описується та пояснюється в наступному описі малюнків та прикладів, які зображують виробництво за даним винаходом На фігурі 1 зображено схему потоку процесу виробництва продуктів, що містять дисолі мурашиної кислоти На фігурі 2 зображено схему процесу виробництва диформіатів калію та натрію На фігурі 1 зображено схему процесу виробництва продуктів, що містять дисолі мурашиної кислоти Гідроксид, карбонат, бікарбонат або форміат натрію, гідроксид, карбонат, бікарбонат або форміат цезію або форміат амонію або аміак 1 та 2 змішують з мурашиною кислотою 3, до якої додають необхідну КІЛЬКІСТЬ води 4, в реакторі, який охолоджують водою, з мішалкою 5 та 6, при температурі 40 - 100°С, переважно при 50 - 70°С Реакційну суміш охолоджують до 20 - 40°С Дисолі 46771 осаджуються, зависи 7 та 8 потрапляють до центрифуг 9 та їх центрифугують Відфільтровані осади 11 та 13, що містять кристали диформіатів, транспортуються на стрічковому/чашковому транспортері 14 до сушарки/змішувача 15 До сушарки/змішувача 15 можна додати, наприклад, форміат кальцію 16 та/або осушувач 17 Форміат кальцію 16 та осушувач 17 спочатку направляють до бункерів 18 та 19 Продукт 20 збирають з сушарки/змішувача 15 Фільтрати 10 та 12 збирають з центрифуги 9 Вказані фільтрати можна застосовувати безпосередньо, у вигляді концентрованих розчинів, що містять 55 - 70% дисолей, або їх можна далі переробляти Якщо бажано, суспензії 7 та 8 можна розвести, повертаючи фільтрат 10 та 12 з центрифуги 9 до реакційного резервуару 5 та 6 На фігурі 2 зображено отримання дисолей натрію або калію шляхом проведення реакцій в двох реакторах 25 та 27 В реакторі 25 80 - 95% мурашина кислота 3 реагує при 50 - 60° С з 70 80% розчином 24 форміату натрію або калію, який утворюється в реакторі 27 Отриманий розчин охолоджують до 20 - 25° С, в результаті чого утворюється та осаджується крупнокристалічна маса диформіату В залежності від кінцевої температури під час стадії охолодження, вміст твердих речовин в суспензії становить 40 - 45% Кристали диформіату видаляють у пристрої для сепарування 9, переважно, у відкидному, який сконструйовано так, щоб могливийти кристали з розмірами менше 70мкм Завдяки цьому кристалічна маса буде мати Dso, що дорівнює приблизно бООмкм Таким чином отримують звільнений від пилу продукт Фільтрат ЗО, що містить диформіат у воді та невелику КІЛЬКІСТЬ кристалів, перекачують до реактора 27, де кислотна частина нейтралізується 50% розчином NaOH або КОН 28 Можна також використовувати комбінацію ВІДПОВІДНИХ карбонатів та 50% розчин гідроксиду Під час нейтралізації кристали в розчині будуть розчинятися Після нейтралізації до значення рН 9 - 10 розчин 33 концентрують у випарнику 26, до якого може надходити пара 22 Сконцентрований таким чином 70 - 80% розчин 24 переноситься до реактора 25 Кристалічна маса диформіатів 32 із пристрою для сепарування 9 містить приблизно 1 - 1,5% води та переноситься до сушарки 15, яка, переважно, є сушаркою для змішування У сушарці 15 диформіат сушать до зменшення вмісту води до 0,2% протягом 1 2 - 1 8 хвилин повітрям 31, яке виходить у 23 Висушений таким чином продукт 20 можна змішувати з осушником Приклад 1 Цей приклад зображує виробництво диформіату калію 91% КОН та 85% мурашину кислоту перемішують у реакторі/кристалізаторі, що охолоджується водою, при температурі 60 - 70° С до перетворення приблизно 50 - 55% мурашиної кислоти Реактор охолоджували до 20 - 40° С Диформіат калію осаджується КІЛЬКІСНО І утворюється суспензія, в якій вміст сухої речовини становить приблизно 50 - 55% Суспензію центрифугують безперервно, до вмісту води, що дорівнює приблизно 1,5 - 3% за вагою Осад з фільтру транспортують за допомогою стрічкового/чашкового транспортера до сушарки/змішувача та отримують суху речовину, вміст води в якій приблизно 0,1% за вагою Вміст мурашиної кислоти становить приблизно 35% До сушарки/змішувача можна також додавати ІНШІ диформіати, сухі диформіати та/або осушник Якщо необхідно, фільтрат, який збирають з центрифуги, можна використовувати для розведення суспензії перед центрифугуванням Крім того, зібраний фільтрат можна додатково переробляти, тобто шляхом додавання гідроксиду калію до фільтрату, мурашина кислота буде перетворюватися на розчин форміату калію Альтернативно, диформіат калію можна виробляти таким самим шляхом з 85 - 95% мурашиної кислоти та 75% форміату калію Приклад 2 Цей приклад зображує виробництво ди^етраформіату натрію 80 - 90% мурашину кислоту змішують з 97% сухим NaOH, у реакторі/кристалізаторі, що охолоджується водою, при температурі 60 - 70°С, до перетворення приблизно 50 - 55% мурашиної кислоти Реактор охолоджують до 20 - 40°С, суміш диформіату натрію та тринатрійтетраформіату осаджується КІЛЬКІСНО, І утворюється приблизно 50% суспензія Суспензію центрифугують до вмісту води, що дорівнює приблизно 2 - 5% Осад з фільтра транспортують за допомогою стрічкового/чашковго транспортера до сушарки/змішувача Вміст мурашиної кислоти становить приблизно 30% Після всього до сушарки/змішувача можна також додавати ІНШІ диформіати, сухі диформіати та осушники Якщо необхідно, фільтрат, який збирають з центрифуги можна використовувати для розведення суспензії перед центрифугуванням Крім того, фільтрат, можна переробляти згідно способу, який описано в прикладі 1 Альтернативно, диформіат натрію/ тринатрійтетраформіат можна виробляти шляхом розчинення форміату натрію у 85 - 95% мурашиній кислоті в мольному співвідношенні близько 1 1 Суспензію необхідно розводити рециркульованим фільтратом зі стадії центрифугування В цьому випадку осад на фільтрі промивають безперервно невеликою КІЛЬКІСТЮ розведеного NaOH, для того, щоб нейтралізувати надлишок кислоти в осаді на фільтрі Приклад З Цей приклад зображує отримання сухих вільно текучих продуктів з високим вмістом диформіату калію та диформіату^етраформіату натрію Такі типи продуктів називаються тут продуктами типу 1 Диформіат калію та диформіат^етраформіат натрію виробляють, як вказано у прикладах 1 та 2 До сушарки/змішувача додають форміат кальцію, осушник, продукт двоокису кремнію, що продається під торговою назвою Sipernat 50/22 S, та воду Композиція суміші в сушарці/змішувачі представляє собою диформіат калію 49,3% за вагою диформіат^етраформіат натрію 24,6% за вагою 46771 8 форміат кальцію 24,6% за вагою описано вище, будуть мати такий склад осушник 1,0% за вагою диформіат калію 60 - 90% вода 0,5% за вагою форміат кальцію 0 - 28% Утворюється продукт з таким повним складом вода 0 - 5% за вагою осушник 0 - 4% мурашина кислота 22,4% Основним застосуванням буде використання у вигляді харчових і добавок форміат калію 31,9% Приклад 5 форміат кальцію 24,5% форміат натрію 19,7% Цей приклад показує отримання диформіату калію при процесі, що зображений на фігурі 2 осушник 0,5% вода 1,0% 85% мурашина кислота реагує з 75% Продукт містить приблизно 20% мурашиної форміатом калію в першому реакторі 25 при кислоти і приблизно 64,8% форміату температурі близько 55°С, далі охолоджується до 20 - 25°С, в результаті чого осаджується Продукти подібного типу 1 можна виробляти, крупнокристалічна маса диформіату калію як описано у прикладі 3 Вони будуть Диформіат ВІДДІЛЯЮТЬ шляхом центрифугування і висококонцентрованими по відношенню до після цього вміст води в ньому складав 1 - 1,5%, загального вмісту форміату (пропюнату і т д), що зменшувалося в сушарці до менш ніж 0,2% завдяки вмісту дисолі монокарбонової кислоти Фільтрат, що містить диформіат калію та невелику Додавання форміату/ацетату/пропюнату кальція КІЛЬКІСТЬ кристалів, перекачують до другого буде залежати від фактичного використання реактора 27, де він реагує з 50% розчином продукту типу 1 Загальна композиція продукту гідроксиду калію, внаслідок чого відбувається типу 1, у випадку, коли кислотою, що нейтралізація частини диформіату Значення рН застосовують, є мурашина кислота, буде таким розчину доводили до 9 - 10, і потім розчин диформіат калію 20 - 60% випарювали до утворення 75% розчину форміату ди^етраформіат натрію 20 - 50% калію, який переносять до реактору 25 До форміат кальцію 0 - 25% висушеного диформіату калію додають осушник осушник 0 - 4% "Sipernat", двоокис кремнію, у КІЛЬКОСТІ 1 -1,3% вода 0 - 5% Головним застосуванням буде використання у Під час нейтралізації до другого реактору надходить достатня КІЛЬКІСТЬ калію для отримання вигляді добавок до корму необхідного балансу мас по відношенню до калію Приклад 4 ВІДПОВІДНО, не потрібно вводити будь-яку КІЛЬКІСТЬ Цей приклад зображує отримання сухих вільно форміату калію ззовні в цей процес, для якого текучих продуктів з високим вмістом диформіату необхідні лише мурашина кислота та гідроксид, калію Такі типи продуктів називаються тут який, за бажанням, можна змішувати з ВІДПОВІДНИМ продуктами типу 2 до лугу карбонатом Кінцевий продукт був вільно Диформіат калію виробляють, як вказано у текучим, вільним від пилу та готовим для прикладі 1 До сушарки/змішувача додають пакування у мішки або транспортування у форміат кальцію, осушник та воду Склад суміші у контейнер сушарці/змішувачі буде таким диформіат калію За допомогою даного винаходу одержано 88, 0% за вагою форміат кальцію найбільш універсальний та економічний процес 11, 0% за вагою осушник виробництва цілого ряду висококонцентрованих 0,5% за вагою вода продуктів за загальним вмістом мурашиної 0,5% за вагою кислоти та, особливо, дисолей мурашиної кислоти Утворюється продукт з таким загальним Основні продукти є сухими та вільно текучими та складом за вагою мають гарні властивості для зберігання, вміст води мурашина кислота 31,1% в них дуже низький, та вони є термічно форміат калію 56,9% стабільними, тобто втрата кислоти з них невелика форміат кальцію 11,0% До того ж, фільтрат як побічний продукт, згідно з осушник 0,5% процесом, зображеним на фігурі 1, можна вода 0,5% використовувати безпосередньо або знову Продукт містить приблизно 30% мурашиної ) направляти на рециркуляцію до процесу кислоти та приблизно 65,6% форміату виробництва основного продукту Якщо кислота, що застосовують, є мурашиною кислотою, то продукти типу 2, отримані, як 20 31 46771 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10