способ выделения технического формиата натрия

Формула изобретения

1. Способ выделения технического формиата натрия, включающий выпаривание водного раствора, являющегося отходом органического производства, кристаллизацию охлаждением и сушку, отличающийся тем, что в качестве водного раствора используют отход производства хлороформа методом расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, выпаривание водного раствора проводят до остаточного содержания влаги 16,8 - 29,7 мас.% в упаренной пульпе, которую передают на кристаллизацию охлаждением и сушку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпаривание проводят при атмосферном давлении и температуре 125 - 132^oC.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что кристаллизацию охлаждением и сушку проводят путем испарения остаточной влаги упаренной пульпы в токе воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической технологии и предназначено для получения технического формиата натрия, выделяемого из водного раствора от производства хлороформа, и используемого как консервант грубых кормов (силоса, влажного сена) в сельском хозяйстве.

Известен способ выделения технического формиата натрия из водного раствора формиата натрия, полученного расщеплением технического хлораля водным раствором гидроксида натрия, путем упаривания на водяной бане (100^oC) с последующей сушкой осадка при 160^oC (патент РФ N 2076854, кл. C 07 C 19/04, 17/361, 53/06, опубл. 10.04.97). Способ недостаточно технологичен и может быть использован лишь в лабораторных и пилотных условиях.

Известен способ выделения формиатов щелочных металлов, в частности формиата натрия, из маточных растворов производства пентаэритрита путем упаривания в вакууме при температуре 60 - 70^oC до уд.веса 1,15-1,4 г/см³ с последующей обработкой спиртом, имеющим температуру кипения не выше 100^oC. Полученную массу кристаллизуют и разделяют фильтрацией. Осадок сушат с получением товарного продукта, а фильтрат подвергают регенерации перед повторным использованием в процессе (авт. св. СССР N 396995, кл. C 07 C 53/06, 51/48, опубл. 15.01.76). Недостаток этого способа связан с использованием органического растворителя и необходимостью его регенерации. Применение спирта с температурой кипения не выше 100^oC делает процесс выделения формиата натрия пожаро- и взрывоопасным.

Один из недостатков известного способа устраняется в способе выделения безводного формиата натрия из водных растворов после извлечения многоатомных спиртов, полученных конденсацией альдегидов с формальдегидом, путем удаления воды азеотропной перегонкой с использованием бензола, толуола или ксилола в качестве азеотропообразующего агента. Водный слой азеотропной смеси направляют на основную стадию получения спирта, а органический слой повторно используют в процессе перегонки. Обезвоженную суспензию фильтруют, осадок формиата натрия сушат от органического растворителя (патент РФ N 2090550, кл. C 07 C 53/06, 31/24, B 01 D 3/40, опубл. 20.09.97). В связи с использованием органических растворителей процесс выделения формиата натрия остается пожаро- и взрывоопасным.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ выделения формиата натрия, включающий выпаривание маточного раствора, полученного после выделения пентаэритрита из реакционной массы конденсации формальдегида с ацетальдегидом в присутствии гидроксида натрия, кристаллизацию охлаждением, фильтрование в центрифуге и сушку технического формиата натрия в аэрофонтанной сушилке. В этом способе кристаллизацию ведут под вакуумом при остаточном давлении 2 - 6 кПа при одновременном испарении и удалении части воды в количестве 10 - 20% от массы раствора и охлаждении его до температуры 55 - 75^oC со скоростью 1,5-3 град/мин (патент РФ N 2078758, кл. C 07 C 53/06, 31/24, B 01 D 9/02, опубл. 10.05.97). В связи с исключением использования органических растворителей уменьшается пожаро- и взрывоопасность процесса. Технологический режим в максимальной степени учитывает установленные различия в механизмах кристаллизации формиата натрия и пентаэритрита.

Однако перенос установленного технологического режима по указанному способу на процесс выделения технического формиата натрия из водного раствора, полученного расщеплением технического хлораля водным раствором гидроксида натрия, приводит лишь к осаждению хлорида натрия, присутствующего в качестве примеси в исходном растворе, а весь формиат натрия остается в растворе. Разделение хлорида натрия и формиата натрия в процессе выделения технического формиата натрия экономически не оправдано, поскольку как хлорид натрия, так и формиат натрия служат консервантами грубых кормов (силоса, влажного сена) в сельском хозяйстве.

Технической задачей настоящего изобретения является исключение фракционирования солей в процессе выделения технического формиата натрия и адекватное повышение экономики процесса.

Поставленная задача решается тем, что в способе выделения технического формиата натрия, включающем выпаривание водного раствора, являющегося отходом органического производства, кристаллизацию охлаждением и сушку, в качестве водного раствора используют отход производства хлороформа методом расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, выпаривание водного раствора проводят до остаточного содержания влаги 16,8-29,7 мас.% в упаренной пульпе, которую передают на кристаллизацию охлаждением и сушку.

Другое отличие состоит в том, что выпаривание проводят при атмосферном давлении и температуре 125 - 132^oC.

Кроме того, кристаллизацию охлаждением и сушку проводят путем испарения остаточной влаги упаренной пульпы в токе воздуха.

Способ проверен в лабораторных условиях.

Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 1 л, снабженную механической мешалкой и термометром, загружали 772,8 г водного раствора формиата натрия, полученного после отделения хлороформа от реакционной массы расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, с содержанием 63,2 мас.% воды. Выпаривание водного раствора проводили при атмосферном давлении до достижения температуры упаренной пульпы 125^oC. Получено 368,5 г водяного конденсата и 404,3 г упаренной пульпы с содержанием влаги



Часть упаренной пульпы в количестве 120 г подвергли кристаллизации охлаждением и сушке в лабораторной модели бегунов в токе воздуха. Получено 85,7 г технического формиата натрия с содержанием влаги 2,0 мас.%.

Пример 2. Процесс аналогичен описанному в примере 1. Упаривали 764,4 г водного раствора формиата натрия, содержащего 63,2 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 127^oC. Получено 378,2 г водяного конденсата и 385,2 г упаренной пульпы с содержанием влаги



При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 89,0 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,8 мас.%.

Пример 3. Упаривали 884,8 г водного раствора формиата натрия, содержащего 63,2 мас.% влаги, до достижения температуры упариваемой массы 129^oC. Получено 473,6 г водяного конденсата и 411,2 г упаренной пульпы с содержанием влаги



При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 97,0 г технического формиата натрия с содержанием влаги 2,1 мас.%.

Пример 4. Упаривали 784,5 г водного раствора формиата натрия, содержащего 60,0 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 129^oC. Получено 403,5 г водяного конденсата и 381 г упаренной пульпы с содержанием влаги



При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 100 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,5 мас.%.

Пример 5. Упаривали 881,3 г водного раствора формиата натрия, содержащего 60,0 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 131^oC. Получено 451,3 г водяного конденсата и 430 г упаренной пульпы с содержанием влаги



При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 99,6 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,2 мас.%.

Пример 6. Упаривали 898 г водного раствора формиата натрия, содержащего 60,0 мас.% воды, до достижения температуры упариваемой массы 132^oC. Получено 466,5 г водяного конденсата и 431,5 г упаренной пульпы с содержанием влаги



При кристаллизации и сушке из 120 г упаренной пульпы получено 101 г технического формиата натрия с содержанием влаги 1,8 мас.%.

Условия и результаты опытов для наглядности сведены в таблицу.

Приведенные примеры показывают промышленную приемлемость и эффективность предлагаемого способа.

Выпаривание водного раствора, полученного после отделения хлороформа от реакционной массы расщепления технического хлораля гидроксидом натрия, до остаточного содержания влаги в упариваемой пульпе ниже 16,8 мас.% нецелесообразно из-за повышения вязкости упариваемой пульпы и ухудшения ее транспортировки. Выпаривание указанного раствора до остаточного содержания влаги выше 29,7 мас. % в упаренной пульпе также нецелесообразно из-за ухудшения процесса кристаллизации и сушки технического формиата натрия.

Наиболее предпочтительными условиями упарки раствора следует считать конечную температуру упариваемого раствора 129 - 131^oC. В этом случае остаточная влага удаляется испарением за счет теплоты кристаллизации формиата натрия и его охлаждения в токе воздуха.