氨氧化法制草酸的製作方法

2024-03-10 09:06:15 1

專利名稱：氨氧化法制草酸的製作方法
氨氧化法制草酸屬於實用化工，本發明適用於新建草酸廠，也可用於硝酸氧化法制草酸廠的工藝改造。
用硝酸氧化糖類(如糖、澱粉、纖維等)、或乙二醇、或丙烯等以製造草酸，是目前國內外生產草酸的最通行的方法1)、2)，但由於所使用的硝酸數量較大，故反應時所產生的氧化氮必須再吸收成硝酸返復使用，反覆利用氧化氮的方法或是用反應母液吸收成含硝母液重新用於反應，其方框圖如

圖13);或用水吸收成50%稀硝酸，再分鎦成60%的硝酸，此外，還要將反應母液濃縮除去部分水份，然後才與60%硝酸混合重新用於反應，方框圖為圖21)。由於反應時除了有可吸收利用的一氧化氮及二氧化氮之外，尚有少量的不能吸收利用的氧化亞氮1)
並且設備方面總不可避免有些跑冒滴漏，所以還必須再補充一些濃硝酸(圖1)、或補充60%稀硝酸(圖2)。
本發明的目的是用氨氧化代替補充濃硝酸而用於母液吸收法製造草酸，故稱為氨氧化法制草酸，以此實現用氨為原料取代使用濃硝酸生產草酸。
氨氧化法制草酸是以氨與空氣混合在適當溫度下通過鉑網或金屬氧化物等催化劑，就可得到一氧化氮
一氧化氮經氧化吸收後就可得到硝酸，這是工業上製造硝酸的唯一實用方法。如果將氨氧化所得的一氧化氮和草酸反應時產生的氧化氮同時通入吸收塔，用反應母液吸收成含硝母液，這樣所得的含硝母液的硝酸含量將較為提高，故用於制草酸的氧化反應時就不必再補充濃硝酸，方框圖如圖3。
硝酸氧化制草酸的母液濃縮法(圖2)雖然有可使用較易獲得60%稀硝酸的優點，但吸收所得50%硝酸和反應後過瀘所得的母液都必須分別濃縮，故有處理量龐大、能耗高等缺點。母液吸收法(圖1)雖有流程短、能耗低等優點，但必須使用97%的濃硝酸作補充，否則體系中的水份會增多，對草酸收得率不利。濃硝酸是不可能用簡單分鎦獲得的，必須用濃硫酸或硝酸鎂等脫水濃縮，而這些設備和工藝較為複雜，一般小廠難於實施，故補充用的濃硝酸必須外購，而運輸、貯存、輸送濃硝酸必須用鋁或特種鋼製的龐大設備，製造要求高、投資亦大。
本發明所用的原料是氨，這是各地氮肥廠的產品或中間產品，來源豐富;而氨氧化成一氧化氮的工藝亦已十分成熟，所添加的設備也不多，且可用碳鋼製的貯瓶及設備，故設備加工容易，所增投資不大。
實例一在搪瓷反應鍋中加入含硝酸18%的反應母液1000千克，冷卻下分6批加入白糖67千克，控制使反應溫度逐漸升至65～70℃，再保溫反應8小時，反應產生的氧化氮通過母液吸收塔，用前一批的反應母液800千克吸收。同時，將9千克氨的蒸氣與空氣混合，在800℃下通過氧化鐵錳鉍催化劑，所得的一氧化氮也通入母液吸收塔，吸收液的硝酸含量達到18%後，貯存用於下一批反應。反應完成後，冷卻至0～10℃，過瀘得粗草酸107千克，瀘液為反應母液800千克，輸送往母液吸收塔，重新再吸收氧化氮成含硝母液。
實例二同例一反應，但氨氧化是將8.3千克的氨蒸氣與空氣混合，在850℃下通過三層鉑合金網，以得到一氧化氮。其他吸收過瀘等操作同例一。
參考文獻1)KirkOthmer，EucyclopediaofChemicalTechnology;3rd.ed.，Vol16，621-627(1981).
2)板谷博，有機合成化學，43卷，891-894(1985).
3)BIOS633，OxalicAcid，1-7.
權利要求
1.氨氧化法制草酸的主要原料是糖、硫酸、空氣、水和氨，其特徵是氨通過氧化反應成生氧化氮，取代硝酸氧化法中的濃硝酸製造草酸。
2.根據權利要求1所述的氨氧化法制草酸工藝，其特徵是將氨氧化所得的一氧化氮和草酸反應時產生的氧化氮同時通入吸收塔，用反應母液吸收成含硝母液，其硝酸含量達到制草酸所需的反應濃度。
3.根據權利要求2所述的氨氧化法制草酸的工藝，其特徵是反應完成後，經瀘去粗草酸的瀘液又作為反應母液，返回母液吸收塔重新再吸收氧化氮成含硝母液。
4.根據權利要求2或3所述的氨氧化法制草酸的工藝，其特徵是氨與空氣混合所使用的催化劑是鉑系、氧化鐵系或氧化鈷系。
全文摘要
本發明是用氨氧化代替補充濃硝酸而用於母液吸收法製造草酸。本法所用的原料為氨，來源豐富，氨氧化成一氧化氮的工藝成熟，設備加工容易，所增投資不大。本發明適用於新建廠，也可用於硝酸氧化法制草酸的工廠的工藝改造。
文檔編號C07C55/06GK1032161SQ8710641
公開日1989年4月5日 申請日期1987年9月21日 優先權日1987年9月21日
發明者洪天民, 張慕瓊, 周行成, 張慕瑜 申請人:洪天民