SU1587013A1 - Method of producing crystalline ammonium chloride - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  хлористого аммони  и может быть использовано дл  очистки отход щих газов от хлористого водорода и аммиака на предпри ти х химической промышленности и в цветной металлургии. Цель изобретени  - обеспечение возможности использовани  малоконцентрированных аммиака и хлористого водорода из отход щих газов различных производств. Газы, содержащие аммиак и хлористый водород последовательно поглощают слабокислотным катионитом - сополимером акриловой кислоты и дивилинбензола в водородной форме. В слое ионита накапливают хлористый аммоний. Поглощение хлористого аммони  из сло  анионита осуществл ют раствором с концентрацией 290-320 г/л NH 4CL при 50-60°С, затем этот уже насыщенный раствор охлаждают до 20-30°С и отдел ют твердую соль от маточного раствора, который вновь нагревают до 50-60°С и возвращают в процесс. 1 з.п. ф-лы.The invention relates to methods for producing ammonium chloride and can be used to purify waste gases from hydrogen chloride and ammonia in the chemical industry and non-ferrous metallurgy. The purpose of the invention is to provide the possibility of using low concentrated ammonia and hydrogen chloride from waste gases of various industries. Gases containing ammonia and hydrogen chloride are successively absorbed by a weakly acid cation exchanger — a copolymer of acrylic acid and divilinbenzene in the hydrogen form. Ammonium chloride is accumulated in the ion exchanger layer. The absorption of ammonium chloride from the anion exchanger layer is carried out with a solution with a concentration of 290-320 g / l NH 4CL at 50-60 ° C, then this already saturated solution is cooled to 20-30 ° C and the solid salt is separated from the mother liquor, which is again heated to 50-60 ° C and return to the process. 1 hp f-ly.

Description

Изобретение относитс  к способам получени  хлористого аммони  и может быть использовано дл  очистки отход щих газов от хлористого водорода и г аммиака на предпри ти х химической промьшшенности .и в цветной металлургии .The invention relates to methods for producing ammonium chloride and can be used to purify off-gases from hydrogen chloride and g of ammonia in chemical industry plants and in non-ferrous metallurgy.

Цель изобретени  - удешевление процесса за счет обеспечени  возможности использовани  аммиака и хлористого водорода, содержащихс  в отход щих газах различных производств.The purpose of the invention is to reduce the cost of the process by allowing the use of ammonia and hydrogen chloride contained in the waste gases of various industries.

Карбоксильным (слабокислотным) ка- тионитом в водородной форме последовательно поглощают газообразный аммиак и газообразный хлористый водород, содержащиес  в отход щих газах различных производств.The carboxyl (weakly acid) cationic ion in hydrogen form successively absorbs gaseous ammonia and gaseous hydrogen chloride contained in the exhaust gases of various industries.

При этом в слое ионита протекают реакции:In this case, the following reactions proceed in the ionite layer:

RH + ш -, RH + w -,

RNH + HCl + ,RNH + HCl +,

где R - функциональна  группа слабокислотного катионита.where R is a functional group of weak acid cation exchanger.

Образовавшийс  хлористый аммоний накапливают в слое ионита. Завершение поглощени  аммиака фиксируют по проскоку NH, а поглощени  НС1 - по образованию дыма .The ammonium chloride formed is accumulated in the ion exchanger layer. The completion of the absorption of ammonia is fixed by the passage of NH, and the absorption of HC1 - by the formation of smoke.

Поглощение хлористого аммони  из сло  ионита осуществл ют раствором с концентрацией 290-320 г/л и температурой 50-60 с, затем охлавдают полученный насьпценный раствор до 20ОThe absorption of ammonium chloride from the ion exchanger layer is carried out with a solution with a concentration of 290-320 g / l and a temperature of 50-60 s, then the resulting fine solution is cooled to 20O

00.00

ыs

соwith

0°Ср отдел ют твердую соль от маточ- - его раствора, который вновь нагреват и возвращают в процесс.At 0 ° C, the solid salt is separated from the uterine solution, which is reheated and returned to the process.

Наиболее эффективным  вл етс  не ользование в качестве слабокислотноо компонента карбоксильного катиони а КБ-2, полученного сополимеризаци- й метакриловой кислоты с дивинилбен- олом, в водородной форме, причем JO влажность катионита 0,5 г 1 г сухой молы, а обменна  емкость 8 мг-экв/г ухой смолы (2,8 мг-экв/мг влажнойThe most effective is not to use as the weakly acid component of the carboxyl cation and CB-2, obtained by copolymerization of methacrylic acid with divinylbenol, in the hydrogen form, with the JO moisture of the cation exchanger 0.5 g 1 g of dry mole, and the exchange capacity of 8 mg -eq / g ear resin (2.8 mEq / mg wet

Три концентрации 320 г/л в 15 ненасыщенном растворе хлористого аммони  и температуре его 60 С часть вьшадает в осадок в сдое иони- та1 так как при 50°С, до которой происходит охлаждение раствора в процес-20 се регенерации, концентраци  составл ет 360 г/л, что ухудшает утилизацию газов в следующем цикле. Если температура регенерирующего Раствора при концентрации NH. г/л 25 происходит то же самое.Three concentrations of 320 g / l in 15 unsaturated ammonium chloride solution and a temperature of 60 ° C. Part of it precipitates in the ion-exchanger layer 1, as at 50 ° C, to which the solution is cooled in the process-20 of regeneration, the concentration is 360 g / l, which impairs the utilization of gases in the next cycle. If the temperature of the regenerating solution at a concentration of NH. g / l 25 the same thing happens.

При концентрации 290 г/л в ненасыщенном растворе количество вы водимой за цикл соли значительно меньше чем количество образовавшегос  на 30 ионите , а при концентрации Ш С1 250 г/л при охлаждении до /и вьшадение осадка становитс  вообщеAt a concentration of 290 g / l in an unsaturated solution, the amount of salt discharged per cycle is significantly less than the amount formed on the 30th ion exchanger, and at a concentration of W C1 250 g / l when cooled to / and sedimentation becomes generally

фи т. ше ко ва щеfi t.

невозможным.impossible.

Повышение температуры более ьи L ,5 экономически невыгодно, так как приходитс  охлаждать раствор NH4C1 более 1 чем на 30°С. Если же интервал охлажде НИН в 30°С сохран етс , то не происхо дат ПОЛНОГО вымывани  Ш4С1 с ионита.ад йри температуре меньще 50°С также не происходит полного вымывани  с ионитй. Температура охлшвдени  до 20 обусловлена растворимостью ШЦС1, котора  в этом температурном интервал д соответствует 290-320 г/л.Increasing the temperature more than L, 5 is economically unprofitable, since it is necessary to cool the NH4C1 solution by more than 1 ° C by 30 ° C. If the NIN cooling interval of 30 ° C is preserved, then the FULL leaching of Ш4С1 from the ion exchanger does not occur. At a temperature less than 50 ° C, the full ionization does not occur either. The cooling temperature is up to 20 due to the solubility of SHCS1, which in this temperature range d corresponds to 290-320 g / l.

Пример 1. Дл  последователь кого поглощени  аммиака и хлористого водорода используют карбоксильный ка тионит КБ-2 в водородной 50 щенный катионит содержит 2J г NH/:L,i. Через КОЛОНКУ с ионитом пропускают 50 мл раствора, содержащего 290 г/л NH.C1, с температурой 50°С и вытесн ют остаток раствора из колонки, пропуска  20 мл воды. Получают 50 мл раствора с температурой 40 С, содержащего 330 г/л NH.Cl. охлаждают раствор , до и отдел ют осадок Ш.Example 1. For the subsequent absorption of ammonia and hydrogen chloride, the carboxyl cation exchanger CB-2 in hydrogen 50 cation exchanger contains 2J g NH /: L, i. 50 ml of a solution containing 290 g / l NH.C1 with a temperature of 50 ° C are passed through a COLUMN with ion exchanger and the rest of the solution is squeezed out of the column, passing 20 ml of water. Get 50 ml of a solution with a temperature of 40 C, containing 330 g / l NH.Cl. the solution is cooled, and the precipitate Sh is separated and separated.

си же ме пу о к вthis is me

фильтрованием. Получают 2,1 г NH.C1, т.е. все количество , образовавшеес  на ионите, и 50 мл раствора с концентрацией 290 г/л, которые нагревают до 50°С и используют в следующем цикле процесса.by filtering. 2.1 g of NH.C1 are obtained, i.e. the whole amount formed on the ion exchanger and 50 ml of a solution with a concentration of 290 g / l, which is heated to 50 ° C and used in the next process cycle.

д d

0 0

Пример 2. Получают карбоксильный катионит КБ-2, насьш1енный тем же количеством Ш4С1 в услови х примера 1. Через колонку с ионитом пропускают 50 мл раствора, содержащего 320 г/л , при 60°С и вытесн ют остаток раствора из колонки, пропус ка  20 мл воды. Получают 50 мл раствора с температурой 50°С, содержащего 360 г/л NH4C1. Охлаждают раствор до 30°С и отдел ют осадок фильтрованием . Получают 2,1 г , т.е. все количество , образовавшеес  на ионите, и 50 мл раствора, содержа щегос  320 г/л , который нагревают до и используют в следующем цикле.Example 2. A carboxylic cation exchanger, CB-2, is obtained, which is filled with the same amount of W4C1 under the conditions of Example 1. 50 ml of a solution containing 320 g / l are passed through an ion exchange column at 60 ° C and the rest of the solution is squeezed out of the column, skipping 20 ml of water. 50 ml of a solution with a temperature of 50 ° С containing 360 g / l NH4C1 is obtained. Cool the solution to 30 ° C and filter the precipitate. 2.1 g are obtained, i.e. the whole amount formed on the ion exchanger and 50 ml of the solution containing 320 g / l, which is heated before and used in the next cycle.

Пример 3. -Получают карбоксильный катионит КБ-2, насыщенный тем же количеством в услови х примера .1 . Через колонку с ионитом пропускают 50.мл раствора, содержащего 305 г/л , при 55 С. Получают -, 50 мл раствора с температурой 45 С, содержащего 345 г/л , Охлаждают раствор до 25°С и отдел ют осадок NHiCl фильтрованием. Получают 2,1 г ш1с1,т.е. все количество , образовавшеес  на ионите, и 50 мл раствора , содержащего 305 г/л NH4C1, который нагревают до и используют в следующем цикле.Example 3. - Carboxylic cation exchanger KB-2, saturated with the same amount under the conditions of Example 1, is obtained. 50 ml of a solution containing 305 g / l at 55 ° C are passed through a column of ion exchanger. A 50 ml solution is obtained at a temperature of 45 ° C containing 345 g / l. The solution is cooled to 25 ° C and the precipitate is filtered off with NHiCl. 2.1 g of w1c1 are obtained, i.e. the whole amount formed on the ion exchanger and 50 ml of a solution containing 305 g / l of NH4C1, which is heated before and used in the next cycle.

Способ обеспечивает утилизацию аммиака и хлористого водорода из отход щих газов, содержащих от долей до дес тков г/м Ш 5И НС1, с получение хлористого аммони . Задача очистки таких газов от NH j и НС1 в пределах одного производства имеет место на предпри ти х органического синтеза, получени  биологически активных веществ , в производстве редких металло и др. В частности, газы такого состава образуютс  при вытеснении воздуха из емкостей, заполн емых концентрированным водным раствором аммиака ил сол ной кислоты, .ю ек цими значительную упругость пара NH з или НС1, при выделении газов из аппаратов Г где вдетс  обработка различных материало этими растворами или же газообразныThe method provides the utilization of ammonia and hydrogen chloride from waste gases containing from fractions to tens of g / m W 5 and HC1, with the production of ammonium chloride. The task of purifying such gases from NH j and HC1 within one production takes place in organic synthesis plants, the production of biologically active substances, in the production of rare metals, etc. In particular, gases of such composition are formed when air is displaced from containers filled with concentrated aqueous solution of ammonia or hydrochloric acid, i.e., a significant elasticity of vapor NH3 or HC1, when gases are emitted from apparatus G where treatment of various materials with these solutions or gases is carried out

51585158

NH и HCl образуютс  как продукты реакции в различных производствах. NH and HCl are formed as reaction products in various industries.

При использовании предлагаемого способа по сравнению с известным возможна утилизаци  NHj и НС1 из отход щих газов дл  получени  хлористого аммони , при этом одновременно решаетс  задача очистки газов без расходовани  реагентов, а кроме того, воз- можно ;получение из газов, содержащих нар ду с НС1 примесь хлора, так как при поглощении NH слабокислотными катионитом в его фазе отсутствует свободный аммиак, вступающий с реакцией с образованием взрывоопасного треххлористого азота.When using the proposed method in comparison with the known, it is possible to utilize NHj and HC1 from flue gases to produce ammonium chloride, while simultaneously solving the problem of purifying gases without consuming reagents, and moreover, it is possible to obtain from gases containing HC1 admixture of chlorine, since when NH is absorbed by weak acid cation exchanger, there is no free ammonia in its phase, which reacts with the formation of explosive nitrogen trichloride.

Claims (2)

1. Способ получени  кристаллического х/юристого аммони , включающий поглощение аммиака и хлористого водорода раствором хлористого аммони , отделение образовавшегос  осадка хлористого 1. A method of producing crystalline ammonium ammonium / ammonium ammonia, which includes the absorption of ammonia and hydrogen chloride with a solution of ammonium chloride, separating the precipitate of chloride Q 5 Q 5 00 5five 1 - 6sixteen аммони , рециркул цию маточного раствора на стадию поглощени , о т л и - ч ающийс   тем, что, с целью удешевлени  процесса путем обеспечени  возможности использовани  аммиака и хлористого водорода, содержащихс  в отход щих газах различных производств , отход щие газы, содержащие аммиак , и отход щие газы, содержащие хлористый водород, последовательно-, пропускают через карбоксильный катио- нит в водородной форме, при этом поглощение аммиака и хлористого водорода , адсорбированных в слое катионита, в виде хлористого аммони , осуществл ют путем обработки катионита раствором хлористого аммони  с концентра- цией 290-320 г/л при 50-60 с.ammonia, recirculation of the mother liquor to the absorption stage, which is so that, in order to reduce the cost of the process by providing the possibility of using ammonia and hydrogen chloride contained in the waste gases of various industries, the exhaust gases containing ammonia, and hydrogen chloride containing off-gases are successively passed through the carboxyl cation exchanger in the hydrogen form, while the absorption of ammonia and hydrogen chloride adsorbed in the cation exchanger layer in the form of ammonium chloride is carried out We can treat the cation exchanger with a solution of ammonium chloride with a concentration of 290–320 g / l at 50–60 s. 2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что полученный после обработки катионита насьщенный раст- вор хлористого аммони  охлаждают, а маточный раствор перед рециркул цией нагревают до 50-60°С.2. Method 1, characterized by the fact that the saturated solution of ammonium chloride obtained after the treatment of the cation exchanger is cooled, and the mother liquor is heated to 50-60 ° С before recycling.