專利名稱：氨氧化法制草酸的制作方法
氨氧化法制草酸屬于實(shí)用化工，本發(fā)明適用于新建草酸廠，也可用于硝酸氧化法制草酸廠的工藝改造。
用硝酸氧化糖類(如糖、淀粉、纖維等)、或乙二醇、或丙烯等以制造草酸，是目前國內(nèi)外生產(chǎn)草酸的最通行的方法1)、2)，但由于所使用的硝酸數(shù)量較大，故反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的氧化氮必須再吸收成硝酸返復(fù)使用，反復(fù)利用氧化氮的方法或是用反應(yīng)母液吸收成含硝母液重新用于反應(yīng)，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(yīng)母液濃縮除去部分水份，然后才與60%硝酸混合重新用于反應(yīng)，方框圖為圖21)。由于反應(yīng)時(shí)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)
并且設(shè)備方面總不可避免有些跑冒滴漏，所以還必須再補(bǔ)充一些濃硝酸(圖1)、或補(bǔ)充60%稀硝酸(圖2)。
本發(fā)明的目的是用氨氧化代替補(bǔ)充濃硝酸而用于母液吸收法制造草酸，故稱為氨氧化法制草酸，以此實(shí)現(xiàn)用氨為原料取代使用濃硝酸生產(chǎn)草酸。
氨氧化法制草酸是以氨與空氣混合在適當(dāng)溫度下通過鉑網(wǎng)或金屬氧化物等催化劑，就可得到一氧化氮
一氧化氮經(jīng)氧化吸收后就可得到硝酸，這是工業(yè)上制造硝酸的唯一實(shí)用方法。如果將氨氧化所得的一氧化氮和草酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氧化氮同時(shí)通入吸收塔，用反應(yīng)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，故用于制草酸的氧化反應(yīng)時(shí)就不必再補(bǔ)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(yōu)點(diǎn)，但吸收所得50%硝酸和反應(yīng)后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(diǎn)。母液吸收法(圖1)雖有流程短、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，但必須使用97%的濃硝酸作補(bǔ)充，否則體系中的水份會(huì)增多，對(duì)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(shè)備和工藝較為復(fù)雜，一般小廠難于實(shí)施，故補(bǔ)充用的濃硝酸必須外購，而運(yùn)輸、貯存、輸送濃硝酸必須用鋁或特種鋼制的龐大設(shè)備，制造要求高、投資亦大。
本發(fā)明所用的原料是氨，這是各地氮肥廠的產(chǎn)品或中間產(chǎn)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(shè)備也不多，且可用碳鋼制的貯瓶及設(shè)備，故設(shè)備加工容易，所增投資不大。
實(shí)例一在搪瓷反應(yīng)鍋中加入含硝酸18%的反應(yīng)母液1000千克，冷卻下分6批加入白糖67千克，控制使反應(yīng)溫度逐漸升至65～70℃，再保溫反應(yīng)8小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的氧化氮通過母液吸收塔，用前一批的反應(yīng)母液800千克吸收。同時(shí)，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(dá)到18%后，貯存用于下一批反應(yīng)。反應(yīng)完成后，冷卻至0～10℃，過瀘得粗草酸107千克，瀘液為反應(yīng)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(shí)例二同例一反應(yīng)，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(wǎng)，以得到一氧化氮。其他吸收過瀘等操作同例一。
參考文獻(xiàn)1)KirkOthmer，EucyclopediaofChemicalTechnology;3rd.ed.，Vol16，621-627(1981).
2)板谷博，有機(jī)合成化學(xué)，43卷，891-894(1985).
3)BIOS633，OxalicAcid，1-7.
權(quán)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，其特征是氨通過氧化反應(yīng)成生氧化氮，取代硝酸氧化法中的濃硝酸制造草酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氧化法制草酸工藝，其特征是將氨氧化所得的一氧化氮和草酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氧化氮同時(shí)通入吸收塔，用反應(yīng)母液吸收成含硝母液，其硝酸含量達(dá)到制草酸所需的反應(yīng)濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨氧化法制草酸的工藝，其特征是反應(yīng)完成后，經(jīng)瀘去粗草酸的瀘液又作為反應(yīng)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(jù)權(quán)利要求2或3所述的氨氧化法制草酸的工藝，其特征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(fā)明是用氨氧化代替補(bǔ)充濃硝酸而用于母液吸收法制造草酸。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(shè)備加工容易，所增投資不大。本發(fā)明適用于新建廠，也可用于硝酸氧化法制草酸的工廠的工藝改造。
文檔編號(hào)C07C55/06GK1032161SQ8710641
公開日1989年4月5日 申請(qǐng)日期1987年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月21日
發(fā)明者洪天民, 張慕瓊, 周行成, 張慕瑜 申請(qǐng)人:洪天民