[其他]制备硝基胍的管道连续工艺无效
申请号: | 87103545 | 申请日: | 1987-05-18 |
公开(公告)号: | CN87103545A | 公开(公告)日: | 1988-11-30 |
发明(设计)人: | 万道正;李迎雪;侯婉英;胡绍鸣;邵秀嫒 | 申请(专利权)人: | 西安近代化学研究所 |
主分类号: | C07C129/10 | 分类号: | C07C129/10 |
代理公司: | 国家机械委军工专利事务所 | 代理人: | 王松山 |
地址: | 陕西省西安*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 硝基 管道 连续 工艺 | ||
本发明属于一种制备硝基胍的方法,采用了管道式的连续工艺。硝基授予是一种爆炸物,由于其燃烧产物比具有相同能量的其它发射药的腐蚀性小,因而被广泛用作火炮发射药的组份,又因为其感度低,比容大,爆速高,因而又可作为低易损炸药的成份。基于上述原因,硝基胍的制造工艺的研究一真受到重视、过去,国内外生产硝基胍的方法大都采用浓硫酸脱水法,该法虽然工艺简单,产率也比较高,但需要将硫酸稀释至25%以下来分离硝基胍,由此产生大量稀硫酸,浓缩时耗能大。为了克服这一缺点,英国Matthias Thoma于1978年申报了用硝酸硝化硝酸胍制备硝基胍的专利,GB2006201号,采用间断法制备硝基胍工艺,不利于实现生产自动化。我们发现,硝基胍在浓硝酸中会部分分解,当温度高于45℃,反应时间大于30分钟,硝基胍收率明显下降;还发现硝基胍在稀硝酸中的溶解度与温度关系很大,在洗涤过程由于硝基胍的溶解使收率大大降低。该专利虽然提到可以不经重结晶即可制得合格产品,但末提及如何除去晶格中残留酸问题。
本发明的目的是克服硝基胍在浓硝酸的分解和在稀硝酸中的溶解,并用简便方法除去晶格间残留酸,实现生产连续化,制得符合标准的结晶硝基胍。
实施本发明在于用固体加料器(1),将硝酸胍(6)连续送入预混器(2)中与连续流入的浓度≥97%的硝酸混合使硝酸/硝酸胍质量比等于2~3/1,经螺旋推进试搅拌器(3)送到管道反应器(4)中进行硝化(7)、硝酸胍在浓硝酸中首先被硝化成硝基胍的硝酸盐,经冷却稀释后,即从反应液中结晶出来,经过滤、洗涤水解成硝基胍,经烘干制得成品,其反应式如下:
本发明特点在于采用管道式连续硝化工艺,是基于发现了硝基胍在浓硝酸中会分解这一基本事实。釜式连续反应器选定的反应时间为平均停留时间,部分反应液停留时间大于平均停留时间,有部分硝基胍分解,而另一部分反应液停留时间小于平均停留时间,则反应不完全,这两种情况都会导致硝基胍收率下降。管道式连续反应工艺就克服了这一缺点,液体在管道中流动的推力是借助预混器中螺旋式推进器提供的,因而不产生“死角”。整个反应体系可保持在最佳反应状态,即硝酸/硝酸胍=2.0~3.0/1(质量比)反应温度30~50℃;停留时间25~35分钟;硝酸浓度≥97%;稀释温度-5~5℃;稀释水与硝酸质量比=1∶1。
本发明的另一特点可采用洗涤水循环使用以降低硝基胍的溶解损失,即第四次用新水(15)洗,第四次洗涤水(13)作第三次用,第三次洗涤水(12)作第二次用,第二次洗涤水(11)作第一次用,第一次洗涤水(10)作稀释水用,这样可保持水平衡,所得硝酸浓度约50%,可直接进入废酸回收系统。
本发明的又一特点是除去硝基胍晶格间的残留酸,这些残留酸不能用通常的方法洗去,可采用真空高温烘干法,真空度≥6000mmHg,温度80~120℃,经4~8小时,可除去残留酸。
本发明也可以适用于经过改造的现有炸药连续化生产设备,严格控制温度和反应时间,可以取得相近的效果。
本发明的管道式连续工艺结构紧凑,设备占有空间小,操作简便,易于实现自动化控制,硝基胍产率均可超过90%,产品不需转晶即可达到标准要求,硝酸回收能耗小,且可用通常方法进行回收,因而成本可大大下降,本发明所得硝基胍质量指标如下表所示:
序号 外观 粒度(μ) 总挥发份 酸度 PH 水不溶物 纯度(%)
(%) (%)
1 白色结晶 3.10 0.17 0.03 5.0 0.04 99.79
2 白色结晶 2.50 0.16 0.02 5.1 0.08 99.68
本发明附图1为管道式连续反应器示意图,1-固体加料器;2-预混器;3-螺旋推进式搅拌器;4-管道反应器。图2为管道式连续工艺流程示意图,5-浓硝酸;6-硝酸胍,7-硝化;8-稀释结晶;9-过滤;10-第一次洗涤;11-第二次洗涤;12-第三次洗涤;13-第四次洗涤;14-真空烘干;15-新水洗。
实施例
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