Получение меламина из карбида кальция. По этому способу меламин получают по схеме:
Кальцийцианамид получают взаимодействием карбида кальция с азотом при 700—1100° С. Свободный цианамид образуется при пропускании двуокиси углерода через суспензию кальцийцианамида в воде:
Прибавлением щелочи к водному раствору цианамида получают дициандиаыид (пластинчатые кристаллы, т. пл. 270° С):
Дициандиамид может быть также получен при обработке кальцийцианамида кипящей водой:
которая реагирует с третьей молекулой дициандиамида с образованием еше одной молекулы меля мина:
Меламин может быть получен также тримеризацией цианамида:
Меламин образуется в результате сильно экзотермической реакции конденсации дициандиамида. Предполагается, что сначала из двух молекул дициандиамида получаются молекула меламина и молекула цианамида
Эти реакции проводят либо в газовой фазе при нагревании до ПО0 С дициандиамида (или цианамида) в атмосфере аммиака, Либо в жидкой фазе нагреванием до 500—620° С под давлением 150 ат раствора дициандиамида (или цианамида)в смеси метанола и аммиака. Выход меламина в этом случае достигает 98% от теоретического.
Получение меламина из карбамида (мочевины). Этот более старый способ получения меламина заключается в том, что смесь карбамида и аммиака нагревают в автоклаве до 400—500° С; давление к концу реакции составляет 80—100 ат. При этом протекают следующие реакции:
Выделяющаяся вода разлагает стехиометрическое количество карбамида на аммиак и двуокись углерода которые возвращают в процесс синтеза карбамида.
Недостатком этого метода является периодичность процесса, сложность аппаратурного оформления (высокие давление и температура, коррозионная среда), а также недостаточная чистота получающегося меламина, вследствие чего требуется перекристаллизация продукта.
Более совершенным является разработанный в последние годы двухстадийный процесс, протекающий при атмосферном давлении553 (рис. 196). Первая стадия—превращение карбамида в циановую кислоту и аммиак — проводится при 328° С в реакторе 3 с псевдоожижеиным слоем неметаллического катализатора. Режим псевдоожижения создается аммиаком, вводимым в нижнюю часть аппарата. Требуемое для протекания эндотермической реакции тепло (около 1000 ккал на 1 кг карбамида) вносится с продуктами сгорания топливного газа, подаваемыми в рубашку реактора.
Вторая стадия — каталитическое получение меламина из циа новой кислоты
осуществляется при 460° С в адиабатическом реакторе 4. Нагрев реагентов с 320° С на входе в реактор 4 до 460° С достигается за счет тепла экзотермической реакции образования меламина. Меламин сублимируется и вместе с двуокисью углерода и аммиаком по выходе из реактора смешивается с водой. При этом получается суспензия меламина в воде. В сепараторе 6 суспензию отделяют от газов и паров (С02, NH3, Н20) и направляют в центрифугу 11, где отделяют влажные кристаллы меламина от воды; после осушки меламин измельчают в дезинтеграторе 13 и направляют на склад.
|