15.2.2. Получение меламина

Меламин (2,4,6-триамино-1,3,5-триазин, триамид циануровой кислоты) –

^NH

2

5 N 4 3

N

N

6 2

^NN

H N 1 NH 2

2N

бесцветные кристаллы, темп. пл. 637 К, не растворяется в органических раство рителях, растворяется в воде.

Меламин является ценным химическим соединением, которое применяют для получения меламино-формальдегидных полимеров, обладающих высокой ме-ханической прочностью, стойкостью в горячей воде и органических растворите-лях, малой электропроводностью и высокой термостойкостью. Продук-ты,синтезируемые на основе меламино-формальдегидных полимеров, используют в различных отраслях промышленности: в электротехнической - для изготовления изоляторов, в текстильной – для производства безусадочных и не мнущихся тка-

⁵⁹⁴

ней и для придания им блеска, в бумажной – для получения водонепроницаемой

бумаги, в мебельной – для изготовления лаков, клеев, а также для приготовления

дубителей, ионообменных смол, дезинфицирующих веществ, медицинских препа-

ратов, негорючих составов и др.

Меламин образуется из карбамида по реакции

6СО(NН) СНN + 6NН + 3СО

22 36632.

Реакция протекает при ~600 К с образованием в качестве промежуточного про-

дукта циануровой кислоты. Зависимость равновесного выхода меламина от давле-

ния и температуры показана на рис. 15.6. Как видно из рисунка, с возрастанием

давления при постоянной температуре выход меламина уменьшается, так как рав-

новесие реакции смещается в сторону образования карбамида. Наоборот, при по-

вышении температуры и постоянном давлении выход меламина увеличивается. В

зависимости от условий реакции можно добиться выхода меламина более 95%.

Рис. 15.6. Зависимость равновесного выхода

меламина от давления и температуры

Т ,К: 1 – 598; 2 – 623; 3 – 648; 4 – 673; 5 – 698

Существует несколько различных технологических схем процесса получе-

ния меламина. Принципиальная технологическая схема процесса получения мела-м ина при атмосферном давлении

приведена на рис. 15.7.

⁵⁹⁵

Рис.15.7.Принципиальная технологическая схема получения меламина при атмосферном

давлении

1 – бункер для карбамида; 2 – шнековый питатель; 3 – реактор с наруж-

ным обогревом; 4 – дополнительный реактор; 5, 6 – конденсаторы-сепараторы; 7

– насос; 8 – центрифуга; 9 – сушилка; 10 – дробилка; 11 – скруббер; 12 –

компрессор; 13 – колонна для осушки паров NH3.

Потоки: I-вода; II- NH3; III –меламин; IV- карбамид

По этой технологии синтез проводится в газовой фазе на катализаторе с по-следующим быстрым выделением меламина при охлаждении газов. Вначале при сильном нагревании карбамид превращается в циановую кислоту, которая затем, отщепляя диоксид углерода, образует меламин:

СО(NН) НNСО + NН,

223

6НNСО СНN + 3СО

3662.

Карбамид из бункера 1 шнеком 2 подается в реактор 3 с внешним подогре-вом, в котором при ~600 К он разлагается в "кипящем слое" с образованием циа-новой кислоты и аммиака. Образовавшаяся смесь паров циановой кислоты и ам-миака направляется в реактор 4, в котором происходит образование меламина. Выход меламина составляет 95%. Меламин вследствие быстрого охлаждения вы-падает в осадок в конденсаторе 5 и далее через сепаратор 6 и центрифугу 8 на-правляется на сушку и упаковку.

⁵⁹⁶