169493. lajstromszámú szabadalom • Eljárás műtrágya hatású karbamid-formaldehid kondenzátum előállítására

5 169493 6 2. táblázat Karbamid : formaldehid mólarány Aktivitási index, Aj 1 óra múlva 24 óra múlva N-kihasználás, % 1 óra múlva 24 óra múlva Formaldehid-kihasználás, % 1 óra múlva 24 óra múlva 1 :0,45 = 2,22 46 50 60 70 86 100 1 : 0,50 = 2,00 44 47 65 74 88 100 4 :0,55 = 1,82 42 44 70 77 90 100 1 :0,60 = 1,66 35 38 t 74 81 93 100 1:0,65 = 1,54 29 30 78 85 96 100 1 :0,70 =1,43 22 23 83 89 98 100 1 :0,75 = 1,33 8 8 87 93 99 100 1 :0,80 = 1,25 0 * 0 92 96 100 100 lánc hosszának csökkenése eléri a 2 : 1 karbamid: formaldehid mólarányú, legkisebb- lánchoszszúságú kondenzátum képződését. Felismerésünk 25 értelmében a kondenzátum oldhatósági paraméterei legkedvezőtlenebbek a hosszú lánc kialakulásánál és a lánc hosszának csökkenésével javulnak. Mindezek az összefüggések az aktivitási index változásában jutnak kifejezésre: az aktivitási index a lánc hosszának csökkenésével nő. 3. táblázat Kondenzátum Aktivitási Nitrogénfrakció leválási index, Aj kihasználás, % ideje, óra 0-0,5 0,5-1 1 -10 10-24 41 45 ^ 51 20 > Összesen: 74% 60 66 3X» 30 Felismerésünk igazolására a megsavanyított, karbamid : formaldehid = 2:1 mólarányú elegyet 24 óra reakcióidő alatt többször szűrtük és a ka- 35 pott kondenzátum részletekben megvizsgáltuk az aktivitási index alakulását. 0,5,1, 10 és 24 óra után történt szűréssel négy kondenzátum frakciót kaptunk. A szárított frakciókban megvizsgáltuk az aktivitási indexeket, továbbá minden frakciónál kü- 40 lön-külön mértük a nitrogénkihasználást (3. táblázat). 45 50 55 60 A táblázat szerint a kondenzáció előrehaladtával jelentősen nő az aktivitási index, sajnos azonban a, nagy Aj értékekhez csak igen kis nitrogénkihasználás tartozik. Első két felimerésünk szerint a nitrogénkihasználás jó minőségű termék esetén még 6S 24 óra múlva is kicsi és gyakorlatilag nem is fokozható, továbbá a termék aktivitásának növelése érdekében célszerű a kondenzációt legalább 10 órán át végezni. További felismerésünk a hagyományos technológiával elérhető aktivitási index növelését célozza úgy, hogy a nitrogénkihasználás 82-98% között mozogjon. Azt tapasztaltuk ugyanis, hogy ha a karbamidot és a formaldehidet csökkenő mólarányban szakaszosan, ill. lépcsőzetesen adagoltuk a reakcióelegybe, a hagyományosnál nagyobb aktivitású termék képződött és a nitrogénkihasználás is jóval nagyobb volt a hagyományosnál. Ugy jártunk el, hogy 60 g karbamidot 160 ml vízben oldottunk, az oldathoz keverés közben 38 ml 400 g/l koncentrációjú formaldehidet adtunk és a pH-t sósavval 2—3 értékre alítottuk. Egy óra keverés után az oldatba újabb 60 g karbamidnak 80 ml vízzel képezett oldatát adtuk, 41 ml formaldehidet adagoltunk hozzá és a pH-t sósavval ismét 2—3 értékre állítottuk. Egy óra múlva újabb karbamid, formaldehid és sósav részletet adtunk az elegyhez azzal a különbséggel, hogy a. formaldehid mennyisége most már 45 ml volt. Végül egy óra múlva a karbamid, formaldehid és sósav adagolását megismételtük úgy, hogy a formaldehid mennyisége 49 ml volt és az elegy keverését négy lépcsőben végeztük és az egymást követő lépcsőkben a bevitt karbamid és formaldehid mólaránya a következő volt: 1 :0,5, 1 : 0,55, 1 :0,60, 1 :0,65. Ezek a mólarányok azonban a karbamid és formaldehid beadagolásakor megváltoztak, minthogy az elegy — az első lépcső kivételével — már tartalmazott karbamidot és formaldehidet. Ezeket a mólarány változásokat a 2. táblázat nitrogén- és formaldehidkihasználási adatai alapján ki tudtuk számítani és a számítások alapján meglepő eredményre jutottunk. A számítások eredményét a 4. táblázatban tüntettük fel. A táblázat a bevitt és a megvátozott mólarányokat is mutatja. A táblázatban az egyórás lépcsők után, továbbá a 24 órás reakció végén oldatban maradt karbamid és formaldehid mennyiségét is feltüntettük. Ezeket a 2. táblázat alapján számítottuk. 3