198732. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gyógyszerkönyvi minőségű ferro-fumarát folyamatos előállítására ipari hulladékokból
1 HU 198732 B 2 lesz a ferro-fumarát-tartalom. Az aminosav is részt vesz a reakcióban és néhány %-ban vegyes ligandumú komplex keletkezik. Ennek előnyét azonban a leírás nem közli. Nem közöl a leírás kitermelési adatot sem, a minőség 93,9%, Fe3 + tartalom max. 0,7 t%. A felsorolt módszerek közös hibája, hogy egyrészt bonyolult műveleteken át kapjak meg a ferro-fumarálot, másrészt a végtermék nem megfeleli^ ill. a kitermelés alacsony. Eljárásunk kiküszöböli az említett hiányosságokat és egy alacsony ferrivas tartalmú stabil ferro-fumarátot állítunk elő. Az említett módszerekhez képest találmámyunk a következő területeken jelent haladást. Egyrészt a gyártási folyamat területén azáltal, hogy folyamatosan reagáltatjuk egymással a vas(lI)-szulfátot és nátrium-fumarátot , ill. ammónium-fumarátot és a keletkezett ferro-fumarátot a szuszpenzióból. ill. nedves állapotból gyors műveleteken át alakítjuk vízmentes ferro-fumaráttá. A ferro-fumarát előállításánál ugyanis a legfontosabb probléma az oxidáció meggátlása, ill. visszaszorítása. Nemcsak a ferro-szulfát oxidálódik vizes oldatban, hanem a ferro-fumarát is. Ezért fontos, hogy a reagáló oldatok összehozásától kezdődően egész a végtermék megszállásig az egyes folyamatok gyorsan menjenek végbe. Ez folyamatos üzemnél biztosítható legjobban. Találmányunk további haladó jellege abban áll. hogy alkalmas oxidációs inhibitor, ill. redukálószer jelenlétében végezzük nemcsak a reagáltalást, hanem a további műveleteket is. A folyamatos eljárás ugyan nagymértékben lecsökkenti a gyártási időt és így az oxidációt is, de azért azt teljesen kiküszöbölni nem képes. Ezért emellett még fontos az oxidációs inhibitor használata. A 2,042.324(1971) NSZK-oeli szabadalmi leírás szerint aszkorbinsav oxidációs inhibitort alkalmaznak. Kísérleteink alapján az aszkorbinsav 90 — 95 °C-on gyorsan bomlik és csak alacsonyabb hőfokon ad megfelelő eredményt. Az aszkorbinsavnál hatásosabbnak találtuk a nátrium-hidrogén-szulfitot. 90-95 °C hőmérsékleten a nátrium-hidrogén-szulfit alkalmazása jobb eredményt adott azonos mennyiség esetén, mint az aszkorbinsav, a termékből mosás útján eltávolítható és sokkal olcsóbb is. Nátrium-hidrogén-szulfitnak centrifugálás előtt, ill. alatt is kell az oldatban lenni, mivel az oxidáció mindaddig tart, míg nedvesség van jelen. Találmányunk további haladó jellege abban áll, hogy környezetkímélő, ill. hulladékhasznosító. A íumársavat a ftálsav-anhidrid-gyártás melléktermékeként nyert hulladék mosóvízből állítjuk elő. Ezt a fumársavoldatot reagáltatjuk ferro-szulfál-oldattal, amit a vaskohászatban keletkező hulladék ferro-szulfátból állítunk elő. Eljárásunkat az alábbiakban ismertetjük: Először elkészítjük a reagáló komponensek oldatait. A nátrium-fumarát vagy ammonium-fumarát oldatot úgy készítjük, hogy a fumársavat fumársav tartalmú anyalugban oldjuk nátrium-hidroxid, nátrium-karbonát vagy ammónium-hidroxid segítségével 80 - 90 eC-on. Az oldat pH-ját fumársawal, ill. lúggal 5—6-ra állítjuk be. A ferro-szulfát-oldatot hulladék FeSO^ ,7H20-bóI készítjük, mely kb. 1 —5 tömeg% szabad savat és 1,2 - 2.5 tömeg% nedvességet tartalmaz és Fe3 +-tartalma 0,02-0,03 tömeg%. Előre kiforralt vízben, nitrogén atmoszférában oldjuk a ferro-szulfátol 90 c,C-on nátrium-hidrogén-szulfit jelenlétében. A 80 - 90 °C-os oldatokat egy folyamatos reaktorba tápláljuk be, mely lehet egy csőreaktor vagy iniektor vagy egyéb erre alkalmas berendezés. A ferro-szulfát és nátrium- vagy ammónium-fumarát oldatokat centrifugál szivattyúval folyamatosan szállítjuk pneumatikus szabályozó szelepeken és pneumatikus rotamétereken keresztül a reaktorba. A reakció lejátszódása és a kaf>ott végtermék szempontjából mindegy, hogy a erro-szulfál-oldatba adagoljuk a nátrium-fumarátot vagy megfordítva. így folyamatos üzemnél az sem okoz problémát, ha valamelyik komponens feleslegbe kerül. Természetesen a két oldat megfelelő arányát arányszabályozóval be kell állítani. Célszerűen 1:1 mólarányban történik a reagáltatás. A reakciós közeg pH-értéke nagy mértékben befolyásolja a keletkezett ferro-fumarát szemcseméretéi. Savas közegben nagyobb szemcsés, lúgosban kisebb szemcsés termék keletkezik. Bizonyos célra mikro-szemcsés termék szükséges, pl. rágó pasztillák készítéséhez. Egyébként a nagyobb szemcse is megfelelő és ez technológiai szempontból és az oxidáció gátlása tekintetében kedvezőbb, mivel könnyebben szűrhető, mosható és szárítható. A ferro-fumarátot -úgy tudjuk savas közegben leválasztani, ha a nátrium-fumarát pH-ját 5-6- ra állítjuk be és ezzel reagáltatjuk az 1 — 2 pH-jú ferro-szulfát-oldatot. A reakciónál a ferro-rumarát. mint oldhatatlan csapadék, kiválik. A kiindulási anyagok szennyezései a csapadék centrifugálása és mosása után az anyalúgban maradnak a végterméket nem szennyezik. A reakció lejátszódása 90 °C-on sem pillanatszerű. Ezért a csapadékos oldatot a folyamatos reaktorból az utóreagálóba vezetjük, innen pedig egy folyamatos centrifugáiéba vezetjük, innen pedig egy folyamatos centrifugába. A kivált ferro-fumarátot 60 °C-on centrifugáljuk, mivel így a melléktermék nátrium-szulfát nagy része oldatban marad, viszont a ferro-fumarát oldékonysága a hőmérséklettel alig változik. A centrifugált anyag még mindig tartalmaz elég nedvességet ahnoz, hogy a ferro-fumarát oxidálódjék. A centrifugán mossuk a terméket, így az oxidációs inhibitort is kimossuk. Ezért fontos a gyors szárítás. Ezt legcélszerűbben folyamatos fluid szárítóval végezhetjük el. A szobahőfokon nedves anyagot 120-130 °C- os levegővel áramoltatjuk, így az anyag pár perc alatt megszárad, szemben a szakaszos szárítóval, melynél ez kb. 4 órát vesz igénybe. A gyártás folyamatát a mellékelt ábra szemlélteti. A fumarátot az 1 oldóból a 3 szivattyúval, a ferro-szulfátot a 2 oldóból a 4 szivattyúval adagolja be folyama5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
