Moluch 251 c indd

.
№ 13 (251)
 .
Март 2019 г.
30
Химия
Х И М И Я
Использование переливного устройства в синтезе гидантоина
Робинович Мария Дмитриевна, студент магистратуры;
Латышова Снежана Евгеньевна, кандидат химических наук, доцент;
Шибитова Наталья Валентиновна, кандидат технических наук, доцент
Волгоградский государственный технический университет
В данной статье подробно рассмотрена стадия выделения промышленного способа получения гидан-
тоина. В ходе стадии выделения производится отдувка попутных газов из раствора гидантоина. В статье 
описаны преимущества и возможные результаты использования переливного устройства в процессе от-
дувки попутных газов.
Ключевые слова:
 гидантоин, переливное устройство, массообменная тарелка, стадия выделения.
Г
идантоин получают путем воздействия цианистого на-
трия на метилтиопропиновый альдегид в водном по-
токе аммиака и углекислого газа. Реакция проходит при 
избыточном содержании аммиака и углекислого газа от-
носительно метилтиопропионового альдегида, данное ус-
ловие необходимо соблюдать для поддержания требуемой 
конверсии реакции [1]. После стадии синтеза раствор ги-
дантоина подают на стадию гидролиза, откуда полученный 
в результате реакции раствор метионина направляют на 
стадию сушки. Сушка полученного метионата натрия про-
водятся в присутствии серной кислоты, расход которой 
напрямую зависит от чистоты гидантоина, полученного на 
стадии синтеза [3].
В качестве примесей в растворе гидантоина при-
сутствуют аммиак, карбонат натрия и прочие тяжелые 
остатки. Для того чтобы сократить содержание ам-
миака и карбоната натрия в растворе гидантоина, на 
стадии синтеза установлена колонна стриппинга, в ко-
торой происходит отдувка избытка аммиака и углекис-
лого газа.
В данной статье рассмотрено проектное решение, 
которое способно улучшить качество работы колонны 
стриппинга, в следствии чего повысить чистоту раствора 
гидантоина и сократить расход серной кислоты, использу-
емой на стадии сушки раствора метионина [3].
Колонна стриппинга представляет собой цилиндри-
ческий аппарат с шестнадцатью перфорированными та-
релками провального типа и увеличенным объемом в го-
ловной части колонны. Реакционная масса подается 
в головную часть колонны и далее направляется на та-
релки. Из-за того, что реакционная масса с тарелки на 
тарелку переливается сплошным потоком треть массо-
обменной тарелки не задействуется в процессе отдувки 
газов. Структурирование реакционного потока позволило 
бы снизить нагрузку на массообменную тарелку за счет 
чего увеличить ее рабочую площадь.
В ходе анализа патентно-технической литературы был 
найден патент RU2438748 в котором описывается пере-
ливное устройство. Описываемое Переливное устройство 
представляет собой приемный карман, конструкция кото-
рого изображена на рисунке 1 [2].
Особенностью данного переливного устройства явля-
ется его конструкция, выполненная автономно, что по-
зволяет упростить монтаж массообменных тарелок т. к. не 
требуется совмещение провалов. Устройство также обе-
спечивает гидрозатвор, вынесенный с площади тарелки, 
что позволило увеличить рабочую площадь тарелки. За 
счет обеспечения гидрозатвора также увеличился уро-
вень жидкости на тарелках, что позволило улучшить се-
парацию газа [2].
На основании выбранного проектного решения были 
проведены технические расчеты с целью проведения 
сравнительной характеристики работы колонны стрип-
пинга с ситчатыми тарелками провального типа и ко-
лонны стриппинга с установленным переливным устрой-
ством вместе с ситчатыми тарелками. Результаты анализа 
приведены в таблице 1:
Из сравнительной таблицы 1 следует, что благодаря 
увеличению рабочей площади тарелки процентное содер-
жание аммиака и карбоната натрия уменьшилось с 0,5% 
до 0,4% и с 16% масс до 14% масс соответственно, 
что исходя из материального баланса процесса 15кг/ч 
и 260 кг/ч соответственно. Результаты проведенных рас-
четов подтверждают эффективность предложенного про-

---

“Young Scientist”