Producción De Cianidrinas

INTRODUCCION

La Cianamida ( NH2C≡N ) fue obtenida en 1838 por amoniaco gaseoso que pasaba sobre cloruro de cianógeno. Otro camino fue la desulfurización de tiourea por un medio de plomo o compuestos de mercurio.

Justo después del descubrimiento del proceso de cianamida de calcio, el laboratorio de síntesis de la cianamida llego a ser el más conveniente. Sin embargo la latente inestabilidad de la cianamida evito la producción a escala industrial y se usaron procedimientos que fueron desarrollados alrededor de 1965 para purificar y estabilizar la cianamida en solución acuosa y en forma cristalina.

Propiedades físicas

La cianamida es incolora, en forma de cristales ortorrómbicos o agujas largas transparentes, grandes cristales cuando se les permite cristalizar de forma espontanea a partir de agua y cristales de solución de ftalato de di metilo.

La cianamida es un acido débil que es altamente soluble en agua. Es completamente soluble a 43°C y tiene una solubilidad mínima en -15°C. Es altamente soluble en disolventes orgánicos polares, tales como alcoholes, éteres, esteres, nitrilos y amidas, pero menos solubles en disolventes no polares como saturados, derivados halógenos o hidrocarburos aromáticos.

Las cetonas no se recomiendan como disolventes para cianamidas, porque tienden a reaccionar bajo ciertas circunstancias.

Propiedades

Masa molar

42,040 g / mol

Densidad

1,28 g / cm 3

Punto de fusión

44 ° C

Punto de ebullición

260 ° C (desc.)

Solubilidad en agua

85 g/100 ml (25°C)

Solubilidad en disolventes orgánicos Soluble

Usos

Debido a su singular estructura y reactividad, se ha encontrado una aplicación muy extendida en muchas áreas diferentes, como los agroquímicos, productos farmacéuticos y químicos de especialidad e industrial.

Agroquímica.- La cianamida se utiliza como un regulador del crecimiento vegetal y para mejorar el brote de la uva y otros cultivos frutales en zonas con inviernos suaves.

La cianamida es la materia prima clave para muchos herbicidas, fungicidas e insecticidas. Se utiliza para producir el amitrol y hexazinona.

Productos farmacéuticos.- La cianamida es la materia prima clave para la cimetidina medicamento contra la úlcera. La mayoría de las drogas anti cáncer, antiviral y con estructuras de pirimidina o purina se basan en cianamida y la química de guanidina.

Química industrial.- La cianamida reacciona con el peróxido de hidrógeno para activar el enlace peróxido. Se ha utilizado para mejorar el blanqueo de pasta celulósica y textiles. Las sales de cianamida de plomo y de transición son potentes inhibidores de la corrosión que se utilizan para recubrimientos metálicos. La cianamida se utiliza para modificar los tintes para la reactividad más alta en fibra. En los polímeros, la cianamida se ha utilizado para curar resinas epoxi y de modificar las dispersiones de poliuretano

DESCRIPCION DEL PROCESO

La cianamida se fabrica a partir de cianamida cálcica por carbonatación continua en un medio acuoso la velocidad de reacción depende de la temperatura, la presión parcial de CO2, la pureza del carbonato y la presencia de aditivos, la cristalización también juega un papel importante, ya que los cristales del carbonato de alto grado, reaccionan más lentamente que los de menor grado.

En el proceso de la cianamida continua, la cantidad de cianamida cálcica y agua añadida es equivalente a la cianamida acuosa eliminada.

Una suspensión de solución carbonatada de cianamida, carbonato de calcio sólido, y el grafito, se enfría para eliminar el calor de reacción. Parte de la suspensión se recicla para facilitar el control de temperatura, y el resto se filtra, obteniéndose una solución cianamida y una torta de carbonato de calcio y el grafito, la concentración final de cianamida en este paso es normalmente 25%.

La alimentación de cianamida cálcica es bien mezclada con la suspensión reciclada y filtrado en un recipiente de alimentación, se añade a una velocidad para mantener un pH de 6.0-6.5 en el tanque de enfriamiento.

Después de la carbonatación, la suspensión se mantiene a 30-40 ⁰ C para completar la formación de carbonato de calcio.

El equipo es preferiblemente de acero inoxidable. Este proceso está algo modificado para producir una solución comercial al 50% y recuperar cianamida cristalina. El calcio y el hierro se eliminan mediante intercambio iónico, si se desea.

REACCION DEL PROCESO

CaNCN+H_2 O+CO_2 □(→┴( ) NH_2 CN + ) CaCO_3

Las siguientes reacciones tienen lugar:

2CaCN_2+ 2H_2 O □(→┴( ) ) Ca(NHCN)_2 +Ca(OH)_2

Ca(OH)_2 +2CO_2 →┴( ) Ca(HCO_3 )_2 →┴( ) CaCO_3+ H_2 O+CO_2

Ca(NHCN)_2 +CO_2 + H_2 O →┴( ) 2NH_2 CN+ CaCO_3

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

DESCRIPCIÓN DEL DIAGRAMA DE FLUJO

0.-REACTOR

1.-TANQUE DE RE-PRECIPITACIÓN

2.-TANQUE DE ENFRIAMIENTO

3.-FILTRO

4.-TANQUE DE ALMACENAMIENTO 1

5.-CRISTALICACION Y ENFRIAMIENTO

6.-TANQUE DE ALMACENAMIENTO 2

BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

PLANTA PARA LA PRODUCCIÓN CIANAMIDAS

PRODUCCIÓN 200 TON/AÑO DE CIANAMIDAS

((100 Ton)/año)((1 año)/200dias)(1dia/24h)=0.021 Ton/h=21 Kg/h

( 21 Kg/h 〖NH〗_2 CN)((42.041 Kmol 〖NH〗_2 CN)/1Kg)=883 Kmol/h 〖NH〗_2 CN

Etapa Componentes Flujo

Entrada (Kmol/h) Flujo

Salida

Reactor Cianamida cálcica

F1 0.5

883

Agua

0.5

Dióxido de carbono

F2 1 883

Cianamida

F3 0.2

2 F5 0.2

7.92

grafito

0.25 2.5 0.25 9.9

Carbonato de calcio 0.25 2.5 0.25 9.9

Agua

0.29 2.9 0.29 11.484

Dióxido de carbono

0.01 0.1 0.01 0.396

Cianamida

F4 0.3 5.28

Agua

0.7 12.32

Tanque de represipitacion Cianamida

F5 0.2

7.92

F6 0.2

7.92

grafito

0.25 9.9

0.25 9.9

Carbonato de calcio 0.25 9.9

0.25 9.9

Agua

0.29 11.484

0.29 11.484

Dióxido de carbono

...