專利名稱：用黃磷燃燒與燒堿液一步縮聚生產(chǎn)三聚磷酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磷的化合物，具體而言，涉及三聚磷酸鈉。
背景技術(shù)：
三聚磷酸鈉傳統(tǒng)的制備方法是用純堿懸浮液中和H3P04的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的熱法 磷酸，制得Na/P為5 : 3的中和料漿，在7(TC 9(TC下保溫；之后將得到的料漿噴入聚合 爐在高溫下脫水，并在約40(TC下縮聚成三聚磷酸鈉。這個(gè)傳統(tǒng)方法不僅需要價(jià)格高的熱法 磷酸，而且需要消耗大量的熱能；另外在中和制備料漿時(shí)，還需要加溫趕除C02，工藝繁雜。 雖然可以用化學(xué)法凈化的濕法磷酸代替熱法磷酸生產(chǎn)三聚磷酸鈉，但由于濕法磷酸中金屬 鐵等含量較高，難于滿足現(xiàn)行三聚磷酸鈉產(chǎn)品的品質(zhì)要求，也就難以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 指標(biāo)。 目前，人們研究了一些三聚磷酸鈉的生產(chǎn)新工藝，如中國專利申請(qǐng)94110486.9 號(hào)《一種三聚磷酸鈉的生產(chǎn)方法》、200310105368. 6號(hào)《一種生產(chǎn)三聚磷酸鈉的新工藝》、 200410040357. 9號(hào)《用干濕綜合法生產(chǎn)三聚磷酸鈉的方法》、200510020871. 0《用芒硝復(fù)分 解法生產(chǎn)三聚磷酸鈉的方法》、200810197998.3《一種生產(chǎn)三聚磷酸鈉并副產(chǎn)氯化銨的方 法》等；雖然這些技術(shù)方案各有特點(diǎn)，但多是改變中和原料。目前尚無直接用黃磷燃燒與燒 堿一步縮聚生產(chǎn)三聚磷酸鈉的專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用黃磷燃燒與燒堿液一步縮聚生產(chǎn)三聚磷酸鈉的方法，以克 服現(xiàn)有三聚磷酸鈉生產(chǎn)耗時(shí)費(fèi)力、工藝復(fù)雜、耗費(fèi)能量的缺點(diǎn)。 為達(dá)到目的，發(fā)明人經(jīng)過研究，提供的方法是用黃磷燃燒成五氧化二磷，既做原料 又做熱源，同時(shí)于聚合爐內(nèi)與燒堿溶液反應(yīng)，一步縮聚成三聚磷酸鈉是方法，具體的做法 是分別將經(jīng)過計(jì)量的黃磷和燒堿溶液按照物料中Na/P為5 : 3的摩爾比例連續(xù)地噴入聚 合爐內(nèi)，在氧氣過剩的環(huán)境里，利用黃磷從磷槍噴出立即燃燒生成五氧化二磷放出的大量 熱，隨即又利用五氧化二磷與燒堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生的水合熱、中和熱以及生成熱，一步縮聚為 三聚磷酸鈉，再通過常規(guī)的冷卻與粉碎工藝制成三聚磷酸鈉產(chǎn)品。 上述方法中，所述黃磷是質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99. 9%以上的黃磷，黃磷是用壓力^ 600kPa 的壓縮空氣噴入聚合爐內(nèi)的，燒堿溶液是用壓力泵泵入聚合爐內(nèi)的。 上述方法中，所述燒堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可根據(jù)需要和設(shè)備條件調(diào)節(jié)，控制在 10% 30%范圍內(nèi)，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)黃磷的量，確保物料中Na/P為5 : 3的摩爾比。
上述方法中，所述聚合爐內(nèi)溫度為35(TC 48(TC，爐內(nèi)過剩氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng) > 5%，縮聚時(shí)間控制在20 30min。 發(fā)明人指出，黃磷燃燒成五氧化二磷的熱量達(dá)到2. 54kJ/kg，足以保證五氧化二磷 與燒堿液縮聚成三聚磷酸鈉所需要的熱量。 發(fā)明人又指出，原料燒堿最好使用離子膜生產(chǎn)的燒堿，因?yàn)殡x子膜燒堿的雜質(zhì)少，尤其是鐵含量低，能夠保證生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品；燒堿溶液的爐內(nèi)噴頭的霧化角度應(yīng)盡可能大一勝。 發(fā)明人還指出，聚合爐的尾氣可通過除塵、除霧后排放，捕集回收的有用成分送去 生產(chǎn)六偏磷酸鈉或其他磷酸鈉鹽，經(jīng)濟(jì)效益更好。 本發(fā)明提供的方法，有以下優(yōu)點(diǎn)①節(jié)能，由于充分利用黃磷燃燒熱作為縮聚能 源，可省去含碳燃料；同時(shí)亦無須制備中和料漿，可節(jié)省大量能耗；經(jīng)測算，每lt產(chǎn)品節(jié)省 的能量達(dá)到800X 104kJ ;②工藝簡約，省卻了黃磷制備熱法磷酸和制備中和料漿的過程以 及含碳燃料，從而降低了制造費(fèi)用，經(jīng)測算，每lt產(chǎn)品降低成本600元左右；③無碳排放，因 為既不用純堿，也無須含碳的能源，故無C02排放，經(jīng)測算，比傳統(tǒng)方法每lt產(chǎn)品免除C02排 放約1200kg。適用于三聚磷酸鈉生產(chǎn)廠家。


附圖為本發(fā)明方法的工藝流程示意框圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例 如圖所示，將經(jīng)過計(jì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%以上的黃磷用600kPa的壓縮空氣連 續(xù)地噴入聚合爐內(nèi)，同時(shí)用壓力泵將經(jīng)過計(jì)量的20%的燒堿溶液連續(xù)地泵入聚合爐內(nèi)，黃 磷與20%的燒堿溶液的質(zhì)量比例控制在5 : 54，黃磷在爐內(nèi)從磷槍噴出霧化立即燃燒生成 五氧化二磷，五氧化二磷與20%的燒堿溶液反應(yīng)在40(TC下縮聚30min成為三聚磷酸鈉，再 通過常規(guī)的冷卻與粉碎工藝制成三聚磷酸鈉產(chǎn)品。
權(quán)利要求
用黃磷燃燒與燒堿液一步縮聚生產(chǎn)三聚磷酸鈉的方法，其特征在于該方法是用黃磷燃燒成五氧化二磷，既做原料又做熱源，同時(shí)于聚合爐內(nèi)與燒堿溶液反應(yīng)，一步縮聚成三聚磷酸鈉是方法，具體的做法是分別將經(jīng)過計(jì)量的黃磷和燒堿溶液按照物料中Na/P為5∶3的摩爾比例連續(xù)地噴入聚合爐內(nèi)，在氧氣過剩的環(huán)境里，利用黃磷從磷槍噴出立即燃燒生成五氧化二磷放出的大量熱，隨即又利用五氧化二磷與燒堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生的水合熱、中和熱以及生成熱，一步縮聚為三聚磷酸鈉，再通過常規(guī)的冷卻與粉碎工藝制成三聚磷酸鈉產(chǎn)品。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中，所述黃磷是質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99. 9%以上的黃磷，黃磷是用壓力^ 600kPa的壓縮空氣噴入聚合爐內(nèi)的，燒堿溶液是用壓力泵泵入聚合爐內(nèi)的。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中，所述燒堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)需要和設(shè)備條件控制在10% 30%范圍內(nèi)，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)黃磷的量，確保物料中Na/P為5 : 3的摩爾比。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中，所述聚合爐內(nèi)溫度為350°C 48(TC，爐內(nèi)過剩氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)^ 5%，縮聚時(shí)間控制為20 30min。
全文摘要
用黃磷燃燒與燒堿液一步縮聚生產(chǎn)三聚磷酸鈉的方法，該方法是分別將經(jīng)過計(jì)量的黃磷和燒堿溶液按照物料中Na/P為5∶3的摩爾比例連續(xù)地噴入聚合爐內(nèi)，在氧氣過剩的環(huán)境里，利用黃磷從磷槍噴出立即燃燒生成五氧化二磷，同時(shí)放出大量的熱，隨即又利用五氧化二磷與燒堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生的熱量一步縮聚為三聚磷酸鈉，再通過常規(guī)的冷卻與粉碎工藝制成三聚磷酸鈉產(chǎn)品。本發(fā)明的方法有以下優(yōu)點(diǎn)①節(jié)能，由于充分利用黃磷燃燒熱作為縮聚能源，可省去含碳燃料；同時(shí)亦無須制備中和料漿，可節(jié)省大量能耗；②工藝簡約，節(jié)省黃磷制備熱法磷酸和制備中和料漿的過程，降低制造費(fèi)用；③無碳排放，因?yàn)榧炔挥眉儔A，也無須含碳能源，故無碳排。適用于三聚磷酸鈉生產(chǎn)廠家。
文檔編號(hào)C01B25/41GK101767783SQ20101010042
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者劉守業(yè) 申請(qǐng)人:劉一江