專利名稱:二氯異三聚氰酸鈉生產(chǎn)方法的改進的制作方法
本發(fā)明是關于二氯異三聚氰酸鈉生產(chǎn)方法的改進。
二氯異三聚氰酸鈉(簡稱DCCNa)可用下式表示 工業(yè)品有效氯含量60%左右(理論值64.5%)，在水溶液中，它離解出HOCl，滅菌漂白作用很強。與以往的漂白劑次氯酸鈉、漂粉精等相比，具有滅菌漂白效率高，貯存穩(wěn)定，溶解性好，安全無毒等特點。
DCCNa的生產(chǎn)方法有(1)三聚氰酸的堿溶液以氯氣、Cl2O為氯化劑液相氯化，如美國專利U·S.4024140;(2)先將三聚氰酸水相氯化制得二氯異三聚氰酸，再與氫氧化鈉反應生成DCCNa，如美國專利U·S.3035054，U·S.3270017，U·S.3299860;(3)以三氯異三聚氰酸、三聚氰酸和液堿為原料，在水溶液中攪拌反應制得DCCNa，如英國專利Brit，1305200。
由三氯異三聚氰酸(簡稱TCCA)、三聚氰酸(簡稱CA)及氫氧化鈉水相反應制備DCCNa，反應式為
英國專利Brit.1305200敘述了該工藝過程在幾倍量的母液中加入化學計量的TCCA和CA，控制一定的溫度，攪拌下加入液堿，使反應液的PH值達到4～7，再經(jīng)冷凍、結晶、分離和干燥工序，制得粉末狀DCCNa產(chǎn)品，產(chǎn)品收率81.4%，有效氯含量56.11%。
然而Brit.1305200在工業(yè)上實施時還存在某些問題，如產(chǎn)品收率和有效氯含量不高等，這是由于配制過程中長時間的攪拌反應，加速了DCCNa的分解。分解產(chǎn)物三聚氰酸鈉和一氯三聚氰酸鈉難溶于水，以極細的微粒懸浮于反應溶液中，冷凍結晶時，這些細粒子粘附于晶核上，使最終產(chǎn)品既細又粘稠，影響分離脫除母液，濕料的含濕量高達40%以上，干燥時分解產(chǎn)生的含氯氣體腐蝕設備、污染空氣。要解決以上問題，只有選用有效氯含量很高的TCCA作原料，同時經(jīng)常用清水更換母液，放出的母液予先回收其中的DCCNa，并破壞殘留的有效氯，再行排放，這不僅使工藝復雜化，經(jīng)濟上也很不合理。有必要改進上述工藝。
再者，生產(chǎn)TCCA時，往往會得到有效氯含量不高或其它質(zhì)量指標不合格的次、廢品，已有專利未解決這些產(chǎn)物的再利用問題。
本發(fā)明就是為解決這些問題提出改進的方法。
本發(fā)明使用的原料均為工業(yè)品，TCCA系白色粉末結晶，有效氯含量沒有嚴格的限制，85%以下的次廢品也可以使用，但最好不低于60%;CA也是白色粉末結晶，純度90%以上，過高純度增加提純的成本，但低于90%容易在氯化過程中產(chǎn)生易爆氣體Ncl3，適合本工藝使用的CA純度為92～98%;適用的原料還有液體氫氧化鈉或碳酸鈉。
已有的文獻報導反應時各種原料的配比采用化學計量的分子比，按該分子比配制雖可制得合格產(chǎn)品，但隨著母液的多次循環(huán)使用，產(chǎn)品質(zhì)量迅速惡化，需經(jīng)常停車更換母液，這是由于母液中懸浮著大量DCCNa分解的產(chǎn)物，如三聚氰酸鈉、一氯三聚氰酸鈉等低含氯量雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在結晶操作時吸附在產(chǎn)品DCCNa的晶體上，由于它顆粒細膩，導致物料脫除母液操作極為困難，干燥時由于濕料中濕含量太高促使產(chǎn)品在高溫下分解，因而難以得到有效氯含量合格的產(chǎn)品。經(jīng)過發(fā)明者連續(xù)試驗研究，認為適當改變分子比是改進以上問題的重要方法，必需增加TCCA和液堿的投料量，確定這二種原料的過量值為0.01～0.80摩爾/摩爾CA。該值低于0.01摩爾/摩爾CA，達不到予期的效果;但過量太多，又造成母液懸浮大量的TCCA，部分TCCA混于產(chǎn)品DCCNa中，影響產(chǎn)品質(zhì)量和性能。當原料TCCA的有效氯為90%時，它和液堿的加入量需分別過量0.01～0.40摩爾/摩爾CA和0.02～0.80摩爾/摩爾CA。如使用有效氯低于90%的TCCA為原料時，它的加入量按下式計算TCCA實際用量＝TCCA理論用量× (90%)/(TCCA實際有效氯%)×(1.01～1.20)
例如，理論計算TCCA用量若為10kgmol，又TCCA實際有效氯為80%，則按上式計算的實際用量為11.4～13.6kgmol。
上述物料反應時，物料的加料順序沒有嚴格的限制，工藝條件也比較容易控制，TCCA、CA和液堿可以同時加入循環(huán)母液中，也可以依次加入，還可以予先懸浮于母液中，然后在攪拌下緩緩加入反應釜中反應。本發(fā)明實施時，反應很穩(wěn)定，不會產(chǎn)生大量的Ncl3和泡沫，操作安全。反應過程中主要控制反應溫度和料液的PH值，反應器內(nèi)壓力從負壓到正壓均可以，為操作方便，最好是常壓。反應溫度太低，則反應緩慢，反應液長時間不清澈，但過高的溫度，又加速有效氯的損失，因此溫度宜控制在0～100℃范圍內(nèi)，最好是30～70℃。反應料液的PH值最終應控制在4.5～8.0范圍內(nèi)。在反應過程中，物料應得到良好的攪拌，以防物料在釜內(nèi)結塊，影響后工序的操作。
本發(fā)明采用的反應器為工業(yè)上常用的搪玻璃反應釜，帶有攪拌器，轉速50～200轉/分。反應釜蓋上有溫度計、視鏡、加料器等。
本發(fā)明與已有技術相比，更詳細地說，是通過改進反應物料的分子比，控制一定的反應條件，從而增大結晶的顆粒度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。不僅母液可以循環(huán)利用，不必排放和更換，而且有效氯含量很低的TCCA次品和廢品也可以用作原料，從而有效地利用了液體和固體廢物，解決了三廢問題。本發(fā)明實施后，可制得有效氯高達58%以上的產(chǎn)品，且設備投資省成本低，經(jīng)濟效益顯著?，F(xiàn)以實例說明之。
實例一一個200l帶夾套、溫度計、加料手孔、視鏡和攪拌器的搪玻璃反應器內(nèi)，加入已循環(huán)使用過20次的DCCNa母液143kg(有效氯41.08g/l)，母液渾濁、懸浮較多量的分解產(chǎn)物。夾套通入熱水，釜液在攪拌下升溫至50℃，然后通過加料管和手孔分別加入12.40kg液堿(含NaOH30.11%)、4.00kgCA(純度98.56%)和14.50kgTCCA(有效氯90.72%)、以上三種物料的分子比為3.06∶1∶2.04。反應半小時左右，釜液已清澈，釜液的PH值為5.8，然后使釜液降溫至25℃，析出大量DCCNa晶體，繼續(xù)降溫至5℃，再經(jīng)離心、干燥和篩析等常規(guī)操作得到18.2kg粉狀產(chǎn)品，產(chǎn)品松散、色白，取樣分析有效氯含量為61.43%。按原料CA計總收率為90.2%，按原料TCCA計總收率為88.48%。
比較例在與例一同樣的反應釜中加入已循環(huán)使用17次的母液143kg(有效氯39.05g/l)，母液顏色為淺乳白色，加入12.46kg液堿(含NaOH30.11%)、4.08kgCA(純度98.56%)和14.60kgTCCA(有效氯90.17%)，三種原料的分子比為3∶1∶2，其他操作與實例一相同，產(chǎn)品DCCNa重量15.40kg，分析有效氯為51.03%，按原料CA計，總收率為74.4%，產(chǎn)品呈塊狀，色微黃。
實例二清水1200g置于3000ml燒杯中，攪拌下加入純度為96.40%的CA103.40g，以有效氯為61.12%的TCCA廢料為原料配制DCCNa，加入按本發(fā)明要求量的TCCA576g和液堿310ml(含NaoH30.35%)，50℃下攪拌反應至料液清澈，測料液PH值6.05，然后將反應液冷卻至5℃，離心得DCCNa濕料305.30g，含水量24%，干燥后產(chǎn)品重232g，有效氯含量為59.58%，按原料CA計，總收率45.30%，如計入母液溶解的DCCNa，收率為78.20%。
權利要求
1.一個改進的二氯異三聚氰酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)方法。該方法的特征是包括控制反應物料的配比和反應條件，分離后的母液在生產(chǎn)中循環(huán)使用。其中該方法使用的原料三聚氰酸純度為92～98%，原料三氯異三聚氰酸有效氯含量85%以上，但有效氯含量在60～85%的不合格產(chǎn)品也可用作該方法的原料，三氯異三聚氰酸和氫氧化鈉分別過量0.01～0.40摩爾/摩爾三聚氰酸和0.02～0.80摩爾/摩爾三聚氰酸。反應溫度控制在0～100℃之間，最好是30～70℃。反應料液的PH值控制在4.5～8.0之間。循環(huán)使用的母液無需經(jīng)任何裝置處理，沒有三廢排放。
2.權利要求
(1)中原料三氯異三聚氰酸的有效氯含量若低于90%，反應所需的三氯異三聚氰酸量按下式計算三氯異三聚氰酸實際用量＝理論用量× (90%)/(原料有效氯含量%)×(1.01～1.20)
專利摘要
本發(fā)明是關于二氯異三聚氰酸鈉生產(chǎn)方法的改進。
文檔編號C07D251/00GK86106591SQ86106591
公開日1987年4月29日 申請日期1986年10月4日
發(fā)明者黃龍峰, 富金環(huán), 王申生 申請人:安徽省化工研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan