[發明專利]制備鉻酸酐的兩段法

無效

• 申請號: 201110144577.6
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102275990A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 袁代建;胡國梅;谷林忠
• 申請（專利權）人: 重慶民豐化工有限責任公司
• 主分類號: C01G37/00
• 分類號: C01G37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鉻的化合物的制備方法。

背景技術

鉻酸酐簡稱鉻酐、鉻酸，分子式為:?CrO3，是一種重要的鉻化工產品，為強氧化劑，極易潮解，易溶于水，腐蝕性極強，有毒。在鉻鹽產品中，鉻酸酐鉻酸酐除用于生產鉻化合物外，還在化工、印染等行業作氧化劑使用。主要如生產鋅鉻黃，制造氧化鉻綠，生產低溫變換催化劑和高溫變換催化劑以及高壓甲醇合成催化劑。

目前，對鉻酸酐的工業生產大都以紅礬鈉為原料，生產工藝有電解法、結晶法和熔融法。電解法屬于清潔工藝，由于耗電量大，成本高且Na+濃度過高一直沒能得到解決，導致產品的電鍍質量不是很好。結晶法是世界上公認的最先進的方法，但目前只有極少的公司擁有該項技術，其缺點是成本高，投資大，現己停止大規模生產。熔融法生產鉻酸酐是目前世界各國包括中國在內的通用的方法，其采用重鉻酸鈉和硫酸混合熔融反映制備鉻酸酐，主反應式為Na2Cr2O7+2H2SO4=2CrO3+2NaHSO4+H2O。

但是，熔融法生產鉻酸酐也存在一些難以克服的缺點：鉻酸酐長時間處于熔融狀態(無論是在反應容器中還是制片之前)，而鉻酸酐在熔融狀態下是不穩定的，它不僅在過熱狀態(溫度高于熔點)時發生分解，即使熔體處于過冷狀態(溫度低于熔點)時，也發生不同程度的熱分解，造成產品的水不溶物上升、濁度高、收率低及質量下降?；旌狭弦涸诨旌戏磻倪^程中硫酸不能第一時間與重鉻酸鈉完全反應，反應過程中生成的鉻酸酐易與未反應的硫酸產生熱分解反應，造成工藝效率的降低。

發明內容

本發明意在提供一種用于制備鉻酸酐的兩段法，以解決現有制備工藝的過程中：鉻酸酐在熔融過程中易分解的問題。

本發明的目的可以通過以下措施來達到：本方案中的制備鉻酸酐的兩段法包括以下步驟：

1)????????將母液高位槽中的重鉻酸鈉母液送入母液計量罐，硫酸高位槽中的98%的濃硫酸送入硫酸計量罐；

2)????????將母液計量罐中的重鉻酸鈉母液和硫酸計量罐中的濃硫酸在持續攪拌下送入反應裝置，所述反應裝置加熱至物料全部熔融時停止加熱及攪拌；

3)????????將由步驟2得到的溶液送入保溫鍋靜置3~5分鐘；

4)????????將保溫鍋中的下層物料即鉻酸酐送出，保溫鍋中的上層物料送至硫酸氫鈉儲槽。

上述技術方案與現有技術的區別在于：使用計量罐進行原料投放，使計量更準確，有利于產品質量的提高和穩定。而且采用分步投料方法，使料液在反應的絕大部分時間內硫酸不過量，可以盡量避免鉻酸酐長時間與過量酸接觸引起的熱分解反應。而且使用的雙罐間歇硫酸法，與國內現有生產工藝相比，能更準確地控制反應溫度，使鉻酸酐熔融液熱分解明顯減少，產品水不溶物明顯降低。

由于鉻酸酐有雜質存在，因此還有下列主要副反應發生：

NaCl+H2SO4?=?NaHSO4+?HCl?

6HCl?+3H2SO4+?2CrO3=3Cl2+Cr2（SO4）3+6?H2O

CrO3+2HCl=CrO2Cl2+H2O?

2CrO3+6?NaHSO4=2?Na3?Cr?(SO4)3+1.5O2↑+3?H2O

上述副反應產生的副產物送至廢物處理工序。

進一步：送入反應裝置的重鉻酸鈉母液和濃硫酸的質量比為1：0.50~0.80。以保證重鉻酸鈉與濃硫酸充分反應。

進一步：所述反應裝置包括計量罐、反應器和保溫鍋，從母液計量罐和硫酸計量罐中送出的重鉻酸鈉母液和濃硫酸送入反應器，然后送入保溫鍋。反應器可以保證重鉻酸鈉母液和濃硫酸充分反應，控制工藝的進度，保溫鍋實現物料的加熱溫度的精確控制。

進一步：保溫鍋中送出的鉻酸酐送至制片機及包裝機進行制片包裝，在制片包裝過程中產生的廢氣加入冷卻液進行水膜洗滌，水膜洗滌過程中產生的廢氣送入廢氣處理工序，水膜洗滌過程中產生洗液送至硫酸氫鈉儲槽。由于在制片包裝過程中產生的廢氣內含有硫酸氫鈉，此步驟可以有效的收集離散的硫酸氫鈉進行充分利用，同時也達到了環保排放要求。

進一步：所述硫酸氫鈉儲槽中的溶液用水調至38～45°Bé，送至紅礬鈉制備工序及鉻粉制備工序。38～45°Bé以便于后續工序利用。

進一步：在所述計量罐、反應器和保溫鍋中產生的廢氣通過堿洗后送入廢氣處理工序。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1為本發明實施例一的步驟框圖。

具體實施方式