[發(fā)明專利]一種二流體噴液連續(xù)脫氫生產(chǎn)草酸鈉的方法和設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110276443.X
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102391099A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐志俊;程新川;夏煒
• 申請（專利權(quán)）人: 羅田縣富陽化肥有限公司
• 主分類號: C07C55/07
• 分類號: C07C55/07;C07C51/41;C01B3/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及草酸鈉的生產(chǎn)方法，具體涉及一種二流體噴液連續(xù)脫氫生產(chǎn)草酸鈉的方法，本發(fā)明還涉及二流體噴液連續(xù)脫氫生產(chǎn)草酸鈉的設(shè)備。

背景技術(shù)

生產(chǎn)草酸鈉的化學(xué)反應(yīng)式如下：

反應(yīng)在310-450℃之間進行，最佳溫度在420℃左右，而在物料升溫過程中，尤其在300℃左右時很容易發(fā)生副反應(yīng)。

因而必須采取措施使物料快速升溫，迅速越過300℃左右這個階段，周盡可能短的時間達(dá)到脫氫溫度420℃左右。此外，脫氫過程是一放熱過程，脫氫后物料溫度仍會繼續(xù)上升，而脫氫后生成的草酸鈉在高溫下很容易碳化，所以脫氫后的產(chǎn)物草酸鈉應(yīng)立即離開高溫區(qū)并迅速降溫，才能避免分解和碳化。

目前，國內(nèi)生產(chǎn)草酸鈉的工藝是間歇法，反應(yīng)在間歇脫氫鍋中進行，方法是將干燥的甲酸鈉投入脫氫間歇鍋中，鍋底用爐火加熱，物料逐漸升溫，當(dāng)溫度上升至脫氫溫度大約310℃時，開始脫氫，同時升溫加快，當(dāng)溫度達(dá)到400℃左右時，甲酸鈉急劇脫氫，由于脫氫過程放熱，物料溫度也急劇上升，隨即脫氫過程完畢。降溫后，人工將產(chǎn)物移出鍋外，準(zhǔn)備再一次投料。這種方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、投資少。但由于加熱不均勻，靠近鍋壁面附近的物料很容易過熱分解或碳化，其次因升溫時間過長，副產(chǎn)物多，收率低，通常只有80％-85％，能耗和物料損耗均較大，另外高溫操作，工作條件差，勞動強度大，甲酸鈉和草酸鈉具有一定的毒性。在操作中粉塵飛揚，對工人的健康有極大影響。

國外為了提高草酸鈉的收率并使脫氫過程連續(xù)化，采用鏈條式連續(xù)脫氫裝置，鏈條由特殊材料制成，目的是防止物料粘連，物料通過噴嘴以噴霧狀均勻的平攤在經(jīng)過加熱溫度大約為400-450℃的鏈條上，受熱升溫后脫氫，然后物料從鏈條上剝離，脫氫完畢，鏈條繼續(xù)循環(huán)運轉(zhuǎn)。這種方法的缺點是設(shè)備投資大，從國外引進一臺這樣的設(shè)備，約需3000萬元。同時由于它的鏈條是由特殊材料制成的，到目前為止，我國還不能自行制備這樣的設(shè)備。

為了提高脫氫的收率，并實現(xiàn)脫氫過程連續(xù)化，國內(nèi)外專家均在研制新式的脫氫設(shè)備。現(xiàn)有技術(shù)中有兩類具有代表性的連續(xù)脫氫工藝及設(shè)備，一類是轉(zhuǎn)鼓連續(xù)脫氫工藝及設(shè)備，它是將物料均勻的噴涂在經(jīng)過加熱，具有一定溫度的轉(zhuǎn)鼓表面，物料在轉(zhuǎn)鼓表面實現(xiàn)脫氫，然后用刮刀將脫氫產(chǎn)物從轉(zhuǎn)鼓上移走，轉(zhuǎn)鼓連續(xù)不斷轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)過程的連續(xù)化，這種工藝的優(yōu)點是實現(xiàn)了脫氫連續(xù)化，也可使脫氫的收率有所提高，但缺點是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求設(shè)備制作精度高，工業(yè)上難以實現(xiàn)，至今未實現(xiàn)工業(yè)化。另一類是流化床連續(xù)脫氫，它是將煤氣燃燒后形成的煙道氣作為熱源，熱流自下而上通過流化床，氣體從物料的間隙穿過并將物料吹離床層，從而形成流化床。物料在流化床中脫氫以后從下料管中離開流化床。此方法的優(yōu)點也是實現(xiàn)了連續(xù)化，也可使脫氫收率提高，但缺點有三，其一是操作彈性小，不易操作，其二是用煤氣直接加熱，其中的硫?qū)γ摎浞磻?yīng)有毒化作用，其三是脫氫后的產(chǎn)物不能及時降溫，會導(dǎo)致物料分解或碳化。

三相流化床雙循環(huán)連續(xù)脫氫生產(chǎn)草酸鈉的工藝是將氮氣、空氣或硫化后的煙道氣加熱至430-600℃作為載熱介質(zhì)，經(jīng)鼓風(fēng)機從流化床的底部通入，自下而上通過流化床；將甲酸鈉在熔融鍋中熔化并加熱至200-250℃，然后將熔融狀態(tài)的甲酸鈉用壓力泵打入流化床上部；在流化床內(nèi)甲酸鈉通過噴頭以噴霧狀噴淋下來，與上升的高溫氣流逆流接觸，甲酸鈉在流化床的停留時間控制在20秒以內(nèi)，脫氫產(chǎn)物草酸鈉在流化床的停留時間控制在10秒以內(nèi)；脫氫產(chǎn)物草酸鈉被上升氣流迅速帶出流化床并依次進入旋風(fēng)分離器和洗滌塔中進行分離和冷卻。此方法的優(yōu)點是在普通流化床的基礎(chǔ)上進行了改造，脫氫后的產(chǎn)物被迅速帶出流化床并得以迅速降溫，避免了產(chǎn)物的進一步分解，進一步提高了產(chǎn)物的收率，但缺點有四，其一是未能解決脫氫產(chǎn)物中含有大量氫氣而帶來的安全問題，其二是熔融狀態(tài)的甲酸鈉黏度大，不易噴淋，噴淋的甲酸鈉分布不均，產(chǎn)物收率低，副產(chǎn)物多，其三是熔融狀態(tài)的甲酸鈉極易遇冷凝固堵塞管道或噴頭，不利于連續(xù)脫氫，其四是熔融甲酸鈉時設(shè)備溫度高，容易造成人身傷害。