[發明專利]一種三聚磷酸鈉的合成方法

無效

• 申請號: 201310219668.0
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103288068A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 周金全;呂和平;魏新紅;王明先;王為民;張萬林
• 申請（專利權）人: 宜昌楚原化工有限責任公司
• 主分類號: C01B25/41
• 分類號: C01B25/41
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 彭婭

技術領域

本發明涉及一種三聚磷酸鈉的合成方法，具體以磷酸及燒堿為原料，經反應、聚合脫水制得三聚磷酸鈉。

背景技術

三聚磷酸鈉傳統的制備方法都是用純堿懸浮液和磷酸采用濕法制得目標產品，具體方法是用磷酸H₃PO₄和純堿Na₂CO₃中和反應（需要對融化純堿的水用蒸汽加熱）制取中和液（Na₂HPO₄和NaH₂PO₄的混合液），中和液由高壓泵加壓經管道噴射至烘干轉筒內，通過高溫縮聚、脫水，后冷卻而制得。傳統方法不僅需要價格高的熱法磷酸和純堿，而且需要消耗大量的熱能，另在中和制備料漿時，還需要加溫趕出二氧化碳，工藝復雜，不僅浪費能源，還加劇了溫室效應。本發明采用磷酸和燒堿一步法合成三聚磷酸鈉，不僅簡化了操作，節約了成本。而且本發明不產生二氧化碳，屬于綠色工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用磷酸和燒堿一步縮聚得到三聚磷酸鈉的方法，以克服傳統工藝耗時耗力，工藝復雜，耗費能量高，污染環境的缺點。

?具體方法是：將計量好的磷酸和燒堿緩慢投入反應釜，通過調整中和度和波美度來控制反應進程，中和反應結束后，將中和反應液通過泵打入中和液儲罐內，再通過高壓泵將中和反應液噴入烘干轉筒內進行聚合脫水，經過冷卻、包裝成產品三聚磷酸鈉。

本發明具有如下優點：（1）節能，本發明采用磷酸和燒堿一步法，沒有副產物排出，符合原子經濟。生產過程中無需反復高溫加熱，節約了大量的熱能，中和反應的時候產生的廢熱收集起來還可以直接應用到生產系統。（2）工藝簡約，成本相對較低，本發明沒有復雜的操作過程，并采用價格相對低的燒堿作為原料。經測算，每生產一噸三聚磷酸鈉產品降低成本1000元左右。（3）無碳排放，本發明不用純堿，也不用含碳的能源，故無二氧化碳排放，經測算，每生產1噸三聚磷酸鈉，可減少CO₂排放量0.303噸，按產能40000噸計，每年可減少CO₂排放量12120噸。

三聚磷酸鈉的合成原理：

替代前：6H₃PO₄+5Na₂CO₃=2Na₅P₃O₁₀+5CO₂?+9H₂O????

替代后：2H₃PO₄+3NaOH?=?NaH₂?PO₄+?Na₂H?PO₄+3H₂O

聚合反應：

2NaH₂?PO₄+?4Na₂H?PO₄=?2Na₅P₃O₁₀?+4H₂O

具體實施實例

實施例1

用燒堿代替純堿一步法直接制得三聚磷酸鈉，將6噸磷酸和4.1噸燒堿分別于高位槽和高位儲罐中緩慢投入反應釜，調節磷酸和燒堿的投料流量為3m³/h，當反應原料達到反應釜容量的三分之二時，調整反應液的中和度到3.0，波美度為51，中和反應結束后，將中和液通過泵打入中和液儲罐內，再通過高壓泵以壓力為10MPa噴入鼓風干燥機內進行聚合脫水，鼓風干燥溫度250℃，經冷卻、包裝成產品三聚磷酸鈉，三聚磷酸鈉的產率為58%，Na₅P₃O₁₀純度在94.8%，P₂O₅含量為56.6%，水不溶物≤0.10%，pH值在9.3，白度為91%，I型含量在16%。

實施例2