一種新型過碳酸鈉的制備方法
【專利說明】
[0001]
技術領域
[0002] 本發明涉及一種過碳酸鈉的制備方法，具體為一種低磷、速溶、高穩定性的新型過 碳酸鈉的制備方法。
【背景技術】
[0003] 由于過碳酸鈉不穩定，高溫、高濕條件下極易分解，釋放出活性氧，喪失有效成分， 所以在過碳酸鈉制備中，為了更好的保護產品在運輸、存儲中的穩定性，往往會在制備過程 中加入一定量的穩定劑，以最大限度的減少產品活性氧的損失，含磷穩定劑就是一種很好 的選擇，且含磷穩定劑作為反應物雙氧水的保護劑，用于螯合原料中的金屬離子往往也是 不可或缺的。目前使用最多的是磷酸鹽及其混配物、有機磷助劑。不過隨著全球水系的富 營養化、藻類生物的大量繁殖與生長，控制磷含量的排放已經作為洗滌領域一項重要的研 究課題。但是，在現有過碳酸鈉生產中，隨著含磷穩定劑的減少，降低了對雙氧水有催化分 解作用的金屬離子的螯合能力，直接影響到產品的品質與收率。例如，結晶效果的影響，產 品熱穩定性（90°C X24H)的大幅下降，雙氧水利用率的下降等等。同時，過碳酸鈉無論是作 為洗滌領域的洗滌助劑還是印染業中的低溫漂白劑又或是化學合成中的強氧化劑，溶解速 率往往是其使用效果的重要影響因素。
[0004] 綜述現有的過碳酸鈉產品，存在以下缺點：⑴穩定性好的，磷含量（以P2〇 5計）高， 一般在4000ppm以上，且產品溶解速率慢，一般在50-80S之間，甚至更高；⑵無磷的則穩定 性差，雙氧水利用率低、溶解速率慢等等問題。總之，現有產品很少見到既無磷、又速溶、高 穩定性的過碳酸鈉。
[0005] 目前，國內外生產過碳酸鈉的工藝主要有濕法和干法兩種，我國絕大部分生產過 碳酸鈉的廠家采用濕法生產。
[0006] 在現有濕法生產中，首先必須有一個獨立完善的母液體系，同時需要繁復的母液 后處理工序；在制作中為了凈化原料、增強對金屬離子的螯合能力、提高產品的結晶效果， 需要使用較多的含磷穩定劑，所以產品的磷含量相對較高；雖然在熱穩定性方面達到了較 高的水平，但在濕穩定性、溶解速率方面難以達到理想的效果；同時對產品活性氧的調控空 間很小，而且在母液后處理的過程中，很難同步回收利用母液中大量存在的雙氧水，所以雙 氧水的利用率難以達到較高的狀態。
[0007] 而在現有干法制備方法中，專利CN1240407A提出從固體一水合碳酸鈉出發，使 用雙料噴嘴噴灑50-70%的雙氧水，獲得漿體或糊狀物，然后進行壓制、干燥和造粒的制備 方法，此方法雖然控制住了反應初期的熱量，但能耗明顯上升，且后期的工序也比較繁復。 專利CN1765733A和專利KR98292003217均提出，在反應器中向無水固體碳酸鈉上噴淋高 濃度的雙氧水，通過調節雙氧水的流量來獲得期望的過碳酸鈉。此方法在反應初期，高濃 度的雙氧水與只提供較少表面積的無水固體碳酸鈉反應時，因很難在瞬間完全滲透到晶 核內部與之充分反應，晶核表面放熱、分解過于劇烈，所以雙氧水的利用率并不高。專利 CN1015166771B提出在流化床中，使用多料噴嘴向過碳酸鈉顆粒噴灑雙氧水水溶液和碳酸 鈉水溶液，邊噴灑邊干燥，通過堆積造粒獲取過碳酸鈉，此方法由于始終處于相對較高的溫 度環境，雙氧水的消耗較高，同時因蒸發大量的碳酸鈉水溶液，能耗也會相應升高。
[0008] 綜述上述干法制備方法，無論是從固體一水合碳酸鈉出發，還是從無水固體碳酸 鈉或者是從小顆粒過碳酸鈉出發，在反應中為了扼制雙氧水的分解，均使用了大量的含磷 穩定劑，所以產品的磷含量較高；同時受顆粒致密度的影響，產品的溶解速率也較慢；雙氧 水的利用率低；雖然此產品的熱穩定性和濕穩定性具有一定的水準，但此工藝方法對設備 和原料的要求極高，投資大，操作比較復雜。
【發明內容】
[0009] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種新型過碳酸鈉的制備方法，所制得的產 品質量磷含量低，溶解速率快，熱穩定性和濕穩定性高，雙氧水利用率高且環境友好，設備 簡單占地空間小。
[0010] 為解決以上技術問題，本發明所述的耐儲存速溶過碳酸鈉的制備方法，包括以下 步驟： (1)、將平均粒徑為d的母晶輸入帶冷卻及混合裝置的反應器中，同時向反應器中添加 固體穩定劑； (2 )、開啟反應器的冷卻及混合裝置，將定量的低濃度雙氧水溶液噴灑至反應器內的母 晶表面，其噴灑方式可以采用帶霧化效果的物料噴頭，也可以進行直接噴淋； (3) 、噴灑完畢，添加定量的粒徑為5-100 ii m的純堿或含純堿的混合物，同時噴灑定量 的高濃度雙氧水溶液，反應溫度控制在15-50°C之間，控制加料速度，當結晶物粒徑增長至 D時，加料完成，繼續反應3-5min，其中，純堿或含純堿的混合物可采用風送或者輸送帶輸 送，高濃度雙氧水溶液與低濃度雙氧水溶液一樣可采用帶霧化效果的物料噴頭，也可以進 行直接噴淋，最大限度保證反應充分進行； (4) 、干燥過篩，取得粒徑為D的產品，即為過碳酸鈉產品， 步驟（1)所述母晶為純堿或元明粉中的一種或兩種， 步驟（2)所述低濃度雙氧水溶液濃度為1-27. 5% (質量)，步驟（3)所述高濃度雙氧水 溶液濃度為50-70% (質量)，低濃度雙氧水溶液和高濃度雙氧水溶液中均含有穩定劑， 所述d < 0. 9mm，所述晶體粒徑D為0. 5-1. 2mm，且滿足D > d。
[0011] 本發明主要發生以下反應：
【主權項】
1. 一種新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1)、將平均粒徑為d的母晶加入帶冷卻及混合裝置的反應器中，同時向反應器中添加 固體穩定劑； (2 )、開啟反應器的冷卻及混合裝置，將定量的低濃度雙氧水溶液噴灑至反應器內的母 晶表面； (3) 、噴灑完畢，添加定量的粒徑為5-100 μ m的純堿或含純堿的混合物，同時噴灑定量 的高濃度雙氧水溶液，反應溫度控制在15_50°C之間，控制加料速度，當結晶物粒徑增長至 D時，加料完成，繼續反應3-5min ; (4) 、干燥過篩，取得粒徑為D的產品，即為過碳酸鈉產品， 步驟（1)所述母晶為純堿或元明粉中的一種或兩種， 步驟（2)所述低濃度雙氧水溶液濃度為1-27. 5% (質量)，步驟（3)所述高濃度雙氧水 溶液濃度為50-70% (質量)，低濃度雙氧水溶液和高濃度雙氧水溶液中均含有穩定劑， 所述d < 0. 9mm，所述晶體粒徑D為0. 5-1. 2mm，且滿足D > d。
2. 根據權利要求1所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于步驟（1)所述母晶 的平均粒徑d為0. 4-0. 7mm。
3. 根據權利要求1或2所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于步驟（1)所述 母晶的用量為過碳酸鈉產品總量的10-40% (質量)。
4. 根據權利要求1所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于所述固體穩定劑為 無磷穩定劑與含磷穩定劑的混合物，其中無磷穩定劑為硅酸鈉、硅酸鉀、氧化鎂、氯化鎂、硫 酸鎂的一種或幾種，且其用量為過碳酸鈉產品總量的〇. 1%_5% (質量);所述含磷穩定劑為磷 酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉的一種或幾種，且其用量以五氧 化二磷計,為過碳酸鈉產品總量的0. 001%-0. 06% (質量)。
5. 根據權利要求1所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于低濃度雙氧水溶液和 高濃度雙氧水溶液中所含穩定劑為聚丙烯酸鈉、馬來酸-丙烯酸共聚物、羥基乙叉二膦酸、 氨基三亞甲基膦酸、三乙醇胺的一種或幾種，且用量為雙氧水溶液的0. 01%-0. 2% (質量)。
6. 根據權利要求3所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于所述低濃度雙氧水溶 液的用量為步驟（1)所述母晶用量的20-60% (質量)。
7. 根據權利要求1所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于步驟（3)所述純堿或 含純堿的混合物用量為過碳酸鈉產品總量的30-70% (質量)。
8. 根據權利要求1或7所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于高濃度雙氧水溶 液質量用量為純堿或含純堿的混合物質量用量的〇. 8-1. 5倍。
9. 根據權利要求1所述的新型過碳酸鈉的制備方法，其特征在于所述含純堿的混合物 為純堿與元明粉、過碳酸鈉中的一種或兩種的混合物。
【專利摘要】本發明公開了一種新型過碳酸鈉的制備方法，（1）、平均粒徑d的母晶輸入帶冷卻及混合設備的反應器中，并添加固體穩定劑；（2）、開啟冷卻及混合設備，定量的含穩定劑的低濃度雙氧水溶液噴灑至母晶表面；（3）、噴灑完畢，加定量的粒徑5-100μm的純堿或純堿混合物，同時噴灑定量的含穩定劑的高濃度雙氧水溶液，反應溫度15-50℃，結晶物粒徑增長至D時，加料完成，繼續反應3-5min；（4）、干燥過篩，得粒徑為D的產品，母晶為純堿或元明粉的一種或兩種，低濃度雙氧水溶液濃度1-27.5%（質量），高濃度雙氧水溶液濃度50-70%（質量），d≤0.9mm，晶體粒徑D為0.5-1.2mm，且D＞d。
【IPC分類】C01B15-10
【公開號】CN104591098
【申請號】CN201410846389
【發明人】虞建立, 章金龍, 章小兵, 魏一帆
【申請人】浙江金科過氧化物股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月31日