一種改進的制備擴散劑的生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及染料助劑技術領域，具體涉及一種改進的制備擴散劑的生產工藝。
【背景技術】
[0002]分散劑MF，又稱為擴散劑MF，全名為聚亞甲基二甲基萘二磺酸鈉，是一種陰離子型分散劑，呈棕色粉末，易溶于水、吸潮、不燃，具有優良的擴散性和熱穩定性，無滲透性和起泡性，耐酸堿、硬水及無機鹽，對棉麻等纖維無親和力，對蛋白質和聚酰胺纖維有親和力，可與陰離子型和非離子型表面活性劑一起使用，但不能與陽離子型染料或表面活性劑混合使用。
[0003]分散劑MF常見的合成工藝為:以煤焦油中餾程235?250°C的餾分(α -甲基萘和β-甲基萘為主要成分)為主要原料，經過濃硫酸磺化得到甲基萘磺酸，然后加入一定量的水，再與甲醛縮合，最后經液堿或石灰中和而制得漿料，漿料可進行噴霧干燥，最后得到的漿料或者粉劑即為成品。然而此工藝生產過程中會產生很多硫酸鈣廢渣，對環境造成巨大壓力。
[0004]公開號為CN104096509A的中國發明專利文獻公開了一種用303做磺化劑生產分散劑MF的工藝，具體步驟為:將S03通入萘系原料中進行磺化反應，磺化產物中加入甲醛進行縮合反應；然后加入液堿調節pH至中性；過濾后得分散劑MF水溶液；最后烘干即得固體粉末分散劑MF。該方法雖簡化了工藝，避免濃硫酸引起的安全隱患或環境問題，但該方法中采用液堿中和，會產生大量的硫酸鈉，導致分散劑MF產品中硫酸鈉含量超標。
[0005]公開號為CN103360285A的中國發明專利文獻公開了一種不含喹啉物質的分散劑MF的生產工藝，具體步驟為:甲基萘和濃硫酸經磺化反應、水解反應后，加入甲醛溶液進行縮合，再加入CaCl2去除喹啉，用液堿和Ca (0H) 2進行中和，最后壓濾、烘干即得分散劑MF產品。本工藝方法同樣存在著CaSOjP Na 204如何處理的問題。
[0006]擴散劑N，又名減水劑ΝΝ0，學名為亞甲基二萘磺酸鈉減水劑，系由萘磺化后與丁醇縮合，再經中和而制成，具有減水、早強雙功能的陰離子表面活性劑。擴散劑N的制造過程中，同樣存在硫酸鈣與硫酸鈉如何處理的問題。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種改進的制備擴散劑的生產工藝，利用電滲析技術去除擴散劑溶液中的硫酸鈉鹽，使擴散劑產品中的硫酸鈉含量達標，同時避免了硫酸鈣危廢的產生。
[0008]—種改進的制備擴散劑的生產工藝，包括:
[0009]步驟1，在150?170°C條件下，甲基萘或萘與磺化劑進行磺化反應；
[0010]步驟2，磺化反應產物與甲醛水溶液，進行縮合反應；
[0011 ] 步驟3，利用液堿調節縮合反應產物pH至1?7 ;
[0012]步驟4，將步驟3所得產物進行電滲析處理，得到擴散劑的有機溶液和硫酸鈉水溶液；
[0013]步驟5，除去擴散劑的有機溶液的溶劑，得到擴散劑粉末產品。
[0014]步驟1中，將甲基萘升溫至105?115°C后，緩慢加入磺化劑，攪拌均勻后，溫度上升至150?170°C進行磺化反應，磺化反應時間為2?4h。
[0015]步驟1中，將萘升溫至125?130°C，緩慢加入磺化劑，攪拌均勻后，溫度上升至150?170°C進行磺化反應，磺化反應時間為2?4h。
[0016]作為優選，步驟1中為甲基萘與磺化劑發生磺化反應時，步驟2中，磺化反應產物與甲醛在115?130°C條件下，進行縮合反應。縮合反應產物為擴散劑MF的初產物。
[0017]作為優選，步驟1中為萘與磺化劑發生磺化反應時，步驟2中，磺化反應產物與甲醛在95?105°C條件下，進行縮合反應。磺化反應產物升溫至90°C以上，然后加入甲醛，緩慢升溫至縮合反應溫度(即95?105°C )，縮合反應時間為12?16h。縮合反應產物為擴散劑N的初產物。
[0018]作為優選，步驟1中，磺化劑為硫酸或三氧化硫。進一步優選，磺化劑為質量分數為98%的濃硫酸、質量分數為104?106%的發煙硫酸(即105酸)、三氧化硫中的一種。
[0019]為了保證擴散劑MF產品的收率，步驟1中甲基萘的純度>65%。
[0020]步驟2中，甲醛水溶液中甲醛的質量分數為34?36 %。縮合反應時間為2?4小時。
[0021]制備擴散劑MF時，作為優選，各反應物的重量份配比如下:
[0022]甲基萘20?25;
[0023]磺化劑15?20 ;
[0024]甲醛水溶液 10?15。
[0025]進一步優選，各反應物的重量份配比如下:
[0026]甲基萘22 ;
[0027]磺化劑15?20 ;
[0028]甲醛水溶液 10?15。
[0029]制備擴散劑N時，作為優選，各反應物的重量份配比如下:
[0030]萘30 ?40 ;
[0031]磺化劑23?32;
[0032]甲醛水溶液 10?15。
[0033]進一步優選，各反應物的重量份配比如下:
[0034]萘35 ；
[0035]磺化劑23?32 ;
[0036]甲醛水溶液 10?15。
[0037]作為優選，步驟3中利用液堿調節縮合反應產物pH至1?5。為了滿足電滲析的需要，在調節pH之前，利用水對縮合反應產物進行稀釋，稀釋倍數依據需要進行選擇。
[0038]電滲析技術是一種膜分離技術，將陰、陽離子交換膜交替排列于正負電極之間，并用特質的隔板隔開，組成淡化(除鹽)和濃縮兩個系統，在電場的作用下，以電位差為動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶液中分離出來，從而實現溶液的濃縮、淡化、精制和提純。
[0039]本發明步驟4采用電滲析技術對步驟3所得產物進行處理，不僅能夠有效去除擴散劑產品中的硫酸鈉鹽，使擴散劑產品中的硫酸鈉含量達標，同時能有效避免硫酸鈣危廢的產生。
[0040]作為優選，電滲析處理的反應條件為:單張膜的電壓< 2V，電流密度為100?600A/m2,反應溫度為1?40°C。
[0041]為了達到更好的處理效果，兼顧生產成本以及硫酸鈉去除率，進一步優選，電滲析處理的反應條件為:單張膜的電壓< 2V，電流密度為200?500A/m2，反應溫度為5?30°C。
[0042]步驟4得到的硫酸鈉水溶液經蒸發濃縮后得到硫酸鈉固體，該硫酸鈉固體可用于活性染料和酸性染料的填充劑，或用于其它工業生產過程中。
[0043]步驟5中，擴散劑的有機溶液經噴塔噴干后，得到擴散劑的粉末產品。
[0044]本發明與現有技術相比，技術上的優勢在于:
[0045]1、本發明技術工藝簡單，操作方便，易于產業化。
[0046]2、本發明采用電滲析技術，能夠避免硫酸鈣危廢的產生。
[0047]3、本發明利用電滲析技術去除擴散劑溶液中的硫酸鈉，使擴散劑產品中硫酸鈉含量達標。
【附圖說明】
[0048]圖1為本發明的生產工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0049]以下通過實施例進一步說明本發明。
[0050]實施例1
[0051]1、磺化:將100g甲基萘加入到反應釜內，升溫至110°C，然后緩慢加入77g 105硫酸，加完105硫酸后反應釜內溫度維持在160°C，保溫反應3h。
[0052]2、縮合:用冷卻水將磺化反應產物的溫度降至75°C后，加入42g質量分數為36%的甲醛水溶液，升溫至125°C，攪拌反應3h，然后加水稀釋1倍(防止產物凝固，可以根據產物狀態選擇稀釋倍數)后通入中和反應槽。
[0053]3、中和:加入液堿(質量分數為30%的氫氧化鈉水溶液)調節縮合反應產物至pH=5，過濾除雜得分散劑MF溶液。
[0054]4、電滲析:對步驟3得到的分散劑MF溶液進行電滲析處理，得分散劑MF有機溶液和硫酸鈉水溶液。電滲析條件:單張膜的壓力為2V，電流密度為500A/m2，反應溫度為30°C。
[0055]5、干燥:將步驟4得到的分散劑MF有機溶液干燥后，即得分散劑MF粉末產品，粉末產品中硫酸鈉含量為5.2 %，達到了分散劑MF產品中對硫酸鈉含量的要求，HG/T2499-2006中規定分散劑MF中硫酸鈉質量含量< 8%。
[0056]實施例2
[0057]1、磺化:將100g甲基萘加入到反應釜內，升溫至110°C，然后緩慢加入77g 105硫酸，加完105硫酸后反應釜內溫度維持在160°C，保溫反應3h。
[0058]2、縮合:用冷卻水將磺化反應產物溫度降至75°C后，加入42g質量分數為36%的甲醛水溶液，升溫至125°C，攪拌反應3h，然后加水稀釋1倍后再通入中和反應槽。
[0059]3、中和:加入液堿(質量分數為30%氫氧化鈉水溶液)調節縮合反應產物溶液至pH = 5，過濾除雜得分散劑MF溶液。
[0060]4、電滲析:對步驟3得到的分散劑MF溶液進行電滲析處理，得分散劑MF有機溶液和硫酸鈉水溶液。電滲析條件:單張膜的壓力為1.5V，電流密度為200A/m2，反應溫度為30。。。
[0061]5、干燥:將步驟4得到的分散劑MF有機溶液干燥后，即得分散劑MF粉末產品，粉末產品中硫酸鈉含量為7.8%，達到了分散劑MF產品中對硫酸鈉含量的要求。
[0062]與實施例1相比，本實施例其它條件保持不變，只改變電滲析的操作條件，發現電滲析單張膜的電壓及電流密度對電滲析除鹽效果有影響。
[006