Способ получения полифосфатанатрия

Способ получения полифосфатанатрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(»814855

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцмалнстееческик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 06.7 9 (21) 2783666/23-26 (5l ) N. Кл. с присоединением заявки лв

С 01 В 25/41

Гвсударстеекквй кеатет

СССР ко делам кзюбретанкй к сткрыткй (23) Приоритет—

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень РЙ 11 (53) УДК 661.635..68(088;8) Дата опубликования описания. 23. 03. 8 1

Белорусский технологический институт им. С.

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФОСФАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к технологии получения фосфорных солей, в частности стеклообразных полифосфатов типа соли

Грэма.

Известен способ получения конденсированных стеклообрвзных щелочных фосфатов путем нагревания монофосфвтов при температуре нв SO Ñ выше температуры плавления и последующего охлаждения образовавшегося расплава, внесением его в воду или водный раствор неорганических солей с одновременным гранулированием.

Содержание высокомолекулярной формы фосфвта составляет 95,1% (lj.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения, полифосфата натрия типа сопи

Грэма, включающий плавление ортофосфата натрия в течение 40-60 мин при

650-800 С с последукзцим охлаждением плава со скоростью 45-85 граа/мин при толщине слоя 5-20 мм (21.

Недостатком этого способа является большая длительность прокалки аля получения однородного плввв и недостаточно высокое соаержание высокомолекулярных линейных фосфатов, около 947.

Цель изобретения — сокращение времени процесса и повышение качества за счет увеличения содержания в продукте высокомолекулярных линейных фосфатов.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения полифосфаФО та натрия, включающий нагревание ортофосфата натрия вначале в рвспылительной сушилке в присутствии кврбамида при

150-300 С, а затем при 650-900 С, с последующим охлаждением со скоростью 80-120 грвд/мин при толщине слоя

1 4мм.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный раствор однозамещенного фосфата натрия, содержащий 0,5-3 масс.% карбвмиав, подвергают сушке в распылительной сушилке при температуре 150300Ъ., после чего полученный сухой продукт направляют в полимеризационную

1485 5 4 печь, где его плавят при температуре о

650-900 С, а затем полученный плав охлаждают со скоростью 80-120 С/мин на водоохлаждаемых валках, вращающихся в противоположных направлениях при толщине слоя плава 1-4 мм.

Проведение дегидратации исходного раствора вначале в распылительной су»шилке позволяет интенсивно испарить основное количество влаги, включая и конституционную. Последующее плавление и осветление в полимеризационной печи (удаления пузырьков воздуха и влаги) не требует длительного времени. Это увеличивает производительность печи и количество линейных высокомолекулярных фосфатов, так как их содержание находится в обратной зависимости от количества влаги в

Сушка в распылительной сушилке проо. водится в интервале 150-300 С, так как при температуре ниже 150 продукт нао пинает на стенки сушилки, что делает невозможным ее эксплуатацию. Повышение температуры выше 300 нецелесообразЮ но, так как требуемая степень дегидрата« ции достигнута и лишь приведет к спеканию продукта, что затруднит его транспортировку.

Сушка в распылительной сушилке обеспечивает интенсивное удаление основного количества влаги, что приведет в конечном итоге к сокрашению времени пребывания продукта в полимериэационной печи.

Дальнейшая прокалка и плавление су,хого продукта осуществляется в ванне полимериэационной печи при температуре

650-900 С, отапливаемой дымовыми газами. Нижний предел температурного интервала выбран исходя из температуры плавления соли 628 С. Повышение темпео

О ратуры выше 900 С ведет к интенсивному испарению Р10а из расплава, что вызывает снижение содержания основного вещества - высокомолекулярных линейных фосфатов и сильное разрушение огнеупора печи.

Охлаждение плава со скоростью менее

80град/мин не обеспечивает большее содержание высокомолекулярных фосфатов, повышение же скорости свыше 120 град/мин

55 п лаве.

Введение карбамида в количестве менее 0,5 масс.% не обеспечивает увеличения скорости дегидратации раствора одноэамещенного фосфата натрия. Содержание карбамица более 3 масс.% нерационально, TGK как рост скорости дегидратации при этом незначителен. нецелесообразно, так как повышение содержания укаэанных фосфатов при этом незначительноо.

Толщина слоя плава 1-4 мм выбрана с тем, чтобы обеспечить указанную скорость охлаждения.

Далее плав из полимеризационной печи направляют на водоохлаждаемые валки.

Пример 1. Берут 500 г 50%-ного раствора однозамещенного ортофосфата натрия с содержанием карбамида 7,5 г (что составляет 1,5 масс.% от веса раствора) и направляют на сушку в вертикальную распылительную сушилку прямотоком.

Продукт нагревают до температуры 150 С, а затем плавят в цолимеризационной печи при 650 С, причем плавление ведут в течение времени, необходимого для полного расплавления продукта и осветления плава, а затем охлаждают продукт на водоохлаждаемых валках, вращающихся в противоположных направлениях, со скоростью 80 град/мин при толщине слоя плава

4 мм.

В охлажденном стеклообразном продукте содержится 204,6 г (96%) высокомолекулярных фосфатов натрия, остальноенизкомолекулярные фосфаты.

Пример 2. Те же операции, что .

Эо и в примере 1, но берут карбамида 15 г (3%), продукт нагревают до температуры о

250 С, плавят при температуре 750 С, охлаждают со скоростью 100 град/мин при толщине слоя плава 1 мм. В охлажденном стеклообразном продукте содержитзз ся 208 r (98%) высокомолекулярных фосфатов натрия, остальное — низкомолекулярные фосфаты, Пример 3. Те же операции, что и в примере 1, но берут карбамнда 10 r

40 (2%) продукт нагревают до температуры

300 С, плавят при температуре 900 С, охлаждают со скоростью 120 град/мин при толщине слоя плава 2 мм. В охлажденном стеклообразном продукте содер4> жится 206 г (97%) высокомолекулярных фосфатов натрия, остальное - низкомолекулярные фосфаты натрия, остальноенизкомолекулярные фосфаты.

Как следует иэ приведенных примеров, введение карбамида в исходный раствор однозамешенного opToôoñôàòa натрия и проведение процесса в две стадии обеспечивает его интенсификацию эа счет более высокой степени дегидратации одноэамещенного ортофосфата на стадии сушки и сокращения времени плавления второй стадии.

Более высокая, по сравнению с прототипом скорость охлаждения плава в тонком слое обеспечивает интенсивное его охлаждение, что вызывает высокое.содержание высокомолекулярных линейных фосфа- тов натрия в готовом продукте, которые определяют его комплексообразующие свойства на стадии применения.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает интенсифи- 1ф калию процесса в два раза и повышение качества продукта.

1. Способ получения полифосфата натрия, включающий плав ление ортофосфата натрия с последующим охлаждением ппава, 5 814855 6 отличающийся тем, что, с целью сокращения времени процесса и повышения в продукте высокомолекулярных линейных фосфатов, перед плавлением ортофосфат натрия в смеси с карбамиаом нагревают в распылительной сушилке при

I50-300 С, плавление ведут при 650о

900 С, а охлаждение ведут со скоростью

80-120 град/мин при толщине слоя 14 мм.

2. Способ.по п. 1, î т а и ч а ю—

m и и с я тем, что карбамид вводят в количестве 0,5-3 масс.%, Источники информации, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я is принятые во внимание при экспертизе

1. Ван Везер. Фосфор и его соединения, М., 1962, с. 593.

2. Авторское свидетельство СССР

34 647250, кл. С 01 В 25/40, 1977.

Составитапь В. Гродзовская

Редактор Л. Белоусова Техред Л.Пекарь Корректор С. Шекмар

Заказ 942/31 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенийи открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4