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文檔簡介
1、生產(chǎn)方案:凈化原料,減少原料雜質(zhì)工業(yè)用碳酸鈉中一般含有鐵、鈕、銘、銅等金屬離子,當(dāng)用含有這些金屬離子的 碳酸鈉制造過碳酸鈉時會帶入產(chǎn)品中,而這些金屬離子不僅會加速過氧化氫的分 解,導(dǎo)致過氧化氫的損失,而且還會促進(jìn)過碳酸鈉產(chǎn)品的分解, 影響過碳酸鈉的 收率,降低過碳酸鈉的貯存穩(wěn)定性,因此對原料進(jìn)行精制,提高碳酸鈉的純度是 十分必要的。除去碳酸鈉中金屬離子的方法很多,目前常用的方法是將碳酸鈉溶 解在水中,加入一定量的硫酸鎂、硅酸鈉或絡(luò)合劑沉淀出雜質(zhì),把得到的精制碳 酸鈉水溶液供給反應(yīng)系統(tǒng),或在連續(xù)的有精制工序的過碳酸鈉制造工序中,在過 碳酸鈉濾液中加入所需要量的碳酸鈉和水來除去重金屬。該法雖然較容
2、易除去促進(jìn)過氧化氫分解的金屬離子,但在反應(yīng)物系中有過量水存在,故溶解在該過量水 中的過碳酸鈉損失較大,對所得產(chǎn)品的收率有一定的影響。外加穩(wěn)定劑研究發(fā)現(xiàn),在碳酸鈉與過氧化氫反應(yīng)過程中加入有機螯合物和各種無機鹽類穩(wěn)定劑,可以大大提高制得過碳酸鈉產(chǎn)品的穩(wěn)定性。 加入的穩(wěn)定劑種類很多,主要包 括無機化合物和有機化合物兩大類。其中無機化合物包括:(1)磷酸或磷酸鹽類。如正磷酸,磷酸,磷酸鈉,磷酸二氫鈉,六偏磷酸鈉,焦磷酸鈉等;( 2) 堿金屬或堿土金屬鹽類。如硫酸鈉、硫酸鎂以及氯化鎂等;( 3)硅酸鹽類。如 硅酸鹽、硅酸鈉等;(4)硼酸或硼酸鹽。如硼酸、偏硼酸鈉等;有機化合物包括:(1)有機胺類化合物。
3、如乙撐二胺四醋酸鹽、二乙烯三胺五醋酸鹽等;(2)醇類化合物。如聚乙二醇類、聚乙二硫醇類化合物;(3)螯合物與表面活性劑, 如8-羥基唾咻,a -苯偶姻歷等;(4)脂肪族氨基酸及其鹽類,如乙氨酸、谷 蛋白、明膠等;(5)芳香族化合物。如磺酸鎂鹽、高級脂肪醇的硫酸脂鎂鹽等;(6)錢鹽竣酸鹽類,如 EDTA (7)非離子表面活性劑。如高級醇、高級脂肪 的甘油脂等。在生產(chǎn)中,穩(wěn)定劑的選擇應(yīng)按原料價格便宜、易得的原則選擇,多 采用一種或兩種以上無機和有機化合物組合,這樣比采用單一穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果 更佳。就一般原料和操作條件而言,無機化合物的添加量一般為0.01%-1.0% (質(zhì) 量百分?jǐn)?shù),下同),有機化
4、合物的添加量為0.02%-0.5%。穩(wěn)定劑的加入既可采用在成品表面進(jìn)行噴涂的方法,也可采用在反應(yīng)中加入的方法。用上述穩(wěn)定劑可 使制得過碳酸鈉的有效氧含量高,結(jié)晶中的過氧化氫和碳酸鈉的組成液接近理論 值,產(chǎn)品質(zhì)量好,儲存穩(wěn)定性能好。包覆法提高穩(wěn)定性由于很難保證外加穩(wěn)定劑能在動態(tài)中起到應(yīng)有的作用,為提高過碳酸鈉的穩(wěn)定性,對過碳酸鈉粒子表面進(jìn)行包覆是隔絕外界物質(zhì)侵入的最有效方法。包覆在一系列可攪動粒子的設(shè)備中進(jìn)行,粒子在攪動下噴涂包覆溶液后進(jìn)行干燥, 干燥一 般在流化床中進(jìn)行,溫度為 60-80 C,干燥后產(chǎn)品含水量為 0.1%?口 0.7%。常用 的包覆方法有無機鹽包覆、有機酸(鹽)包覆、硼酸或硼
5、酸鹽包覆、過硼酸化合 物包覆以及有機高分子材料包覆等。無機鹽的包覆由于降低產(chǎn)品的吸濕性可起到提高其穩(wěn)定性的作用,故可以采用無機鹽如硅酸 鹽、硫酸鎂、堿金屬鹽(包括碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽等)進(jìn)行多層包覆。最終 產(chǎn)品活性氧含量為12.5%,其性能經(jīng)測試后顯示此種用可溶鹽在包覆過程中部分 形成難溶鹽的工藝方法,既保持了過碳酸鈉的溶解性,又提高了其穩(wěn)定性。這是 對以前用包覆鹽與過碳酸鈉表面反應(yīng)形成難溶鹽來提高其穩(wěn)定性方法的改進(jìn),因為后者是部分過碳酸鈉分解,所得包覆粒子溶解性也較差。以堿金屬硫酸鹽和氯 化鹽包覆過碳酸鈉,效果很好,其機理可能是Na2s0咻口 NaCl以適當(dāng)?shù)谋壤纬?窗格型插合物,水分
6、進(jìn)入其品格中后,其結(jié)合力比普通結(jié)晶水牢固,而且在貯存 中即使有H202釋放出時也能被此結(jié)晶格捕獲從而避免損失,能有效的提高過碳 酸鈉的穩(wěn)定性。包覆時可加入少量硅酸鹽作為抗摩擦劑。由于這種包覆物既能阻止外界水分侵入,又能捕獲貯存中釋放出的H202,所以當(dāng)貯存環(huán)境水分不過分高時,此種包覆粒比用水排斥性包覆劑更有優(yōu)越性。有機酸(鹽)包覆由于用磷及硼化物存在環(huán)保問題, 所以需要取代品。試驗表明用Na2s0壞理想, 而選用檸檬酸鹽作為包覆劑則較好,而且檸檬酸鈉與沸石又是很好的助劑。以表 面活性劑為基礎(chǔ),有機酸鹽,硅酸鈉、硫酸鎂聯(lián)合使用作為穩(wěn)定劑的組分,制備 出高穩(wěn)性的過碳酸鈉。還有以檸檬酸三鈉包覆5%口
7、 10%勺過碳酸鈉,結(jié)果證明檸 檬酸是一種較理想的環(huán)保型過碳酸鈉包覆材料。還有以整合劑羥基竣酸鹽 RCnHm(0H)nCOOHfc包覆過碳酸鈉(R 為 CH2OHE-COOH n=2-6 , m=0-n),發(fā)現(xiàn) 比用EDT郊口檸檬酸等更好。羥基竣酸鹽有葡萄糖酸鹽、抗壞血酸鹽、三羥基戍 二酸鹽以及灑石酸鹽等,同時發(fā)現(xiàn)以上有機整合劑和硅酸鹽有配合效應(yīng),與無水Na2CO3也有配合效應(yīng)。以上述羥基竣酸鹽以及無機鹽如硅酸鈉、硫酸鎂,硫酸 鈉,碳酸鈉,碳酸氫鈉配合多層包覆效果明顯,而用EDT的代羥基竣酸鹽時效果明顯變差。硼酸或硼酸鹽包覆包覆劑可采用硼酸及硼酸鹽與防水劑并用。 經(jīng)包覆劑處理后的過碳酸鈉顆粒,
8、對 水分或空氣中的濕氣是穩(wěn)定的,貯藏時基本上沒有活性氧的損失,并且在低溫下 溶解性好。包覆方法是生產(chǎn)出的過碳酸鈉粒狀物,用噴霧器將包覆劑進(jìn)行噴霧, 再干燥得到產(chǎn)品。還有用硼酸溶液及水玻璃在流化床中對過碳酸鈉進(jìn)行包覆,溫度為50-70C,無論是同種噴涂兩種包覆液或分別噴涂兩種包覆液其結(jié)果基本相 同,都能得到高穩(wěn)定的過碳酸鈉。通過對包覆溫度的對比實驗,得到當(dāng)溫度高達(dá) 91-100C時,經(jīng)光電顯微鏡觀測過碳酸鈉表面出現(xiàn)毛刺,表面發(fā)生了分解反應(yīng), 所以產(chǎn)品穩(wěn)定性明顯降低。為了避免使用大量水,把硼酸、硅酸、硅酸鹽混合起來,在基本上不產(chǎn)生凝膠的 情況下配制濃溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15%-25%在包覆后的過碳酸鈉
9、中,包覆劑占2%-6%此法的優(yōu)點是使用了較濃的包覆劑,避免了包覆過程中為除去大量水而 耗費能量,同時縮短干燥時間也起到了避免過碳酸鈉分解作用的效果,缺點是工藝操作較難。采用硼酸和堿金屬鹽(氯化鈉和硫酸鈉)或錢鹽作包覆劑,堿金屬鹽 或錢鹽的存在可提高硼酸在水中的溶解度,還可減少硼酸用量,其效果與前一技術(shù)相似。還有用硼酸或硼酸鹽與有機二元醇、 多元醇或羥基竣酸(鹽)或與乳糖酸 或乳糖酸鹽的混合物作包覆劑,所用包覆液濃度達(dá)20犯上,既節(jié)能又可減少過碳酸鈉干燥時間過長引起的分解,但包覆液濃度大,在使用前先預(yù)熱以防止沉淀 物堵住噴槍口。具實驗結(jié)果顯示硼酸鹽與這些羥基竣酸鹽形成配合體后,所形成的包覆層更牢
10、固。過硼化合物包覆在濕法制作碳酸鈉過程中,制得的含過碳酸鈉晶粒物料在離心機中分去母液后, 噴人含過硼酸鈉的水溶液或懸浮液,洗去過碳酸鈉顆粒上的母液,濾去過量液體, 在流化床中干燥。當(dāng)溫度由40c升至80-85C時表面上的過硼酸鈉熔化,同時脫 去一部分結(jié)晶水。包覆后過碳酸鈉中硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-0.2%。這種方法所得過碳酸鈉其穩(wěn)定性不及一些噴涂工藝得到的過碳酸鈉,但此工藝對過碳酸鈉的生產(chǎn)廠家來說比較方便,容易接受。還有用過硼砂(Na2B407-4H20)來包覆過碳酸鈉,一般用量為2%-6%,由于過硼砂溶解性好,可用高濃度溶液,噴霧時噴嘴不易堵塞,干燥過程中只 有少量水需移走,包覆可用噴涂,也可
11、用前一技術(shù)洗去液的方法。在粒狀過碳酸鈉的表面均勻地涂上少量的無機、有機或高分子物質(zhì),使其外表被包膜, 隔絕與空氣、潮濕和其它物質(zhì)接觸,起到增強穩(wěn)定性的作用。采用具有助洗功能的物質(zhì)以包 裹的形式使過碳酸鈉表面顆粒表面形成涂膜,由于隔絕了過碳酸鈉與外界的直接接觸,穩(wěn)定效果提高明顯,并且在用于洗衣粉配方后,在洗滌過程中由于涂膜的溶解延緩了漂白劑的分解,起到先洗后漂的作用,避免了由于活性氧的催化。如在室溫條件下貯存一個月,其活性 氧損失大約為0.5%,而在40 c時貯存一個月,其活性氧含量損失為3%。結(jié)晶、過濾、干燥、分離而得到的產(chǎn)品過碳酸鈉分子式: 2Na2CO3.3H2O2分子量:314.02執(zhí)行
12、標(biāo)準(zhǔn):HG/T2764-1996性 狀: 易溶于水,白色粉末或顆粒結(jié)晶。產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo):指標(biāo)項目指標(biāo)優(yōu)級品合格品20-80 20-80 TOC o 1-5 h z 活性氧(O)含量13.010.5堆積密度 g/l 700-1000 700-1000鐵(Fe) ppm%2020PH 值(30/l 水溶液)10-1110-11水份%c2.0 2.0包裝:復(fù)合塑料編織袋內(nèi)襯聚乙烯薄膜袋,凈重25公斤/袋。用途:1、廣泛用于洗滌用品助劑,以及日常生活用漂洗劑。2、紡織工業(yè)中作漂白劑、染整劑、干漂劑。3、造紙工業(yè)中作紙漿漂白劑。4、用于餐具消毒劑、金屬表面處理以及除垢、殺菌、除味劑等。5、該產(chǎn)品遇水后能迅
13、速分解,因而普遍用于醫(yī)用急救增氧劑和水產(chǎn)增氧劑。1過碳酸鈉的制備實驗儀器及藥品四口燒瓶、鐵架臺、電動攪拌器、溫度計、抽濾裝置、恒溫干燥箱、滴定管、 三角瓶等。碳酸鈉:工業(yè)級,天津堿廠;雙氧水:含量 35%工業(yè)級,滄州大化集團(tuán)有 限責(zé)任公司;硅酸鈉:化學(xué)純試劑;硫酸鎂:化學(xué)純試劑; EDTA化學(xué)純試劑; Ts-206;結(jié)晶改良劑(自配);氯化鈉:化學(xué)純試劑;高鈕酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。反應(yīng)原理在含有氯化鈉、穩(wěn)定劑、結(jié)晶改良劑、過氧化氫的水溶液中,加入碳酸鈉飽 和溶液直接反應(yīng)生成過碳酸鈉,反應(yīng)方程式如下:2Na 2CQ+3HQ-2NaCO - 3H2Q+Q工藝將脫鹽水和純堿依次加入四口瓶中, 加熱并攪拌溶解
14、。用抽濾裝置分離不溶 物,得飽和碳酸鈉溶液。過氧化氫經(jīng)計量后加入到反應(yīng)容器中,加入穩(wěn)定劑、氯 化鈉、結(jié)晶改良劑降溫至一定溫度,將配好的堿液緩慢加入,加完堿后將鹽加入, 繼續(xù)反應(yīng)至完全后,進(jìn)行固液分離,濾液備用,濕料過碳酸鈉經(jīng)烘箱干燥、降溫 后包裝。母液大部分經(jīng)處理后重新配制堿液循環(huán)使用,小部分棄去。母液中的鹽和堿可以重新得到利用,降低了成本。流程如圖1所示。產(chǎn)品分析方法依據(jù)中華人民共和國化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T2764-1996,工業(yè)過碳酸鈉產(chǎn)品應(yīng)符 合表1要求。2一等品 臺也用 擊性含量K妾11010+5佚守含量6 0C. 002a005水分森2蜂根甯或/(通川0.40-0.95刖伯歿區(qū)九水溶
15、液) _ VT L過碳酸鈉活性氧含量測定采用高鈕酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法。產(chǎn)品堆積密度測定試樣經(jīng)漏斗自由落于已知重量和容積的量筒中,試樣錐頂應(yīng)高出量簡,用直尺刮去高出部分,稱量、計算確定堆積密度。水分的測定稱取3g試樣,置于已包重的稱量瓶中,于140c在烘箱中干燥至包重,用 失重減去活性氧的含量,通過計算確定含水量。實驗安排本實驗對4個因素進(jìn)行了考察,每個因素分3個不同的條件,即四因素三動 砰的正交實驗:A反應(yīng)物料比NaCO: H2Q(mol: mol), B反應(yīng)溫度,C結(jié)晶改良 劑加入量(), D鹽扼制的加入量()。結(jié)果見表2-表4。表2正交型酷因素水平序號(mol :工加B反應(yīng) 溫建/C利加入笊
16、內(nèi)加入中、11 : 1.1$。OS工。71 : 1.5】01). J5Z531 : LT0.25表3正交實臉設(shè)計排列序號A物料比/ (no:皿白B反應(yīng)璇應(yīng)f L精品淺昆劑揄入,ND盤斫荊 加入*n1I32Afl11131J123表3像), a A物科比/ B反應(yīng)C轉(zhuǎn)超改良 口盤折劑用耳(nol:aaD溫度制加入量亦 加入量ZH122J52232632【271312H23259331】Pi-4實驗轉(zhuǎn)果序號括性含量片 繆密度卷12.230.S011B2必 94工 RS1.&4【工郎Oh 93S13.17在明611H4L02712 的Cl 89S14.】5K029157DE綜合分析數(shù)據(jù),通過極差計算
17、,在獲得較高活性氧含量的前提下兼顧產(chǎn)品有 高的堆積密度,選擇較為適宜的工藝條件為A-3B-3GD。結(jié)果與討論反應(yīng)物料配比合適的反應(yīng)物料比能有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量,通常碳酸鈉與道氧化氫的物質(zhì)量 的比為1: (1.5-1.7) 0雙氧水的用量太少會使產(chǎn)品活性氧含量偏低;過氧化氫 用量太大,雖然能適當(dāng)提高產(chǎn)品的活性氧值,但會造成資源浪費,提高成本。碳 酸鈉與過氧化氫的物質(zhì)量的比為1: 1.6左右為好,既能保證產(chǎn)品的活性氧含量 在13%Z上,又不會提高太多成本。反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度直接與收率及成本有關(guān),一般降低溫度有利于過碳酸從溶液中結(jié)晶 出來,提高收率,但反應(yīng)溫度太低尤其是在炎熱的夏季,會耗費大量的能源使成
18、本大大提高,本工藝反應(yīng)溫度選擇在 10-15 C左右。穩(wěn)定劑、結(jié)晶改良劑的加入在反應(yīng)溶液中加入穩(wěn)定劑,能使產(chǎn)品保持有效的活性氧值,長期存放仍能保 持較高的水平。本實驗加入的結(jié)晶改良劑由磷酸鹽、乙二胺四乙酸二鈉、羥基亞乙基二瞬酸、 乙二胺四甲叉瞬酸、聚丙烯酸鈉等幾種物質(zhì)加水溶解混合制得。 其中的螯合劑能 夠絡(luò)合反應(yīng)液中微量鐵、鉆、銅等離子及其他雜質(zhì),使之不能和過碳酸鈉及過氧 化氫的有效氧反應(yīng),從而阻止過碳酸鈉的分解,提高收率。聚丙烯酸鈉是一種高 分子電解質(zhì),分子的架橋作用使反應(yīng)液中結(jié)晶顆粒絮凝沉降, 可增大產(chǎn)品的粒度。 結(jié)晶改良劑的引入能促進(jìn)過碳酸鈉從反應(yīng)溶液中結(jié)晶出來,呈規(guī)則顆粒狀,濕產(chǎn)品可濾
19、性好,易于離心、干燥。且制得的產(chǎn)品堆積密度較高,能達(dá)到0.8-1.0g/mL 以上。通過控制結(jié)晶改良劑加入量,可調(diào)節(jié)顆粒的粗細(xì)程度,加入量太少,則產(chǎn) 品中粉末增加;加入量太多又會使粒徑太大,當(dāng)作為洗滌劑添加劑加入時,則易 與洗滌劑其他組分分離,且降低溶解速率。一般添加量控制在0.15%左右。鹽析的采用在反應(yīng)的最后階段加入鹽析劑進(jìn)行鹽析,可使過碳酸鈉自溶液中結(jié)晶出來, 有效提高收率。與醇析法相比,不但降低了成本,也避免了乙醇在反應(yīng)中的不安 全因素。鹽的加入量要適當(dāng),過多則會使產(chǎn)品的活性氧值偏低, 產(chǎn)品中鹽含量偏 高,使產(chǎn)品不合格;用量太少則效果不明顯,一般用量為25%右為宜。母液循環(huán)利用母液大部
20、分經(jīng)處理后重新配制堿溶液,這樣母液中的堿和鹽得到重新利用, 不但降低了成本,而且可以減少對環(huán)境的污染。結(jié)論采用本工藝制備過碳酸鈉,工藝簡單、技術(shù)可行、實際應(yīng)用性強。通過加入自制的結(jié)晶改良劑,本工藝可制得高活性氧含量、高堆積密度、流 動性好顆粒狀產(chǎn)品,減少了產(chǎn)品中的粉末,產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善。采用鹽析法可提高產(chǎn)品的收率,與醇析法相比,節(jié)約了成本。母液循環(huán)使用,使濾液中的堿和鹽得到重新利用,還可減少排放??萍汲晒怯浌颈沓晒Q包裹型過碳酸鈉(SPCC刑制備工藝成果登記號0706015知識產(chǎn)權(quán)完成單位序號單位名稱通訊地址1浙江時代金科過氧化物有限公司浙江杭州灣上虞工業(yè)園區(qū)2完成人序號姓名工作單位對成
21、果的貢獻(xiàn)1陳惜明浙江時代金科過氧化物有限公司項目總負(fù)責(zé)2胡根良浙江時代金科過氧化物有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)3江征平浙江時代金科過氧化物有限公司工藝設(shè)計4王偉浙江時代金科過氧化物有限公司工藝調(diào)試5沈自祥浙江時代金科過氧化物有限公司組織試產(chǎn)6項豐標(biāo)浙江時代金科過氧化物有限公司組織試產(chǎn)成果公報內(nèi)容(成果簡介、創(chuàng)新突破點、同行認(rèn)可、引用情況、應(yīng)用情況等)簡要技術(shù)說明:該項目為計劃外項目。浙江時代金科過氧化物有限公司對包裹型過碳酸鈉 (SPCC 的制備研發(fā)起步較早,通過自主創(chuàng)新,目前在產(chǎn)品的粒度均勻性、堆比重、溶解性、 濕穩(wěn)定性等方面都取得了很大的進(jìn)展,產(chǎn)品的綜合性能指標(biāo)達(dá)到了較高的水平。同時產(chǎn)品在生產(chǎn)上實現(xiàn)了
22、自動加料,母液循環(huán)利用,并采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和DCS自動控制,安全性環(huán)保性更強。另外在產(chǎn)品的顆粒粒度、活性氧含量與堆密度可調(diào)可 控,產(chǎn)品的穩(wěn)定性有較大幅度提高。相應(yīng)的技術(shù)公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán),已獲得國家 專利局的兩項發(fā)明專利授權(quán),目前公司已具備年產(chǎn)3萬噸包裹型過碳酸鈉(SPCC的 生產(chǎn)能力。公司在以下幾個方面取得了突破性的進(jìn)展:1、母液循環(huán)利用,實現(xiàn)了廢水的零外排,也避免了物料的損失,取得了良好的 經(jīng)濟效益和社會效益。2、產(chǎn)品濕穩(wěn)定性好,不小于 60%產(chǎn)品穩(wěn)定性達(dá)到國際先進(jìn) 水平,在國內(nèi)同行業(yè)中居于領(lǐng)先地位。3、溶解速率和活性氧含量可控,滿足不同的 客戶需求。4、過碳酸鈉性能獲得改進(jìn),具有助洗功
23、能。5、涂覆料不含對環(huán)境有害的 磷、硼等元素,有利于環(huán)境保護(hù)。目前,產(chǎn)品90%以上出口國外,因其質(zhì)量穩(wěn)定、價格合理在國際市場上擁有很 強的市場競爭力,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。根據(jù)用戶對產(chǎn)品有不同的指標(biāo)要求,浙江時代金科過氧化物有限公司包裹型過碳 酸鈉的質(zhì)量指標(biāo)控制范圍如下:項目指標(biāo)活性氧:8.213.6%水份: 1.6mm2.0% 0.15mm堆密度:8501200 kg/m3PH值:10.011.0鐵含量:20% 3分鐘 50%濕穩(wěn)定性:60% 60%的用途非常廣泛,除用作強氧化劑外,還廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)療、造紙、電鍍等方面。由于過碳酸鈉(SPC的活性氧含量較高,常用作漂白劑、 殺菌劑、
24、消毒劑和食品保鮮劑等。同時利用過碳酸鈉( SPC在催化劑作用下能釋放 出氧氣的特點,也將其用作急救用氧的新型化學(xué)供氧源。過碳酸鈉(SPC用作漂白劑時,與含氯漂白劑和過硼酸鈉等早期過氧化物漂白 劑相比,具有無刺激性氣味、對環(huán)境和人體無毒害、低溫活性高等特點,因而被廣泛 地應(yīng)用于紡織工業(yè)的漂白劑、染整劑、干漂劑,工業(yè)、家庭漂洗劑和造紙工業(yè)中紙漿 漂白劑。止匕外,它還用作還原染料的顯色劑,食品餐具的消毒劑,金屬表面處理劑等。 過碳酸鈉也常常應(yīng)用于有機合成中, 作為氧化劑,可用作醛基轉(zhuǎn)羥基反應(yīng),有機硼烷 氧化,月青的水解、硫醴和胺的氧化、烯姓的環(huán)氧化和酮的氧化等有機化學(xué)反應(yīng)中。過碳酸鈉(SPC作為洗滌
25、劑中的氧化劑,可替代氯系漂白劑,它不僅可使纖維 不泛黃,不受損傷,而且對印染織品不會引起褪色、變色,使織物色彩更鮮艷,尤其 對奶漬、血漬、汗?jié)n等污垢的洗滌漂白效果更佳。在 20 c60 C,其低溫活性大于過 硼酸鈉。作為洗滌助劑,過碳酸鈉(SPC對有芳香味的有機添加劑及增白劑無破壞 作用,并能保持香味,正是由于以上的特點,過碳酸鈉不但可以增加洗衣粉的花色品 種,提高洗衣粉的檔次,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),而且也有利于減少環(huán)境的污染。因此受到世 界各國的普遍歡迎。與歐美日等發(fā)達(dá)國家相比,過碳酸鈉(SPQ在國內(nèi)應(yīng)用時間雖然不是很長,但 過碳酸鈉所具有的優(yōu)點已為越來越多的用戶所熟悉,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展和深
26、化,市場前景十分廣闊。近年來,過碳酸鈉(SPC的需求量在不斷增長,2006年, 中國洗衣粉年生產(chǎn)能力達(dá)到360多萬噸,若按每噸產(chǎn)品加入10%勺過碳酸鈉計算,就 需過碳酸鈉36萬噸/年。因此,我國過碳酸鈉(SPQ的市場潛力巨大。另外,國際 市場對過碳酸鈉的需求也比較旺盛,近幾年過碳酸鈉( SPC產(chǎn)品的出口年均增長率 接近30% 2005年我國過碳酸鈉產(chǎn)品出口量為15萬噸左右,目前,國內(nèi)過碳酸鈉的 年產(chǎn)量尚不足20萬噸,加上過碳酸鈉在其他方面的應(yīng)用,估計過碳酸鈉的年需求量 接近50萬噸。產(chǎn)品的市場前景非常廣闊。浙江時代金科過氧化物有限公司有多年的專業(yè)過碳酸鈉(SPC產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)經(jīng)驗,依托省級高新
27、技術(shù)研發(fā)中心,通過不斷的工藝改進(jìn),研制改變包裹材料的配方 及包裹方法,成功地制備出活性氧及溶解速率可調(diào)可控、穩(wěn)定性好的顆粒包裹型過碳 酸鈉(SPCC ,其包裹材料不含磷、硼等對環(huán)境有不利影響的化學(xué)物質(zhì),符合國家的 產(chǎn)業(yè)政策。其生產(chǎn)技術(shù)清潔安全,環(huán)境友好。同時該工藝已成功運用于大生產(chǎn)中,優(yōu) 秀的產(chǎn)品性能使產(chǎn)品90%以上出口國外,并積極參與國際競爭,經(jīng)濟效益和社會效 益顯著。評價(鑒定、驗收)委員會名單序號姓名單位專業(yè)領(lǐng)域職稱1王大柱浙江省化,研究院化學(xué)教授2翁志學(xué)浙江大學(xué)化工教授3劉同保浙江大學(xué)化學(xué)教授4史鴻鑫浙江工業(yè)大學(xué)精細(xì)化工教授5莫衛(wèi)民浙江工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)教授6蔡新浙江石化集團(tuán)公司化工高工
28、7施建忠浙江省化工產(chǎn)品質(zhì)量檢驗站有限 公司化工高工評價(鑒定、驗收)意見1、提供鑒定的文件和資料齊全、規(guī)范,符合鑒定要求。2、項目產(chǎn)品以碳酸鈉、雙氧水、穩(wěn)定劑為主要原料,經(jīng)溶解、反應(yīng)、離心、包 覆、干燥篩分等工序制成,工藝合理可行。產(chǎn)品具有熱穩(wěn)定性與濕穩(wěn)定性好,溶解速 度快等特點。在包覆配方及工藝上有創(chuàng)新。經(jīng)中國科學(xué)院上??萍疾樾伦稍冎行牟樾拢?項目總體上達(dá)到國際先進(jìn)水平。3、產(chǎn)品經(jīng)浙江省化工產(chǎn)品質(zhì)量檢測站有限公司檢測,各項性能指標(biāo)符合 Q/ZJH007-2007標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)國內(nèi)外用戶使用,反映良好,經(jīng)濟和社會效益顯著。4、公司已通過ISO9001:2000質(zhì)量管理、ISO14001:2004
29、環(huán)境管理、OHSAS1800 職業(yè)健康安全管理等體系認(rèn)證,其生產(chǎn)設(shè)備、檢測手段能滿足生產(chǎn)要求,三廢處理達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。鑒定委員會同意通過鑒定。建議開發(fā)系列產(chǎn)品,加強推廣應(yīng)用。過氧碳酸鈉的生成化學(xué)反應(yīng)式為:2NaCG+3HQ-2Na?CO - 3HO過氧碳酸鈉的生產(chǎn)方法很多, 不同的生產(chǎn)方法可以制備不同形式和規(guī)格的產(chǎn)品。但概括起來可分為兩類:濕法生產(chǎn)工藝和干法生產(chǎn)工藝。過氧干法生產(chǎn)是在熱空氣沸騰的流態(tài)床上,往無水碳酸鈉上噴灑過氧化氫溶液而制得過氧碳酸鈉晶體。由于該法生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程簡單,生成的產(chǎn)品穩(wěn)定性差,活性氧含量低,以及生產(chǎn)技術(shù)苛刻,操作困難 等原因,工業(yè)上很少采用。過氧濕法生產(chǎn)是用飽和
30、的碳酸鈉溶液跟一定濃度的雙氧水在添加適量的穩(wěn)定劑及一定的溫度條件下進(jìn)行反應(yīng),然后經(jīng)結(jié)晶、過濾、干燥、分離而得到的產(chǎn)品。該法生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性好,技術(shù)成熟,得到工業(yè)上的廣泛應(yīng)用。目前有噴霧法、低溫結(jié)晶法和溶劑法等。過碳酸鈉物化性質(zhì)過氧碳酸鈉,又稱過碳酸鈉,是 NaCO和HO的加成復(fù)合物。自70年代末日本開發(fā)成功并投入生產(chǎn)以來,歐美等國也競相開發(fā)研究這一新產(chǎn)品,我國在八十年代初才開始研究并生產(chǎn)這種產(chǎn)品,至今已形成一定的生產(chǎn)規(guī)模。過氧碳酸鈉是一種具有多用途的新型氧系漂白劑,具有漂白、殺菌、洗滌、水溶性好等特點,對環(huán)境無危害?,F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于紡織、洗滌劑、醫(yī)藥和飲食行業(yè),同時它也是一種優(yōu)良的紙漿漂白劑,可
31、替代含氯漂白劑,生產(chǎn)白度高、白度穩(wěn)定性好的紙漿。1過氧碳酸鈉的物理性質(zhì)過氧碳酸鈉是碳酸鈉與過氧化氫以氫鍵結(jié)合在一起的結(jié)晶化合物,常見其分子晶型有兩種:1.5型(NazCO- 1.5H2Q)和2, 3型(2NazCO-3H2Q)。目前所使用的產(chǎn)品大部分為分子式2, 3型過氧碳酸鈉產(chǎn)品,分子量為314。過氧碳酸鈉為白色結(jié)晶粉末狀或顆粒狀固體,由于碳酸鈉與過氧化氫以氫鍵聯(lián)接,其在水中有很好的溶解度,并隨溫度的升高而上升。表 1為過氧碳酸鈉在幾種不同溫度下的溶解度。過氧碳酸鈉中理論活性氧含量為15.3%,相當(dāng)于32.5%的過氧化氫,但一般市售的產(chǎn)品其活性含量要少兩個百分點左右。此外,過氧碳酸鈉化學(xué)性質(zhì)
32、不穩(wěn)定,遇水、重金屬離子等易分解,其化學(xué)反應(yīng)式如下:氧 2Na2CC3 - 3H2Q=2NaCO3HQ過氧 HQ-H2O+1/2Q表1過氧碳酸鈉在不同溫度下的溶解度溫度溶解度(g/100g水) TOC o 1-5 h z 12.0512.31014.02016.23018.540固體過氧碳酸鈉隨溫度的升高,其活性氧含量損失愈大,例如在室溫條件下貯存一個月,其活性氧損失大約為0.5%,而在40c時貯存一個月,其活性氧含量損失為3%過碳酸鈉的漂白機理過氧碳酸鈉具有較高的活性氧含量,并在冷水中有很好的溶解性能,過氧碳酸鈉在水中分解,產(chǎn)生H。和NaCO,故其水溶液的性質(zhì)與相應(yīng)組成的雙氧水和碳酸鈉的水溶
33、液的性質(zhì)相同。在堿性溶液中過氧化氫發(fā)生以下的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)式如下:HQ-H+HOO2HOO-02 T+2OH由以上兩式可知,生成的過羥基離子HOOM有漂白作用,但同時過羥基離子易受重金屬離子的影響而加速分解,減少過氧化氫的有效漂白。在堿性介質(zhì)中有利于過羥基離子的形成,且pH值對漂白作用影響很大,通常認(rèn)為pH過高過低都不利于低漿漂白,pH在1011較適宜。碳酸鈉在水中呈堿性,故過氧碳酸鈉溶液在1%尸3%農(nóng)度時其pH值在10.511,這有利于紙漿的漂白。過氧此外,過氧碳酸鈉在中性和酸性條件下遇到更強的氧化劑(如高鎰酸鉀),又能表現(xiàn)出還原性。用于洗衣粉組成的高穩(wěn)定性過碳酸鈉成剛(工程師)黎松(高級
34、工程師)(金陵石油化工公司研究院,南京,210046)摘要 介紹了能用于洗衣粉的高穩(wěn)定性過碳酸鈉的制備方法關(guān)鍵詞 過碳酸鈉、涂膜、洗衣粉、貯存穩(wěn)定性過碳酸鈉由于能分解釋放出活性氧而具備優(yōu)良的漂白活性和殺菌 消毒性能,被大量用于洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域中 1。我國洗滌工業(yè)是高穩(wěn)定性過碳酸鈉最大的潛在市場,僅洗衣粉一 項,參照日、美、歐的市場需求和發(fā)展趨勢 ,以洗衣粉重量的10% 計,市場前景將十分廣闊。洗衣粉通常由表面活性劑、無機助劑、螯合劑、抗再沉積劑、酶 和漂白劑等復(fù)配而成冏。漂白劑能增強洗滌效果,順應(yīng)洗滌工業(yè)發(fā)展 趨勢(先洗后漂,提高洗滌能力)的高效超濃縮洗衣粉對漂白劑的要
35、求甚高。常見漂白劑分氯系和氧系兩大類,常用氯系漂白劑由于使加入洗 衣粉中的多數(shù)酶失活,損傷織物纖維,使織物褪色,本身的穩(wěn)定性較 差,使用量日趨萎縮。而高穩(wěn)定性能的氧系漂白劑則能在保持良好漂 白活性成分的前提下,與酶及其它組分的相容性好而且還能增強 洗滌功能而得到廣泛應(yīng)用,作為高效氧系漂白劑的代表一一過碳酸鈉 和過硼酸鈉已被大量應(yīng)用于洗衣粉中。過碳酸鈉、過硼酸鈉及其同類化合物溶于水后, 通過分解釋放出 活性氧而顯示其漂白功能。過硼酸鈉在低溫時分解得很慢,需在洗滌 過程中加入活化劑并提高洗滌溫度,在主要用冷水或溫水進(jìn)行洗滌的 地區(qū),采用過硼酸鈉作為洗衣粉的漂白組分,其效果難以令人滿意5c相反,過碳
36、酸鈉能在低溫下溶于水中,迅速分解并釋放出活性氧, 顯示出良好的漂白性能。因此,近年來,洗衣粉生產(chǎn)中對過碳酸鈉的 需求量迅速增長2??墒窍鄬τ谶^硼酸鈉而言,過碳酸鈉對潮濕和熱太敏感,即使是 在室溫下,洗滌劑本身所含的水分以及空氣中的濕度就足以讓它分 解,洗滌劑中的某些成分(如沸石等)與過碳酸鈉接觸時也能加速其 分解5,造成包裝袋脹爆、有效成分損失,故研究制備出高穩(wěn)定性能 的過碳酸鈉十分迫切也十分必要。.提高過碳酸鈉穩(wěn)定性方法提高過碳酸鈉穩(wěn)定性的方法有三種,一種是在制備過碳酸鈉顆粒 的過程中加入少量特定物質(zhì)6,這些物質(zhì)共存于過碳酸鈉顆粒中使穩(wěn) 定性增強;一種是在使用過碳酸鈉的同時,外加少量穩(wěn)定劑來
37、抑制其 分解7,以期達(dá)到增強穩(wěn)定性的目的;再一種就是在粒狀過碳酸鈉的 表面均勻地涂上少量的無機、有機或高分子物質(zhì),使其外表被包膜, 隔絕與空氣、潮濕和其它物質(zhì)接觸,起到增強穩(wěn)定性的作用。在過碳酸鈉制備中加入少量的含硅、鎂等元素的無機或有機鹽,是能夠在一定程度上加強過碳酸鈉的穩(wěn)定性,但效果不明顯,而且加入的物質(zhì)使洗衣粉生產(chǎn)成本增加,洗滌性能未能得到改善;外加少量的穩(wěn)定劑,其 結(jié)果是與穩(wěn)定劑接觸到的過碳酸鈉顆粒的分解得到抑制,而未能與穩(wěn) 定劑接觸到的部分依然分解,效果仍不理想;采用具有助洗功能的物 質(zhì)以包裹的形式使過碳酸鈉表面顆粒表面形成涂膜,由于隔絕了過碳 酸鈉與外界的直接接觸,穩(wěn)定效果提高明顯
38、5,并且在用于洗衣粉配 方后,在洗滌過程中由于涂膜的溶解延緩了漂白劑的分解,起到先洗后漂的作用,避免了由于活性氧的催化使水溶性污垢生成難溶物再沉 積于衣物纖維上的可能8,因而應(yīng)用前景廣闊。用來做涂覆包膜的物質(zhì)大致有三類:一類為粗石蠟、氯乙烯樹脂、 二烷基氯化鏤等有機物9, 一類為硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸及其堿金屬 或堿土金屬鹽類無機物10-12,另一類為高分子取代乙烯、聚乙烯醇、 聚丙烯酸鹽及馬一一丙共聚等水溶性高聚物1314 O由于粗石蠟及氯乙 烯樹脂等有機涂層水溶性差,尤其是在用于低溫洗滌時,影響洗衣粉 漂白性能和洗滌性能的有效發(fā)揮,已逐漸被取代,而用后兩類物質(zhì)作 為過碳酸鈉的表面涂層材料以提
39、高其穩(wěn)定性則顯得尤為重要。.涂覆包膜法制備高穩(wěn)定性能的過碳酸鈉用涂覆包膜法制備洗衣粉用高穩(wěn)定性的過碳酸鈉,必須考慮包膜后的過碳酸鈉配入洗衣粉后在洗滌過程中的溶解性能。在我國絕大部分地區(qū),洗滌均在低溫下進(jìn)行,即使是采用低熔點的有機物對過碳酸 鈉進(jìn)行包膜處理,洗滌時其漂白性能也會受到溶解等因素的影響,并且會有因被洗織物受包膜用有機物的污染致使洗滌效果下降的可能, 故而建議采用無機材料,和高分子材料進(jìn)行涂覆包膜的制備方法。受過硼酸鈉水溶液低溫分解緩慢、穩(wěn)定性好的啟發(fā),在選用無機材料進(jìn)行涂覆包膜時,人們很自然地想到采用硼酸、 過硼酸及其鹽類 化合物等材料15。最早提出用硼酸做涂覆包膜材料以提高過碳酸鈉
40、的 穩(wěn)定性的制備方法16是將硼酸水溶液噴涂于過碳酸鈉顆粒上,用熱氣 流帶走水分,過碳酸鈉顆粒應(yīng)外表面形成涂膜而使穩(wěn)定性能得到改 善。但單用硼酸及其鹽類化合物來進(jìn)行涂覆包膜,過碳酸鈉的穩(wěn)定效果不如預(yù)期的那么好,于是,人們在進(jìn)一步的改良中,在硼酸及其鹽 溶液中加入磷酸,硅酸等無機酸的堿金屬和堿土金屬鹽共同涂覆,鎂鹽因作為內(nèi)穩(wěn)定劑效果較好而在一段時間內(nèi)倍受推崇1315,涂覆后的 過碳酸鈉用作洗衣粉漂白組分時其穩(wěn)定性再一次提高17。采用分別噴涂硼酸的硅酸鹽化合物溶液于粒狀過碳酸鈉上5,使其在熱氣流作用下外表層均勻成膜穩(wěn)定性更好。而且分別噴涂可以用 硼酸鹽及硅酸鹽的濃溶液,節(jié)省了涂膜干燥而蒸發(fā)大量溶劑的
41、能耗, 縮短過碳酸鈉在熱環(huán)境中與水溶液接觸的時間,減少因涂覆制備而造成的有效氧損失,同時還能克服硼酸和硅酸鹽在水溶液中容易形成凝膠致使噴涂液粘度過大不易噴涂等缺點,涂覆后的過碳酸鈉在保持高 穩(wěn)定性的前提下,還具有流動性好、水溶性好等特點。螯合劑與抗再沉積劑是合成洗衣粉不可缺少的組成。傳統(tǒng)三聚磷酸鈉因富營養(yǎng)化造成環(huán)境污染正在逐漸被新一代的助劑所替代。這些替代品中,丙烯酸聚合物和共聚物的堿金屬鹽功效顯著,它不僅能使洗衣粉具備良好的抗硬水性,而且對污垢的分散性、膠溶性和抗再沉 積性較好。在過碳酸鈉粒子外表噴涂這類高分子物質(zhì)形成均勻包膜, 不僅可以提高過碳酸鈉的穩(wěn)定性,而且使洗衣粉具備抗硬水、抗再沉
42、積等性能,可以起到一石多鳥的作用。高分子溶液的成膜性強。在過碳酸鈉生產(chǎn)過程中加入少許內(nèi)穩(wěn)定 物質(zhì),再用高聚物涂覆包膜提高其穩(wěn)定性不僅效果好, 而且用量少13。 在合適的配比和工藝條件下選用助洗功能與水溶解性俱佳的聚合物 進(jìn)行涂覆或浸漬包膜,不僅使包膜后的過碳酸鈉穩(wěn)定性高、 流動性與 水溶性好,而且將其配入洗衣粉后能在洗滌過程中起到先洗后漂的作 用。.噴涂工藝設(shè)計及過碳酸鈉穩(wěn)定性能評價3. 1工藝設(shè)計由于過碳酸鈉遇熱和潮濕容易分解,而用來涂覆包膜的溶液多為 水溶液,而且需要用熱氣流吹掃使溶劑揮發(fā), 使過碳酸鈉顆粒外表形成涂膜,故設(shè)備裝置(小型流化床)的設(shè)計和工藝條件的選定至關(guān)重要。能否在盡量段的
43、接觸時間里和盡量低的溫度下完成涂覆包膜就成 為技術(shù)的關(guān)鍵。高分子材料涂覆因膜層較薄,一般采用浸漬的方法完成13,無機 材料涂覆大體上都采用噴涂的方法進(jìn)行5。浸漬的方法設(shè)備方面要求相對簡單一些, 但溶劑的選擇和回收使 用較繁瑣,相應(yīng)地生產(chǎn)成本稍大一些。涂覆方式則對設(shè)備及工藝條件 的要求較嚴(yán)格,使用的包膜材料多為水溶性好的硼酸鹽、 硅酸鹽和磷 酸鹽類無機化合物,材料成本較低。采用特別設(shè)計的噴槍和合適的工 藝,可以同時噴涂無機材料和高分子材料,使涂膜成多層微孔網(wǎng)絡(luò)狀, 最外層用高分子涂層覆蓋,與洗衣粉其它成分相容,從而達(dá)到其貯運 穩(wěn)定的效果。涂覆包膜多在熱氣流下使粒狀過碳酸鈉保持流動狀態(tài),于一定高
44、度上同時或分別噴淋熱的包膜材料水溶液 。溫度太高,則使過碳酸 鈉的分解速率加快活性氧損失大,溫度過低,需要干燥的時間長,同 樣能造成活性氧的損失,而且能耗大、周期長。噴淋溶液過濃,使包 膜液粘度過大,涂膜不均勻,粒子流動性差,溶液過稀,則增加過碳 酸鈉與水溶液的接觸,能耗增大,活性氧損失多。因此,選擇合適的 工藝條件(包括選用合適的噴槍)與合適的溶液濃度至關(guān)重要。噴涂溶液相互間的比例及噴涂方式同樣十分關(guān)鍵。 配比不同,穩(wěn)定效果則不同5將噴涂溶液摻合到一起常會因相互作用形成凝膠,不易在較高的濃度下噴涂,分別噴涂的效果則較理想,包膜后的過碳 酸鈉能達(dá)到技術(shù)要求。3. 2穩(wěn)定性評估過碳酸鈉的穩(wěn)定性通
45、常由測定產(chǎn)品的活性氧含量來進(jìn)行評估21。可通過活性氧含量的信息反饋來確定工藝條件、溶液濃度、材 料配比的優(yōu)選,從而制備出高穩(wěn)定性的過碳酸鈉產(chǎn)品。目前,高濃度 過碳酸鈉產(chǎn)品活性氧含量在13%U上,文獻(xiàn)報道的用于洗衣粉中的高 穩(wěn)定性過碳酸鈉保存在40C、80%勺相對濕度下兩周后活性氧存留率口皿”在85%U上。4結(jié)束語綜上所述,為順應(yīng)我國洗滌劑生產(chǎn)向高效、超濃縮發(fā)展的趨勢,高穩(wěn)定性過碳酸鈉的制備勢在必行。專家預(yù)測,到 2000年,我國洗 滌行業(yè)需高穩(wěn)定性過碳酸鈉萬噸以上,而國內(nèi)市場普通過碳酸鈉價格 每噸為5000元,提高穩(wěn)定性后價格約為每噸 800美元,且用來噴涂 的材料多為洗衣粉的必要成分,基本上
46、不增加原料成本,因而市場前 景廣闊,形成工業(yè)化后效益顯著?!炯夹g(shù)特點】過碳酸鈉產(chǎn)品是以雙氧水和碳酸鈉為原料經(jīng)合成而制備。本項目 開發(fā)研究的過碳酸鈉新技術(shù),工業(yè)路線短,設(shè)備簡單,一次性投入少;操作簡便,易于控制,過程無 三廢處理;雙氧水利用率高,生產(chǎn)成 本低;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,各項指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。產(chǎn) 品貯存穩(wěn)定性好?!井a(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)】產(chǎn)品規(guī)格符合化工行業(yè) HG/T 2764-1996標(biāo)準(zhǔn)?!井a(chǎn)品發(fā)展前景】漂白劑的使用是當(dāng)前洗滌劑工業(yè)的一個重要發(fā)展方向。 過碳酸鈉 是一種十分理想的漂白劑,具有增艷、殺菌作用。做為洗滌劑的添加 劑,不但可以增加洗衣粉的花色品種,提高洗衣粉的檔次,調(diào)整產(chǎn)業(yè)
47、 結(jié)構(gòu),而且還能減少對環(huán)境的污染。所以,國際上許多國家都在競相 開發(fā)和應(yīng)用過碳酸鈉以及含有過碳酸鈉的多種洗滌劑。 從國內(nèi)洗滌劑 行業(yè)來看,洗衣粉在向高檔、系列、專用化的方向發(fā)展。我國現(xiàn)有許 多高級賓館要以萬元/噸的代價從國外購買高檔專用洗衣粉。由此可 見,有必要加緊開發(fā)該類產(chǎn)品,并盡快的投放于市場。彩漂洗衣粉的 推出將會使洗滌劑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有一個重大突破。所以,作為彩漂洗衣粉的重要添加劑一一過碳酸鈉將有其良好的市場前景?!局饕?jīng)濟指標(biāo)】原材料、水、電、汽消耗(噸產(chǎn)品計)名稱規(guī)格消耗定額 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark16 o Current Document
48、 工業(yè)雙氧水27.5%1.2工業(yè)一級碳酸鈉以100%計0.72水3.0200蒸汽0.4mPa4.5【工程投資估算】其中設(shè)備(萬元)100.0200.0350.0規(guī)模(t/a)基建投資(萬元) TOC o 1-5 h z 1000200.03000350.05000500.0過碳酸鈉是優(yōu)良的氧化劑,由于其適中的電極電位和常溫下的良好活性,較之過硼酸鈉更適宜于東方人的常溫洗滌衣物的習(xí)慣,故其產(chǎn)量中近60%用于洗滌漂白劑。過碳酸鈉還可作還原染料的顯色劑; 紡 織品和造紙工業(yè)中的漂白劑、脫脂劑;醫(yī)藥上和家庭用的消毒殺菌劑。也可作媒染劑、脫臭劑、分析化學(xué)試劑、有機合成的聚合引發(fā)劑以及 牙膏、化妝品的添加
49、劑。還可以作為氧氣發(fā)生劑以作為應(yīng)急氧源。生產(chǎn)成本:40004500元/t售 價:55006500元/t利 稅:10001500元/t提高過碳酸鈉穩(wěn)定性技術(shù)進(jìn)展過碳酸鈉是由碳酸鈉和過氧化氫復(fù)合形成的一種新型氧系漂白劑,其穩(wěn)定性較差,在制備、貯存、運輸和使用過程中易發(fā)生分解,致使活性氧含量降低。因此,提高過碳酸鈉的穩(wěn)定性,保持高的活性氧含量是生產(chǎn)過碳酸鈉產(chǎn)品的關(guān)鍵。影響過碳酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性的因素主要有 環(huán)境的濕度、溫度以及產(chǎn)品中金屬雜質(zhì)的含量, 所以增加過碳酸鈉穩(wěn) 定性的途徑大致有以下幾種方法:凈化原料,減少原料雜質(zhì)尤其是重 金屬離子的含量;添加無機物和有機物使其與金屬離子形成螯合物; 用某些有機和
50、無機化合物涂覆過碳酸鈉粒子,以隔絕其與濕空氣接觸 的機會,改善產(chǎn)品的貯存環(huán)境等。其中添加穩(wěn)定劑和采用包覆方法是 最主要的兩種方法。一、添加穩(wěn)定劑工業(yè)用碳酸鈉原料中一般含有 Fe、Mn Cr等金屬,在碳酸鈉與 HQ反應(yīng)制過碳酸鈉過程中,這些金屬會加速過氧化氫的分解,導(dǎo)致 氧損失,并且最終使產(chǎn)品的穩(wěn)定性變差,解決方法之一是在生產(chǎn)過程 中添加不同的穩(wěn)定劑。研究發(fā)現(xiàn),在碳酸鈉與過氧化氫反應(yīng)過程中加 入有機螯合物和各種無機鹽類穩(wěn)定劑,可以大大提高過碳酸鈉產(chǎn)品的 穩(wěn)定性。加入的穩(wěn)定劑種類很多,主要包括無機化合物和有機化合物 兩大類。其中無機化合物包括:磷酸或磷酸鹽類,如正磷酸、磷酸、 磷酸鈉、磷酸二氫鈉、
51、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等;堿金屬或堿土金 屬鹽類,如硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鎂等;硅酸鹽類,如硅酸鹽、硅 酸鈉等;硼酸或硼酸鹽,如硼酸、偏硼酸鈉等。有機化合物包括: 有機胺類化合物,如乙撐二胺四醋酸鹽、二乙烯三胺五醋酸鹽等; 醇類化合物,如聚乙二醇類、聚乙二硫醇類化合物;螯合物與表 面活性劑,如8-羥基唾咻,0c -苯偶姻肪等;脂肪族氨基酸及其鹽 類,如乙氨酸、谷蛋白、明膠等;芳香族化合物,如磺酸鎂鹽、高級脂肪醇的硫酸脂鎂鹽等;鏤鹽竣酸鹽類,如 EDTA非離子表 面活性劑,如高級醇、高級脂肪的甘油脂等。在生產(chǎn)中,應(yīng)按原料價 格便宜、易得的原則選擇穩(wěn)定劑,多采用一種或兩種以上無機和有機 化合物組合,這
52、樣比采用單一穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果更佳。 就一般原料和 操作條件而言,無機化合物的添加量一般為0.01%1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同),有機化合物的添加量為 0.02%0.5%。穩(wěn)定劑的加入既可采 用在成品表面進(jìn)行噴涂的方法,也可采用在反應(yīng)中加入的方法。二、制造粒狀過碳酸鈉粉末狀過碳酸鈉屬于熱敏型不穩(wěn)定化合物, 長期保存易結(jié)塊,在 濕空氣中不穩(wěn)定,容易使活性氧含量下降,或由于分解放熱發(fā)生危險。 若制成顆粒狀可增加其穩(wěn)定性。過碳酸鈉在造粒過程中需添加碳酸鹽 或多糖類及其衍生物。三、用流化床技術(shù)合成過碳酸鈉在流化床反應(yīng)器內(nèi)將碳酸鈉和過氧化氫溶液混合,鼓入空氣,使 兩者反應(yīng)生成過碳酸鈉微晶。排出晶粒進(jìn)入涂層工序,該工序也采用 流化床技術(shù)。用可相溶的無機鹽類形成均勻的涂層以穩(wěn)定過碳酸鈉的 活性氧,該法制得的過碳酸鈉活性氧含量約為 13%四、噴淋干燥法生產(chǎn)過碳酸鈉制備碳酸鈉水溶液,然后與過氧化氫水溶液混合,將兩種溶液充 分濃縮,使其在幾分鐘內(nèi)沉淀出過碳酸鈉。生成的料漿必須劇烈攪拌, 以使進(jìn)入噴淋段的晶體料漿保持均勻態(tài),然后將分布均勻的晶體料漿 送入噴淋干燥器,干燥后可得流動性好的固體過碳酸鈉。 本法可持續(xù)或間歇地噴淋干燥含過碳酸鈉晶體的料漿,產(chǎn)品得率高,活性氧含量在14.1%14.6%。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,于50c下存放1個月后,活性 氧僅損失2.2%3.8%。五、包覆法
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