第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1、合成工藝技術(shù)概況
二氯異氰尿酸鈉的主要生產(chǎn)原料為氰尿酸、燒堿和氯氣,但合成工藝路線比較多,各廠家采用的工藝路線有所不同,技術(shù)水平也參差不齊。
目前合成優(yōu)氯凈主要有三種工藝:1)二氯異氰尿酸工藝;2)次氮酸鈉工藝3)三氮異抓尿酸復(fù)分解工藝。
3種合成工藝在我國(guó)二氯異氰尿酸生產(chǎn)企業(yè)都有采用,其它還有一些合成技術(shù),由于缺乏工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性,沒有實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。這3條二氯異氰尿酸鈉的合成工藝技術(shù)各有其特點(diǎn),從產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、消耗及裝置的通用性等多方面比較看,連續(xù)氯化法生產(chǎn)三氯異氰尿酸聯(lián)產(chǎn)二氯異氰尿酸鈉工藝技術(shù)是目前國(guó)際上最為先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)企業(yè)普遍采用該工藝技術(shù)。西歐某公司采用該工藝技術(shù)聯(lián)產(chǎn)三氯異氰尿酸和二氯異氰尿酸鈉,據(jù)他們提供的原材料綜合消耗數(shù)據(jù)為氰尿酸0.62t/t,氯氣0.91t/t,燒堿0.71t/t,是較先進(jìn)的工藝技術(shù)。但是,如果三氯異氰尿酸工藝沒有解決氣化尾氣的再利用問題,會(huì)副產(chǎn)大量的次氯酸鈉,因此,在這種情況下,由三氯異氰尿酸聯(lián)產(chǎn)二氯異氰尿酸鈉工藝和次氯酸鈉法工藝相結(jié)合的裝置,是大規(guī)模生產(chǎn)氯代異氰尿酸的一條切實(shí)可行的措施。
2、干燥、造粒、制片技術(shù)概況
1)干燥技術(shù)
濕二氯異氰尿酸鈉除含有游離水外,還含有2個(gè)結(jié)晶水,一般含水率在30%左右。80年代,由于生產(chǎn)噸位小,干燥技術(shù)落后,普遍采用的干燥方法是用暖風(fēng)烘房,該方法勞動(dòng)強(qiáng)度大,操作環(huán)境惡劣,熱利用率低。90年代逐步出現(xiàn)了沸騰氣流干燥、脈沖氣流干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、沸騰床干燥等多種干燥技術(shù),并已成功應(yīng)用于二氯異氰尿酸鈉的干燥。氣流干燥由于干燥時(shí)間短,結(jié)晶水不易全部除去,一次干燥的含水率較高,但能滿足造粒的需要,目前單套最大的氣流干燥裝置能力已經(jīng)達(dá)到6000t/a,水分含量小于4%,一般造粒后配以二次沸騰床干燥進(jìn)一步降低水分至小于1%,但對(duì)于生產(chǎn)含2個(gè)結(jié)晶水的二氯異氰尿酸鈉產(chǎn)品,氣流干燥是非常適用的。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)比較適用于二氯異氰尿酸鈉這類易粘壁,不易干燥的產(chǎn)品,是目前較為先進(jìn)的干燥技術(shù),可一次干燥至含水小于1%。
2)造粒技術(shù)
濕的二氯異氰尿酸鈉是沒法直接造粒的,完全干燥的產(chǎn)品也不易造粒,因此,目前采用的造粒技術(shù)一般為預(yù)干燥、造粒。沸騰床二次干燥路線,其中造粒設(shè)備有機(jī)械擠壓造粒機(jī)、干法輥壓式造粒機(jī)等,經(jīng)粉碎篩分后可得多種規(guī)格的粒料,如機(jī)械擠壓造??傻们?5x3一5(mm)規(guī)格,壓片粉碎篩分可得8-50目之間多種規(guī)格產(chǎn)品,也有添加輔料后進(jìn)行造粒的。
3)制片技術(shù)
國(guó)內(nèi)掌握制片技術(shù)并進(jìn)行生產(chǎn)的廠家很少,只有常州化工廠等少數(shù)幾家。制片工藝一般為在原料中添加一些輔料,用模壓方式進(jìn)行壓片,生產(chǎn)的片劑有0.5g-200g/片多種規(guī)格。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
二氯異氰尿酸鈉的主要生產(chǎn)原料為氰尿酸、燒堿和氯氣,但合成工藝路線比較多,各廠家采用的工藝路線有所不同,技術(shù)水平也參差不齊。
1、二氯異氰尿酸工藝
首先將氰尿酸與燒堿按摩爾比l:2配制成氰尿酸二鈉鹽,通人氯氣氯化生成二氯異氰尿酸漿料,離心過(guò)濾得到濕二氯異氰尿酸,反應(yīng)式如下:
(CHNO)3+2NaOH+2C12=H(CNO)3C12+2NaCl+2H2O
濕的二氯異氰尿酸投人二氯異氰尿酸鈉母液中,按1:1的摩爾比滴加燒堿進(jìn)行中和反應(yīng),冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾即得濕二氯異氰尿酸鈉,干燥后可得粉末狀二氯異氰尿酸鈉或其二水化合物,該步反應(yīng)式如下:
H(CNO)3C12+NaOH=Na(CNO)3C12+H2O
該工藝有如下特點(diǎn):
(1)可以實(shí)現(xiàn)二氯異氰尿酸和二氯異氰尿酸鈉聯(lián)產(chǎn)。其中二氯異氰尿酸俗稱防消散,也是氯代異氰尿酸類產(chǎn)品的一個(gè)品種,可作為消毒殺菌劑。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量高。由于二氯異氰尿酸在水中的溶解度只有0.7%,第一步反應(yīng)生成的氯化鈉基本可以洗干凈,中和反應(yīng)沒有其它雜質(zhì)生成,因此產(chǎn)品純度較高,含鹽少。
(3)原料消耗較低。第二步反應(yīng)采用較高濃度的氫氧化鈉溶液,可使大部分的二氯母液得到回用,總體反應(yīng)收率較高。
(4)二氯異氰尿酸的腐蝕性較大。對(duì)反應(yīng)釜和離心設(shè)備的防腐要求較高,設(shè)備投資相對(duì)較大。
(5)氯化尾氣吸收有較多的次氯酸鈉副產(chǎn)。
2、次氮酸鈉工藝
先由燒堿和氯氣反應(yīng),生成合適濃度的次氯酸鈉溶液,一般為10%一11%,反應(yīng)式為:
2NaOH+C12=NaClO+NaCl+H2O
次氯酸鈉與氰尿酸進(jìn)行氯化反應(yīng)生成二氯異氰尿酸鈉和氫氧化鈉,為控制反應(yīng)pH值,有兩種方法可采用,一種為補(bǔ)充氯氣,使反應(yīng)生成的氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)生成次氯酸鈉繼續(xù)參與反應(yīng),這樣可使原料得到充分利用,但由于要有氯氣參與氯化反應(yīng),對(duì)原料氰尿酸和反應(yīng)的操作條件控制要求比較嚴(yán)格,否則易發(fā)生三氯化氮爆炸的事故,該步總反應(yīng)式為:
2(CHNO)3+3NaC1O+C12=2Na(CNO)3C12+NaCl+3H2O
第二種控制pH值的方法是用無(wú)機(jī)酸(如鹽酸)進(jìn)行中和,這種方法沒有氯氣直接參與反應(yīng),因此操作易于控制,但對(duì)原料次氯酸鈉的利用不完全,反應(yīng)式如下:
(CHNO)3+2NaC1O=Na(CNO)3Cl2+NaOH+H2O
NaOH+HC1=NaCl+H2O
1)該工藝的特點(diǎn)有:
①反應(yīng)在接近中性區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,因此對(duì)設(shè)備的要求不高,一般的搪瓷設(shè)備和不銹鋼離心機(jī)即可勝任;
②產(chǎn)品質(zhì)量略差,一般均含有3%一4%的氯化鈉,干品有效氯含量只能達(dá)到60%左右;
③該工藝二氯母液中含有較多的二氯異氰尿酸鈉,由于含鹽較高,不能回用,因此原材料消耗較高;
④該工藝可消耗大量的次氯酸鈉溶液,在有大量次氯酸鈉副產(chǎn)的氯堿廠可采用此工藝。
2)針對(duì)該工藝中存在的問題,改進(jìn)生產(chǎn)工藝以提高產(chǎn)品質(zhì)量降低原材料消耗的措施有:
①采用高濃度次氯酸鈉(如25%一30%)來(lái)生產(chǎn)二氯異氰尿酸鈉,可以減少產(chǎn)品中的鹽分,提高產(chǎn)品的質(zhì)量;
②利用二氯異氰尿酸鈉母液生產(chǎn)三氯異氰尿酸,可以提高原材料的利用率。
3、三氮異抓尿酸復(fù)分解工藝
氰尿酸與燒堿按摩爾比1:3配制成氰尿酸三鈉鹽,在適當(dāng)溫度下與氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)生成三氯異氰尿酸,離心過(guò)濾得到濕三氯異氰尿酸,反應(yīng)式如下:
(CHNO)3+3NaOH+3Cl2=(CNO)3C13+3NaCl+3H2O
三氯異氰尿酸與氰尿酸、氫氧化鈉溶液按2:1:3摩爾配比,在30-40℃下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng),冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥后可得粉末狀二氯異氰尿酸鈉產(chǎn)品,復(fù)分解反應(yīng)式如下:
2(CNO)3C13+(CHNO)3+3NaOH=3Na(CNO)3Cl2+3H2O
該工藝的特點(diǎn)有:
①可以同時(shí)生產(chǎn)三氯異氰尿酸和二氯異氰尿酸鈉2種主要的氯代異氰尿酸類產(chǎn)品,并可根據(jù)市場(chǎng)的需求情況,隨意調(diào)節(jié)這2種產(chǎn)品的生產(chǎn)量;
②第二步復(fù)分解反應(yīng)用50%左右氫氧化鈉溶液,即可實(shí)現(xiàn)二氯母液全部套用,無(wú)二氯母液排放;
③反應(yīng)收率高,產(chǎn)品的氰尿酸消耗約為0.7t/t;
④產(chǎn)品質(zhì)量高,含鹽少,無(wú)水二氯異氰尿酸鈉有效氯含量在62%以上,二水化合物的有效氯含量在55%一56%之間;
⑤三氯異氰尿酸合成可以采用連續(xù)氯化工藝,生產(chǎn)安全可靠;
⑥合成三氯異氰尿酸工序?qū)Ψ磻?yīng)設(shè)備和離心分離設(shè)備的要求較高,設(shè)備的投資比較大;
⑦在三氯異氰尿酸生產(chǎn)中,氯化尾氣中含有大量的未反應(yīng)氯氣,一般用燒堿吸收后生成次氯酸鈉,因此有大量副產(chǎn)的次氯酸鈉生產(chǎn)。
4、定額消耗
生產(chǎn)1噸DCCNA產(chǎn)品平均消耗
單位:噸
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
1、產(chǎn)品朝高附加值方向發(fā)展
在過(guò)去的一百多年中,主要是單用某一種消毒劑,復(fù)方消毒劑很少。最近一段時(shí)期,優(yōu)氯凈消毒劑的復(fù)配一經(jīng)成為了一個(gè)重要的 研究 方向。這些復(fù)方消毒劑克服了一些消毒劑單用時(shí)的缺點(diǎn),并且增強(qiáng)了殺菌作用,非常實(shí)用。復(fù)配化學(xué)消毒劑的目的主要是增效、緩釋、穩(wěn)定等。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家也應(yīng)積極開展優(yōu)氯凈復(fù)配制品的研發(fā),提高產(chǎn)品附加值。
2、發(fā)展新劑型成為普遍趨勢(shì)
隨著藥劑學(xué)的不斷發(fā)展,化學(xué)消毒劑的劑型 研究 也將顯示出前所未有的活力。例如將粉劑制成片劑、顆粒劑,將液體消毒劑制成乳劑、霜膏劑、噴霧劑等??偨Y(jié)起來(lái)消毒劑的劑型有以下:1)膜劑消毒劑;2)膠漿劑(凝膠劑型)消毒劑;3)乳劑消毒劑;4)液體消毒劑;5)片劑與顆粒消毒劑;6)緩釋控制劑消毒劑;7)氣霧劑、噴霧劑消毒劑;8)煙熏劑(煙霧)消毒劑等。
為了便于定量取用,并克服原粉劑易飛揚(yáng)的缺點(diǎn),優(yōu)氯凈片劑的研制和生產(chǎn)已經(jīng)成為整個(gè) 行業(yè) 的大趨勢(shì)。
泡騰消毒片的制備在常用壓片程序中,因優(yōu)氯凈遇水釋放有效氯而影響片劑質(zhì)量。為此,以l份丁二酸與18份碳酸氫鈉混勻的粉末作泡騰劑,將優(yōu)氯凈、泡騰劑與潤(rùn)滑劑(粉末)按2:7:l混勻,直接將其粉末壓制成含量為05g/片的片劑。優(yōu)氯凈泡騰消毒片含有效氯55~66mg/片,在水中2分鐘可崩解。在25c下,以其100mg/L有效氯的溶液對(duì)金黃色葡萄球菌與大腸桿菌作用5分鐘,600mg/L有效氯的溶液對(duì)類炭疽桿菌芽胞作用30分鐘,均可完全殺滅。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn),不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問題,敬請(qǐng)來(lái)電垂詢:4008099707。特此說(shuō)明。