第一步:氰尿酸(ca)合成氰尿酸的生产主要采用尿素热裂解脱氨法。反应式为:
根据热裂解方法不同,又分为固相法和液相法。固相法是热解炉中尿素在200~300℃下熔融状态进行脱氨缩合,得含量80%~90%,的粗氰尿酸,将粗氰尿酸粉碎后加入硫酸,使副产物氰尿酰胺重新转化为氰尿酸,再经过滤、水洗、干燥等得到纯度大于98%的氰尿酸。该法优点是投资小,技术成熟,但副产物回收较复杂。液相法是将尿素溶解在溶剂
(如**,环丁砜,n-**酮)中,再进行高温脱氨反应,该法的关键是高沸点溶剂的选择和回收利用。液相法在国外较成熟,国内生产开发过程中最
大难题是产品纯度低。
第二步:碱溶
第三步:氯化
该法工艺简单,但由于ca氯化制备tcca过程中,ca中含有较多的副产二缩脲、三缩脲、氰尿酰胺及未反应的原料尿素,与**反应生成ncl3,ca
在碱性溶液中易生成ncl3,tcca产品在受热或碱性条件下也会分解生成ncl3,而通氯反应在密闭容器中进行,众所周知,ncl3,积累极易发生**。
为提高氯化工艺的安全性,加强操作的稳定性,各国研究工作者做了大量研究工作,以国外3种工
业化生产方法孟山都法、fms法、basi:’法为例。
孟山都法是将钠盐溶液与过量10%~15ca,的
**连续混合,并强力搅拌,赶排ncl3,ph值控制在3.0~4.5,以ca计,tcca产率为80%~90%。
fmc法为二步氯化法。ca的三钠盐溶液在ph=12,温度5~40℃下,用过量**进行预氯化,
部分氯化的产品再在ph=1.5~3.5和温度5~20℃下用未耗掉的**进行最终氯化。将ca三钠盐溶液两段氯化,据称可使副反应减少到最低程度,以ca计,tcca产率达到85%~90%。
basf法是将溶于nacl溶液中的三钠盐与**反应,氯化到ph=3~6,加入部分碱和**,使ph值达到2.5~5.0。据称将ca的三钠盐溶于nacl溶液中与**反应,可避免ncl3,生成,且可获得98%的产率,产品纯度大于99%。
另外,采用naco3、ca在ph=8~ll,温度20~30℃下两步连续氯化法,反应中生成的c0:在氯化中起搅拌作用,避免了产物的分解及副产物产生。采用惰性气体吹扫ncl3,严格控制工艺条件,提高自动化程度,加强监控手段,是避免ncl3积聚的有效方法,在先进**大规模生产中用ph计和色谱联合控制ncl3浓度。 将氰尿酸配制成浆液,用预制的氯化剂(如cl20、hocl、na0cl等),在一定ph下氯化。反应式为:
同样,为避免产生ncl3,一方面对ca中间体进行精制,使杂质含量降至3%以下,一方面严格控制工艺条件,控制ph为3~4之间,氯化温度20~25℃之间。该法为液液相反应,在保证进口有一定量的空气导入时,氯化反应器设抽排气系统,使产生的微量ncl3及时排出。该法反应迅速,不污染环境。缺点是次氯酸不稳定,导致产品收率降低。
另外,ca与预制的cl20在200℃以下反应后可制得无ncl3干产品,不必分离干燥。 **钠是氯代异氰尿酸系列产品之一,在sdc和taac联合生产中将氰尿酸与**20~25℃下反应生成sdc,再将其深度氯化生成tcca。反应式为:
该工艺中也不可避免有ncl3产生。在国外,对tcca生产工艺进一步完善,如加入表面活性剂,改善ca在反应溶液中的分散,从而制得质量更均匀的产品;加入润湿剂、防沫剂,以控制颗粒度,使产品易过滤、干燥,产品剂型也从单纯的剂型粉剂发展到棒状、粒状等多剂型等等。
三氯异氰尿酸(tcca)是氯代异氰尿酸类产品的重要品种之一,它是新一代高效漂白剂、氯化剂和消毒剂,具有杀菌和漂白力高、储运稳定、使片安伞、在水中释放有效氯时间长等特点 。
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