安徽省化工研究院连续法氯化异三聚氰酸中间试验技术总结.doc

连续法氯化异三聚氰酸中间试验技术总结 省化工研究所 TCCA组 一、前言 氯化异三聚氰酸(简称氯化CA)系三聚氰酸的氯化产物，是六十年代发展起来 的新型有效氯制剂。三氯异三聚氰酸(简称TCCA) 和二氯异三聚氰酸钠(简称 DccNa)是其中两个最重要的产品。和传统的氯化剂(如液氯、漂白粉、漂粉精)相比，它们具有有效氯含量高、灭菌漂白效率高、贮运稳定、成型和使用方便、安蛋无害等特点，因此对它们的研;:生究开发受到了各国的重视，产品的应用已推广到工业水和游泳池水处理、羊毛防缩、织物和纸张的漂自、配制特殊功能的洗涤剂、医院和家庭的消毒以及农业养蚕业灭菌处理等领域。 七十年代末，我国开始研究氯化CA，但工艺仍采用较落后的间歇法，生产效率及安全问题没有妥善解决，研究和生产受到了挫折。安徽省化工研究所于1982年完成了连续氯化新工艺的探索试验，在此基础上开展了三吨半规模的模试。 1983年列为省科委的重点科研项目，1984年3月通过了省级技术鉴定。随后设计建成一套中试装置，进行了一百多批(次)试验。产品全部供给毛纺厂、洗涤剂厂、农资公司等部门应用。与模试相比，装置和工艺均有较大的改迸，解决了爆炸物NCI3的工艺控制和三废问题。 二、生产原理 (一)’rCCA的台成 三聚氰酸(简称CA)的氢氧化钠水溶液在。0～40℃的条件下，与氯气反应生 成TCCA，反应式为： 该反应是液相强放热反应。及时导出反应热和选择合适的反应器是保证反应顺 利进行的重要因索。含TCCA品休的反应液经离心、洗涤、于燥等工序制得TCCA 白色晶体。 (二)DCCA的合成 TCCA、CA和液碱在搪瓷反应釜中反应生成产物DCCN，反应式为： 反应液经冷冻、结晶、离心和干燥等工序制得产品。 (三)付反应 在合成丁CCA和。CCN:的过程中，由于原料引入的杂质或条件控制不当均可导 致下列付反应： 以上付反应不仅消耗了大量HOCI，增加了成本，还产生了大量的易爆气体NCI3。 三、原料及其规格 (一)三聚氰酸(简称CA) 白色结品粉末、属弱酸(离解常数为1.8×10-6)。有酮式和醇式两种异构体。 分子式(HOCN)3、分子量为129.06。 中试所用CA由本所制备，物化性能如下： 真密度(25℃、g/ml) 1.8 松密度(g/ml) 0.71 平均粒径(mm) 0.2786 熔点(℃) 330伴分解 溶解度(g/100l水) 0.25(20℃)；0.30(25℃)；0.90(50℃)；1.00(100℃)； (二)液碱 市售工业品，合肥化工厂生产。 (三)液氯 市售工业品，合肥化工厂生产。 (四)活性剂 以上各原料的规格见表l。 四、产品的质盈揩标和物化性能 (一)产品的质量指标(表2) (二)产品的物化性能(表3) (三)产品稳定性测定 (1)室内室温下长期存放稳定性 室温下长期存放时有效氯分解曲线及分解率分别见图1和表4。 (2)100℃下存放稳定性试验 在100士1℃供箱中放置14天，TCCA有效氯下降1.74%，DCCNa有效氯下降0.42%(图2) (3)TCCA湿料存放稳定性试验 含湿量5.28%的TCCA样品，室内常温下存放4天后，有效氯由90.72%降至 89.96%，分解率为0.838%。 (4)水溶液稳定性试验 分别以TCCA和DCCN配制成l%浓度的水溶液，测定其有效氯的分解率，列于表5。 (四产品的红外光谱图 中试产品经本所分析研究室红外光谱仪测定和计算机数据处理，认为和 SacltlCr图号44977(TCCA)、31608K(DCCNa)的谱峰一致，也与西德BASF公司 产品Basolan DC的谱线吻合。 五、工艺流程及流程叙述 （一）工艺流程方块图(图3、4) (立)流程叙述 1.TCCA的合成： 将三聚氰酸工业品、液碱和水加入原料配制釜，搅拌配制成一定浓度的料液， 经计量泵流入反应器，同时通入工业氯气与料液反应。反应器夹套通入冷冻盐水冷却反应液，反应液连续流入气液分离器，料液间断放入离心机离心，湿料送至干燥器干燥。离心母液泵入母液处理釜加热处理，处理后的废液排放。干燥后得到TCCA产品。 2.DOCN:的台成： 将TCCA、NaOH、CA和母液按一定比例那入反应釜，升温反应制得。DCCNa。 料液经过滤除去机械杂质后加入冷冻结晶釜，结晶后放入离心机，离心湿料于燥后即为DCCNu产品。离心母液返回反应釜下批反应用。剩余的母液在处理金中真空下浓缩，浓缩液仍放入结晶釜结晶。 六、氯化反应釜的选型、结构和评价 (一)TCCA反应器的选型; 模试结果表明，易爆气体NCI3在CA氯化同时生成，生成量与反应温度、反应釜结构及料液PH值有密切的关系。PH值7~8时NCI3的生成速度是PH4时的1000倍。选择合适的反应器结构和反应条件