專利名稱：提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種在工藝和設(shè)備上提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法，可大大提高設(shè)備生產(chǎn)效率，提高企業(yè)效益，減少能源消耗。屬于次磷酸鈉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
次磷酸鈉(Sodium Hypophosphite)，又名次亞磷酸鈉簡(jiǎn)稱SHPP/HYPO。分子式NaH2PO2.H2O，分子量105.99。外觀有珍珠光澤的晶體或白色結(jié)晶性粉末。無臭，味咸，吸水性強(qiáng)，易潮解，易溶于水、甘油。水溶液呈中性，加熱超過200℃時(shí)則迅速分解，放出可自燃有毒的磷化氫氣體。屬無機(jī)次磷酸鹽，有強(qiáng)還原性，與強(qiáng)氧化劑接觸能發(fā)生爆炸。次磷酸鈉主要應(yīng)用于化學(xué)鍍，在金屬表面或非金屬表面可形成堅(jiān)牢的、耐腐耐磨的、致密均勻的、優(yōu)良的鎳磷合金鍍層，在一定程度上可替代不銹鋼材料，廣泛應(yīng)用于電子、汽車、機(jī)械、石油、化工、航空、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。在很大范圍內(nèi)可替代污染嚴(yán)重的電鍍行業(yè)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)次磷酸鈉的企業(yè)有十多家，中國(guó)的次磷酸鈉產(chǎn)量約占全世界的80％，每年產(chǎn)量約4萬噸，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，如何提高設(shè)備生產(chǎn)效率是各企業(yè)都會(huì)面臨的問題。
次磷酸鈉主要化學(xué)反應(yīng) CaO+H2O→Ca(OH)2 主反應(yīng)P4+3NaOH+3H2O→3NaH2PO2+PH3↑ 副反應(yīng)P4+3NaOH+3H2O→3Na2HPO3+PH3↑ Ca2++HPO32-→CaHPO3↓

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)次磷酸鈉反應(yīng)速度慢，生產(chǎn)效率低，能源消耗大等缺陷。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法，其特征是該方法包括如下措施 一、原料配比，原料的重量配比為黃磷∶液堿∶生石灰∶去離子水＝1∶2.39～2.40∶0.7～0.8∶10； 所述的生石灰其氧化鈣有效含量＞88％； 所述的黃磷質(zhì)量符合GB7816-1998標(biāo)準(zhǔn)，溶于苯中磷含量≥99.90％，另含砷量＜0.008％； 所述的液堿質(zhì)量符合GB/T 11199-2006，32％離子膜液堿優(yōu)級(jí)品； 所述的生石灰氧化鈣有效含量CaO≥88％，氧化鎂含量CaO＜0.5％； 所述的去離子水去除陰陽(yáng)離子的純水，水中氯化物含量CL-＜3.0mg/L； 二、反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及攪拌形式，在反應(yīng)釜壁上加6～8塊擋板，擋板高度要超出釜內(nèi)料液液面，采用后翻式渦輪攪拌器，攪拌葉輪的形式及釜內(nèi)擋板保證釜內(nèi)料液能夠流動(dòng)，使得黃磷能夠比較好的分散，從而加大與液堿、生石灰的接觸面積，加快反應(yīng)速度； 三、攪拌速度，攪拌速度在200～300轉(zhuǎn)/分鐘，保證每一釜反應(yīng)速度在40～60分鐘內(nèi)完成； 四、反應(yīng)釜內(nèi)料液的溫度加熱至至少70～75℃； 從反應(yīng)機(jī)理看，物料溫度越高，各原料分子運(yùn)動(dòng)加快，反應(yīng)速度越快。在反應(yīng)釜內(nèi)打入石灰乳和液堿后，開釜夾套蒸汽，將料溫加熱至至少70℃，方可加入黃磷進(jìn)行反應(yīng)，由于是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不需要加熱，料溫將會(huì)上升至100℃以上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)用生石灰作為反應(yīng)助劑，即作為原料參與化學(xué)反應(yīng)，又起到分散劑的作用；在反應(yīng)釜壁上加6～8塊擋板，擋板高度要超出釜內(nèi)料液液面，采用后翻式渦輪攪拌器，該攪拌有很強(qiáng)的剪切力，保證釜內(nèi)料液能夠流動(dòng)，使得黃磷能夠比較好的分散，從而加大與液堿、生石灰的接觸面積，加快反應(yīng)速度；攪拌速度大于200轉(zhuǎn)/分鐘，使比重較大的黃磷分散效果好，反應(yīng)各原料接觸面積大，反應(yīng)速度就越快。保證每一釜反應(yīng)速度在40～60分鐘內(nèi)完成；將料溫加熱至至少70℃，加入黃磷進(jìn)行反應(yīng)，由于是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不需要加熱，料溫將會(huì)上升至100℃以上。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 原料配比，在配料桶內(nèi)加入去離子水1000Kg，啟動(dòng)攪拌加入生石灰(氧化鈣有效含量＞88％)70Kg，加入液堿239Kg。然后用泵打入反應(yīng)釜內(nèi)。啟動(dòng)反應(yīng)釜攪拌至80轉(zhuǎn)/分鐘。
反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及攪拌形式，在反應(yīng)釜壁內(nèi)均勻分布6塊擋板，擋板尺寸1600×120。采用后翻式渦輪攪拌器。
反應(yīng)，開反應(yīng)釜夾套蒸汽，將釜內(nèi)物料加熱至反應(yīng)釜內(nèi)料液的溫度加熱至70℃，加入已經(jīng)計(jì)量好的液態(tài)黃磷(100Kg)，加快反應(yīng)攪拌速度至220轉(zhuǎn)/分鐘。3分鐘后有磷化氫氣體產(chǎn)生，40分鐘后不再有磷化氫氣體產(chǎn)生，反應(yīng)結(jié)束。取樣化驗(yàn)，反應(yīng)料液無刺激性氣味，所有化驗(yàn)數(shù)據(jù)正常。
實(shí)施例2 原料配比，在配料桶內(nèi)加入去離子水1000KG，啟動(dòng)攪拌加入生石灰(氧化鈣有效含量＞88％)80Kg，加入液堿240Kg。然后用泵打入反應(yīng)釜內(nèi)。啟動(dòng)反應(yīng)釜攪拌至80轉(zhuǎn)/分鐘。
反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及攪拌形式，在反應(yīng)釜壁內(nèi)均勻分布8塊擋板，擋板尺寸 1600×120。采用后翻式渦輪攪拌器。
反應(yīng)，開反應(yīng)釜夾套蒸汽，將釜內(nèi)物料加熱至反應(yīng)釜內(nèi)料液的溫度加熱至75℃；72℃，加入已經(jīng)計(jì)量好的液態(tài)黃磷(100Kg)，加快反應(yīng)攪拌速度至300轉(zhuǎn)/分鐘。3分鐘后有磷化氫氣體產(chǎn)生，60分鐘后不在有磷化氫氣體產(chǎn)生，反應(yīng)結(jié)束。取樣化驗(yàn)，反應(yīng)料液無刺激性氣味，所有化驗(yàn)數(shù)據(jù)正常。
綜上所述要提高次磷酸鈉反應(yīng)速度，要從原料配比、反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及攪拌形式、攪拌速度及釜內(nèi)料液的溫度這幾個(gè)方面入手。由于黃磷比重較大，要盡可能的加大各原料在反應(yīng)過程中的接觸面積，就必須要加強(qiáng)攪拌效果。具體辦法是要適當(dāng)?shù)募哟笊业呐浔攘?；要在反?yīng)釜內(nèi)安裝6～8塊擋板，采用后翻式渦輪攪拌器；攪拌轉(zhuǎn)速至少大于200轉(zhuǎn)/分鐘，如果將攪拌轉(zhuǎn)速提高至400轉(zhuǎn)/分鐘以上，整個(gè)反應(yīng)只需要15分鐘就可完成；釜內(nèi)加黃磷前料溫至少大于70℃。實(shí)踐證明上述措施是行之有效的。
權(quán)利要求
1、提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟
一、原料配比，原料的重量配比為黃磷∶液堿∶生石灰∶去離子水＝1∶2.39～2.40∶0.7～0.8∶10；
二、反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及攪拌形式，在反應(yīng)釜壁上加6～8塊擋板，擋板高度要超出釜內(nèi)料液液面，采用后翻式渦輪攪拌器，攪拌葉輪的形式及釜內(nèi)擋板保證釜內(nèi)料液能夠流動(dòng)，使得黃磷能夠比較好的分散，從而加大與液堿、生石灰的接觸面積，加快反應(yīng)速度；
三、攪拌速度，攪拌速度在200～300轉(zhuǎn)/分鐘，保證每一釜反應(yīng)速度在40～60分鐘內(nèi)完成；
四、反應(yīng)釜內(nèi)料液的溫度加熱至70～75℃。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法，其特征是所述的黃磷質(zhì)量符合GB7816-1998標(biāo)準(zhǔn)，溶于苯中磷含量≥99.90％，另含砷量＜0.008％；所述的液堿質(zhì)量符合GB/T 11199-2006，32％離子膜液堿優(yōu)級(jí)品；所述的生石灰氧化鈣有效含量CaO≥88％，氧化鎂含量CaO＜0.5％；所述的去離子水去除陰陽(yáng)離子的純水，水中氯化物含量CL-＜3.0mg/L。
全文摘要
本發(fā)明是一種提高次磷酸鈉反應(yīng)速度的方法，原料包括黃磷、液堿、生石灰；在反應(yīng)釜壁上加6～8塊擋板，采用后翻式渦輪攪拌器，攪拌速度，攪拌速度在200～300轉(zhuǎn)/分鐘，保證每一釜反應(yīng)速度在40～60分鐘內(nèi)完成；反應(yīng)釜內(nèi)料液的溫度加熱至70～75℃。優(yōu)點(diǎn)用生石灰作為反應(yīng)助劑，既作為原料參與化學(xué)反應(yīng)，又起到分散劑的作用；在反應(yīng)釜壁上加6～8塊擋板，擋板高度要超出釜內(nèi)料液液面，采用后翻式渦輪攪拌器，該攪拌有很強(qiáng)的剪切力，保證釜內(nèi)料液能夠流動(dòng)，使得黃磷能夠比較好的分散，從而加大與液堿、生石灰的接觸面積，加快反應(yīng)速度；加入黃磷進(jìn)行反應(yīng)，由于是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不需要加熱，料溫將會(huì)上升至100℃以上。
文檔編號(hào)C01B25/165GK101332983SQ20081002131
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者馮振華, 朱康洋 申請(qǐng)人:江蘇康祥集團(tuán)公司