專利名稱：一種利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚磷酸銨的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法。
背景技術(shù)：
聚磷酸銨是一種國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的環(huán)境友好型高效阻燃劑。由于其不含鹵素、不含重金屬元素，在燃燒時(shí)，無煙、無毒、無熔滴，而被廣泛應(yīng)用于防火涂料、塑料、纖維、樹脂、木材、等眾多領(lǐng)域。尤其在上世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)鹵素類產(chǎn)品燃燒后會(huì)放出有毒氣體后，傳統(tǒng)鹵素類阻燃劑產(chǎn)品在許多場(chǎng)合已被聚磷酸類阻燃劑所取代。三聚氰胺是合成涂料、樹脂、油漆的重要化工原料。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)保要求的提·高。三聚氰胺作為環(huán)保型產(chǎn)品的重要原料，三聚氰胺的需求量迅速增加。三聚氰胺企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也迅速擴(kuò)大。對(duì)于三聚氰胺生產(chǎn)企業(yè)來說，如何處理三聚氰胺生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量三聚氰胺尾氣，不僅關(guān)系到三聚氰胺的生產(chǎn)成本問題，還關(guān)系到保護(hù)環(huán)境的問題。三聚氰胺尾氣的處理是每個(gè)三聚氰胺企業(yè)所必須面對(duì)的重大課題。本發(fā)明就是要為三聚氰胺企業(yè)提供一種全新的三聚氰胺尾氣的處理方法。三聚氰胺的生產(chǎn)原理是在高溫下投入尿素，尿素在高溫情況下分解放出氨氣和CO2，在催化劑的作用下，加速分子重組，形成三聚氰胺，同時(shí)富余的氨氣和CO2作為尾氣排出。根據(jù)這一原理，三聚氰胺尾氣中主要的成份為NH3和0)2。我們的方法是通過磷酸吸收三聚氰胺尾氣中的氨來生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑，再將余下的含有CO2的尾氣送入碳銨裝置生產(chǎn)碳銨，實(shí)現(xiàn)零排放。這種方法不僅降低了三聚氰胺的生產(chǎn)成本，也增加三聚氰胺尾氣產(chǎn)品的附加值，還降低了聚磷酸銨阻燃劑的生產(chǎn)成本，還避免了三聚氰胺尾氣對(duì)環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，高效利用尾氣中的NH3,降低三聚氰胺、聚磷酸銨阻燃劑的生產(chǎn)成本；同時(shí)將聚合反應(yīng)后的含有CO2的尾氣繼續(xù)通入到碳銨生產(chǎn)裝置，利用三聚氰胺尾氣中的CO2生產(chǎn)碳銨，降低碳銨的生產(chǎn)成本；本發(fā)明充分吸收三聚氰胺尾氣中NH3和CO2，減少三聚氰胺尾氣對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)零排放。技術(shù)方案一種利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，包括如下步驟
(1)、將磷酸、多聚磷酸或者兩者的混合物投入反應(yīng)釜后，升溫，溫度控制在80-120°C范圍內(nèi)；
(2)、將三聚氰胺尾氣通入到反應(yīng)釜中，與磷酸或多聚磷酸反應(yīng)，反應(yīng)溫度在240-350°C范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間為15-120min ；
(3)、冷卻、洗滌、干燥得到聚磷酸銨，聚合度在30-400之間。步驟(I)中所述的磷酸是濕法磷酸或者干法磷酸。步驟(I)中所述多聚磷酸的聚合度不超過4。
步驟(I)中磷酸和多聚磷酸兩者的混合可以為任意比例混合。步驟⑴中所述的升溫溫度控制在85_95°C范圍內(nèi)。步驟(2)中所述的三聚氰胺尾氣是高壓法或者中壓法或者低壓法生產(chǎn)三聚氰胺所產(chǎn)生的含有氨氣和CO2尾氣，溫度范圍在10 300°C之間。步驟(2)中所述的反應(yīng)溫度在290-300°C范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間為30-60min。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜中尾氣繼續(xù)通入到碳銨生產(chǎn)裝置，得到碳銨。所述的聚磷酸銨，聚合度在30-400之間，其中低 聚合度聚磷酸銨可以作為長(zhǎng)效肥使用，高聚合度聚磷酸銨可以作為涂料、塑料、樹脂、木材等阻燃劑使用。有益效果本發(fā)明利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，高效利用尾氣中的NH3,降低聚磷酸銨阻燃劑的生產(chǎn)成本；同時(shí)減少三聚氰胺尾氣對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)將聚合反應(yīng)后的含有C02的尾氣繼續(xù)通入到碳銨生產(chǎn)裝置，利用三聚氰胺尾氣中的CO2生產(chǎn)碳銨，降低碳銨的生產(chǎn)成本；本發(fā)明充分吸收三聚氰胺尾氣中NH3和CO2，減少三聚氰胺尾氣對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)零排放。


圖I為三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例I
將聚合度為4的多聚磷酸投入反應(yīng)釜中，升溫至80°C后，通入高壓法生產(chǎn)三聚氰胺所產(chǎn)生的含有氨氣和CO2的尾氣，NH3被多聚磷酸吸收，反應(yīng)溫度在350°C，反應(yīng)時(shí)間為15min ；冷卻，洗滌得到聚磷酸銨，聚合度在30-400之間。尾氣中余下的CO2輸出到碳銨裝置生產(chǎn)碳銨，實(shí)現(xiàn)三聚氰胺尾氣中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸銨阻燃劑、碳銨產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零排放。實(shí)施例2
將濕法磷酸投入反應(yīng)釜中，升溫至120°C后，通入中壓法生產(chǎn)三聚氰胺所產(chǎn)生的含有氨氣和CO2的尾氣，NH3被磷酸吸收，反應(yīng)溫度在290°C，反應(yīng)時(shí)間為60min ;冷卻，洗滌得到聚磷酸銨，聚合度在30-400之間。尾氣中余下的CO2輸出到碳銨裝置生產(chǎn)碳銨，實(shí)現(xiàn)三聚氰胺尾氣中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸銨阻燃劑、碳銨產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零排放。實(shí)施例3
將干法磷酸和聚合度為2的多聚磷酸混合物以質(zhì)量比為3:1投入反應(yīng)釜中，升溫至85°C后，通入低壓法生產(chǎn)三聚氰胺所產(chǎn)生的含有氨氣和CO2的尾氣，NH3被磷酸和多聚磷酸混合物吸收，反應(yīng)溫度在300°C，反應(yīng)時(shí)間為30min ;冷卻，洗滌得到聚磷酸銨，聚合度在30-400 之間。尾氣中余下的CO2輸出到碳銨裝置生產(chǎn)碳銨，實(shí)現(xiàn)三聚氰胺尾氣中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸銨阻燃劑、碳銨產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零排放。實(shí)施例4將濕法磷酸和聚合度為3的多聚磷酸混合物以質(zhì)量比為1:3投入反應(yīng)釜中，升溫至95°C后，通入低壓法生產(chǎn)三聚氰胺所產(chǎn)生的含有氨氣和CO2的尾氣，NH3被磷酸和多聚磷酸混合物吸收，反應(yīng)溫度在240°C，反應(yīng)時(shí)間為120min ;冷卻，洗滌得到聚磷酸銨，聚合度在30-400 之間。 尾氣中余下的CO2輸出到碳銨裝置生產(chǎn)碳銨，實(shí)現(xiàn)三聚氰胺尾氣中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸銨阻燃劑、碳銨產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零排放。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、將磷酸、多聚磷酸或者兩者的混合物投入反應(yīng)釜后，升溫，溫度控制在80-120°C范圍內(nèi)； (2)、將三聚氰胺尾氣通入到反應(yīng)釜中，與磷酸或多聚磷酸反應(yīng)，反應(yīng)溫度在240-350°C范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間為15-120min ； (3)、冷卻、洗滌、干燥得到聚磷酸銨，聚合度在30-400之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于步驟(I)中所述的磷酸是濕法磷酸或者干法磷酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于 步驟(I)中所述多聚磷酸的聚合度不超過4。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于步驟(I)中所述的升溫溫度控制在85-95°C范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于步驟(2)中所述的三聚氰胺尾氣是高壓法或者中壓法或者低壓法生產(chǎn)三聚氰胺所產(chǎn)生的含有氨氣和CO2尾氣，溫度范圍在10 300°C之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于步驟(2)中所述的反應(yīng)溫度在290-300°C范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間為30-60min。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的方法，其特征在于步驟(2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜中尾氣繼續(xù)通入到碳銨生產(chǎn)裝置，得到碳銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)聚磷酸銨阻燃劑的生產(chǎn)方法，該方法利用三聚氰胺尾氣中的氨氣為原料，將含氨尾氣通入反應(yīng)器中，與已經(jīng)加熱的磷酸或多聚磷酸反應(yīng)，溫度升到240-350℃，維持15-120min，直到形成一種粘性液體，停止通入三聚氰胺尾氣，并急速冷卻、洗滌、干燥，得到聚合度為30-400的聚磷酸銨。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜中尾氣繼續(xù)通入到碳銨生產(chǎn)裝置，得到碳銨。所述的三聚氰胺尾氣可以是高壓、中壓、低壓三聚氰胺裝置生產(chǎn)出的尾氣。本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了三聚氰胺生產(chǎn)企業(yè)將三聚氰胺尾氣變廢為寶，也為聚磷酸銨阻燃劑企業(yè)提供了一條更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的聚磷酸銨阻燃劑生產(chǎn)方法。
文檔編號(hào)C01C1/26GK102674287SQ20121012814
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者姚堯, 朱國(guó)清, 楊斌峰, 沈鐵清, 馬立新 申請(qǐng)人:南通紫鑫實(shí)業(yè)有限公司