專利名稱：一種羧甲基纖維素銨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種羧甲基纖維素銨(CMC-NH4)的制備方法，屬于天然高分子材料化學(xué)改性領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤炭消耗量大，由此引發(fā)的環(huán)境污染尤為嚴(yán)重，其中煙塵、SA和NOx為主要污染物。NOx是火力發(fā)電排放的最主要污染物，是酸雨的主要來(lái)源之一，還是光化學(xué)煙霧的前體物質(zhì)。同時(shí)對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境將形成較大危害。在目前各種脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原脫硝(SCR)應(yīng)用最多、效率最高，其脫氮效率為80 90%，甚至可高達(dá)95%，而且是最成熟的技術(shù)之一，其工藝設(shè)備緊湊，運(yùn)行可靠。SCR的關(guān)鍵是高性能的催化劑，一般以 SCR催化劑粉體為基體，與成型助劑等通過(guò)混合、捏合、擠壓成型、干燥、焙燒等過(guò)程得到。為了得到性質(zhì)均一，有較好機(jī)械強(qiáng)度和孔結(jié)構(gòu)的塑性膏體，需要添加粘合劑、助擠齊IJ、造孔齊U、 玻璃纖維和潤(rùn)滑劑等。其中，羧甲基纖維素銨(CMC-NH4)是一種常用的粘合劑，具有粘結(jié)性好，焙燒后殘留少的特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)用于脫硝行業(yè)的CMC-NH4S要依賴進(jìn)口，一般采用離子交換柱法生產(chǎn)，成本較高，而國(guó)內(nèi)鮮見生產(chǎn)報(bào)道。本發(fā)明以CMC-Na為原料，經(jīng)過(guò)酸化反應(yīng)和銨化反應(yīng)后成功制備出滿足脫硝催化劑使用的CMC-NH4產(chǎn)品，且工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期短，設(shè)備投資少，原料消耗低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的采用成本較低的化學(xué)合成法制備一種溶解性好，具有較好的粘度性能，煅燒后的灰分殘余量少，滿足脫硝催化劑使用的CMC-NH4。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種CMC-NH4的制備方法，其特征在于包括以下步驟
a、將羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)與一定量的硫酸溶液混合均勻，進(jìn)行酸化反應(yīng)；
b、酸化反應(yīng)結(jié)束后，將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離。C、將步驟b中得到的產(chǎn)品與一定量的氨水乙醇溶液混合均勻，進(jìn)行銨化反應(yīng)；
d、將銨化后的物料離心分離；
e、將步驟d中得到的產(chǎn)品烘干、粉碎。所述硫酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為10 40%，步驟c中以乙醇水溶液為反應(yīng)介質(zhì)， 乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為70 95%，氨水的質(zhì)量百分濃度為10 25%。硫酸溶液和CMC的質(zhì)量比6. 5 9. 0 1 ； 乙醇溶液和CMC的質(zhì)量比2. 0 4. 0 :1 ； 氨水和CMC的質(zhì)量比0. 5 3. 0 :1。其中，步驟a中酸化反應(yīng)時(shí)間為100 200min，反應(yīng)溫度為常溫。步驟c中，銨化反應(yīng)時(shí)間為150 250min，反應(yīng)溫度為常溫。步驟e中，烘干溫度為60 80°C，防止溫度過(guò)高導(dǎo)致氨的揮發(fā)。
本發(fā)明方法生產(chǎn)過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期短，設(shè)備投資少，原料消耗低，采用該方法生產(chǎn)的羧甲基纖維素銨，具有較好的粘度性能，同時(shí)煅燒后的灰分殘余量很少。


圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)流程框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1
將一定量羧甲基纖維素鈉粉末(2%NDJ-79粘度850，取代度0. 62),6. 5倍質(zhì)量的濃度 10%硫酸水溶液，攪拌60min后，再靜置酸化40min ；然后將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離；離心后加入0. 5倍質(zhì)量的濃度為10%的氨水溶液，同時(shí)加入2. 0倍質(zhì)量的濃度為70%的乙醇溶液，攪拌混勻后靜置反應(yīng)150min，然后再次離心分離，并在烘箱中烘干 120min，烘干溫度為60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度計(jì)測(cè)量的1%水溶液粘度為92，灰分含量0. 20%。實(shí)施例2:
將一定量羧甲基纖維素鈉粉末(2%NDJ-79粘度850，取代度0. 62)，7. 5倍質(zhì)量的濃度20%硫酸水溶液，攪拌60min后，再靜置酸化90min;將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離；離心后加入1. 0倍質(zhì)量的濃度為15%的氨水溶液，同時(shí)加入4. 0倍質(zhì)量的濃度為80%的乙醇溶液，攪拌混勻后靜置反應(yīng)180min，然后再次離心分離，并在烘箱中烘干 120min，烘干溫度為60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度計(jì)測(cè)量的1%水溶液粘度為97，灰分含量0. 15%。實(shí)施例3:
將一定量羧甲基纖維素鈉粉末(2%NDJ-79粘度850，取代度0. 62),8. 0倍質(zhì)量的濃度 20%硫酸水溶液，攪拌60min后，再靜置酸化120min ；然后去除上層清液，將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離；離心后加入1.5倍質(zhì)量的濃度為20%的氨水溶液，同時(shí)加入 3. 0倍質(zhì)量的濃度為90%的乙醇溶液，攪拌混勻后靜置反應(yīng)210min，然后再次離心分離，并在烘箱中烘干120min，烘干溫度為60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield 型粘度計(jì)測(cè)量的1%水溶液粘度為105，灰分含量0. 08%。實(shí)施例4:
將一定量羧甲基纖維素鈉粉末(2%NDJ-79粘度510，取代度0. 85)，9. 0倍質(zhì)量的濃度 30%硫酸水溶液，攪拌60min后，再靜置酸化120min ；將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離；離心后加入2. 5倍質(zhì)量的濃度為25%的氨水溶液，同時(shí)加入3. 0倍質(zhì)量的濃度為90%的乙醇溶液，攪拌混勻后靜置反應(yīng)MOmin，然后再次離心分離，并在烘箱中烘干 120min，烘干溫度為60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度計(jì)測(cè)量的1%水溶液粘度為50，灰分含量0. 08%。實(shí)施例5:
將一定量羧甲基纖維素鈉粉末(2%NDJ-79粘度1350，取代度0. 72)，8. O倍質(zhì)量的濃度40%硫酸水溶液，攪拌60min后，再靜置酸化140min ；將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離；離心后加入3. 0倍質(zhì)量的濃度為25%的氨水溶液，同時(shí)加入3. 0倍質(zhì)量的濃度為95%的乙醇溶液，攪拌混勻后靜置反應(yīng)250min，然后再次離心分離，并在烘箱中烘干 120min，烘干溫度為60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度計(jì)測(cè)量的1%水溶液粘度為95，灰分含量0. 07%。
術(shù)語(yǔ)
粘度1%水溶液，1%水溶液B型粘度，25 °C條件下檢測(cè)。 灰分灰分含量。
權(quán)利要求
1.一種羧甲基纖維素銨的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、將羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)與一定量的硫酸溶液混合均勻，進(jìn)行酸化反應(yīng)；b、酸化反應(yīng)結(jié)束后，將一定量的水加入產(chǎn)品中，攪拌洗滌，離心分離；C、將步驟b中得到的產(chǎn)品與一定量的氨水乙醇溶液混合均勻，進(jìn)行銨化反應(yīng)；d、將銨化后的物料離心分離；e、將步驟d中得到的產(chǎn)品烘干、粉碎；所述硫酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為10 40%，步驟c中以乙醇水溶液為反應(yīng)介質(zhì)，乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為70 95%，氨水的質(zhì)量百分濃度為10 25% ； 硫酸溶液和CMC的質(zhì)量比6. 5 9. 0 :1 ； 乙醇溶液和CMC的質(zhì)量比2. 0 4. 0 :1 ； 氨水和CMC的質(zhì)量比0. 5 3. 0 :1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備羧甲基纖維素銨的方法，其特征在于步驟a中酸化反應(yīng)時(shí)間為100 200min，反應(yīng)溫度為常溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備羧甲基纖維素銨的方法，其特征在于步驟c中，反應(yīng)時(shí)間為150 250min，反應(yīng)溫度為常溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備羧甲基纖維素銨的方法，其特征在于步驟e中，烘干溫度為60 80°C，防止溫度過(guò)高導(dǎo)致氨的揮發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種羧甲基纖維素銨的制備方法。它是先將羧甲基纖維素鈉粉末和稀硫酸溶液攪拌混合均勻后靜置一段時(shí)間，進(jìn)行酸化反應(yīng)，然后洗滌離心，再加入氨水溶液進(jìn)行銨化，最后再經(jīng)過(guò)洗滌、離心、干燥、粉碎后，得到羧甲基纖維素銨產(chǎn)品。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程工藝比較簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期較短，設(shè)備投資少，原料消耗低。
文檔編號(hào)C08B11/12GK102558366SQ201110457650
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張長(zhǎng)青, 李友琦, 郭鴻雁, 陳洋溢, 陳靜 申請(qǐng)人:重慶力宏精細(xì)化工有限公司