專利名稱：一種濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)消泡劑領域，尤其是以礦物油為載體的一種用于濕法磷酸生產(chǎn)用的消泡劑及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
磷酸主要用于肥料及工業(yè)磷酸鹽生產(chǎn)。磷酸工業(yè)生產(chǎn)方法主要有濕法和熱法。濕法磷酸生產(chǎn)方法適合采用中低品位的磷礦石原料，目前我國80%以上磷酸都采用濕法生產(chǎn)磷酸。濕法磷酸生產(chǎn)所用原料為磷礦粉和硫酸。磷礦粉含有碳酸鹽(CaCO3、MgCO3)、氧化物 (A1203、Fe203)、硅酸鹽、酸不溶物和有機物等成分。在磷礦粉與硫酸反應時，有大量氣體生成，如二氧化碳氣體，氣體在反應漿料液表面形成一個穩(wěn)定的泡沫層，對濕法磷酸生產(chǎn)帶來許多不利影響泡沫產(chǎn)生使液體增高，降低設備利用率；影響磷礦粉的分散及磷酸反應，轉化率、收率降低；造成過程中水分蒸發(fā)和反應熱量移出困難，致使反應溫度升高；面層的泡沫還會被尾氣夾帶排出，造成五氧化二磷的損失和環(huán)境污染。絕大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中，當含有起泡物質的溶液被攪動混入氣體或液相化學反應過程產(chǎn)生氣體時，在溶液表面，就會形成許多泡沫，泡沫會使生產(chǎn)帶來困難，會造成不同程度的經(jīng)濟損失，因而希望抑止起泡或者破滅泡沫。目前，在眾多行業(yè)生產(chǎn)中，都采用加入消泡劑的方法，消除或抑制泡沫。若缺乏對泡沫的足夠控制，可能導致減產(chǎn)或降低產(chǎn)品質量。實踐證明，使用化學消泡劑能控制泡沫，然而消泡劑的消、抑泡效力是不確定的，即便同一種消泡劑，對于不同的起泡體系或不同操作條件，效力往往不同。消泡劑不僅要求其具有對目的物有消、抑泡能力，經(jīng)濟適用，還要不影響磷酸生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質量。因此，消泡劑成分的合成、篩選、組合必須是有特異性的。目前，用于濕法磷酸生產(chǎn)過程中的消泡劑種類，國外主要有脂肪酸、脂肪醇、磷酸酯、脂肪酰胺等。國內(nèi)一般用妥爾油松香脂、妥爾油脂肪酸、油酸及其硫酸鹽、國產(chǎn)YX— I和改性YX — 2型以醇胺脂肪酸酰胺為主體的復合含油基型消泡劑。國內(nèi)濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑的研發(fā)工作始于上世紀80年代，以化工科研院所、高校為主。1986年，江蘇化工研究所率先在國內(nèi)研制出You Xiao — I消泡劑，運用于南化公司磷肥廠30kt / a磷酸銨生產(chǎn)，消泡效果顯著。1990年，該所開發(fā)出含有特定表面活性劑的復合油基型消泡劑優(yōu)于其它單一品種消泡劑的消泡能力。1993年，湖南化工研究院利用煉油廠脫蠟裝置生產(chǎn)出以重蠟油為主要原料，合成出十五烷基磺酰氯，經(jīng)氨水皂化，得到十五烷基磺酸銨，即AS —15，它是一種陰離子表面活性劑，憎水性強于親水性，具有比較低的表面張力，該消泡劑不僅消泡效果良好，同時還起到結晶改良劑的作用。1998年，湖北工學院以脂肪酸二乙酪胺為主要成分，磷酸三丁酪和柴油為稀釋劑，十二烷基磺酸鈉為帶液劑，組成配方(質量比)為6 :4 :1的消泡劑，該消泡劑具有良好的抑泡能力和靜態(tài)消泡性。中國專利〈申請?zhí)枴礐N1883741A〈名稱〉 一種磷肥用消泡劑的制備〈申請(專利權)人 > 南京四新科技應用研究所有限責任公司，該發(fā)明提出用脂肪酸酯和脂肪酸酯胺以2 8-6:4的組合物混配成一種用于濕法磷酸生產(chǎn)的消泡劑；中國專利〈申請?zhí)枴礐N201110113050. 7〈名稱〉一種用于濕法磷酸生產(chǎn)中的消泡劑制備方法〈申請(專利權)人 > 湖北富邦科技股份有限公司，該發(fā)明涉及一種用于濕法磷酸生產(chǎn)中的消泡劑制備方法，其特征在于按以下步驟進行將I. I I. 3摩爾份脂肪酸與I 摩爾份聚醚，及O. I摩爾對甲基苯磺酸催化劑，反應溫度為110 130°C條件下，反應時間為 4 6h，產(chǎn)物即為消泡劑。目前，我國應用于濕法磷酸消泡的化學消泡劑種類還不多，有關消泡劑使用經(jīng)驗及效果方面的報道也較少。開發(fā)一些適應性強、用量少、效率高、價格合適的濕法磷酸生產(chǎn)專用消泡劑就更少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述提供一種方法簡單，成本低廉的以礦物油為載體與消抑泡活性物質經(jīng)過二次乳化復配而制成的用于濕法磷酸生產(chǎn)的消泡劑及其制備方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明的濕法磷酸消泡劑，其特征在于該磷酸消泡劑是由以下重量份數(shù)組成
礦物油30-100 ；
醚類1-30 ；
羧化物1-20 ；
乳化劑1-10 ;
無機鹽1-10。以上所述的礦物油包括潤滑油基礎油、煤油、柴油、白礦油、白油、石蠟等一種或多種。
所述的潤滑油基礎油是礦物基礎油和合成基礎油調配的產(chǎn)品，可以使用包括直鏈、支鏈或多支鏈的烷烴，單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)的環(huán)烷烴或合成烴。以上所述的醚類，包括聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇嵌段聚醚L等一種或多種。以上所述的羧化物是十六酸、十八酸、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鈣、多元醇脂肪酸酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸丁酯等。以上所述的乳化劑為非離子型，可以是司盤類、吐溫類、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚乙烯醚、脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物等單劑或復配物。以上所述的無機鹽為磷酸鹽和硝酸鹽，可以是磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸二氫鉀、磷酸銨、硝酸鈉、硝酸鉀和硝酸銨等。以上所述的用于濕法磷酸生產(chǎn)的消泡劑的生產(chǎn)方法包括以下步驟
(I)活性成分混合物的預乳化將醚類、羧化物、乳化劑投入帶攪拌夾套的混合鍋中，升溫加熱至50 °C 100 °C，充分攪拌至均勻(一次乳化)。(2)消泡劑的復配在活性成分混合物的預乳化結束后，勻速投入礦物油，攪拌至礦物油與主活性成分混合物充分混合，再投入無機鹽，攪拌均勻，冷卻至<40 °C。(3)乳化、均質以均質機或膠體磨進一步將消泡劑乳化、研磨、均質、細化，包裝即得到產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是
I、本發(fā)明用于濕法生產(chǎn)磷酸的消泡劑，生產(chǎn)過程采用二次乳化，促使復配物在油相中溶混，在水相中易分散成微粒，耐高溫強酸，消泡性能及穩(wěn)定性好，不影響磷酸產(chǎn)品品質。
2、本發(fā)明生產(chǎn)過程簡單，生產(chǎn)控制簡便，條件不苛求。3、本發(fā)明的產(chǎn)品對環(huán)境兼容性好，不污染環(huán)境，表面張力低，消泡快，抑泡時間長， 用量少。4、本發(fā)明的原料來源面廣，價格較適宜，性價比高。5、本發(fā)明不但適用于濕法磷酸生產(chǎn)，而且還適用于紡織、印染等行業(yè)酸性介質消泡、抑泡。6、公開專利未見有以礦物油為載體與消抑泡活性物質經(jīng)過二次乳化復配而制成的消泡劑用于濕法磷酸生產(chǎn)消、抑泡。
具體實施例方式實施例I
首先將按比例重量分數(shù)的消泡劑活性成分脂肪醇聚氧乙烯醚10份、聚氧丙烯甘油醚 10份、丙二醇嵌段聚醚L-31 10份及羧化物十二烷基苯磺酸2份，十八酸6份投入混合鍋中預混，然后加入乳化劑S-60 3份，0P-10 2份充分攪拌混合；在攪拌下，將載體基礎油(100 號基礎油)30份，白油23份投入，混合均勻；然后加入磷酸二氫鉀4份混合均勻，隨后經(jīng)過均質機乳化、研磨、均質，細化，得到耐高溫強酸濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑。具體方法是
先將上述的醚類及羧化物投入有夾套帶攪拌的混合鍋中，邊攪拌邊升溫至80 °C，然后加入乳化劑，在80 °C 90 °C下攪拌O. 5 h ;繼續(xù)在攪拌下，勻速地加入載體組合物，在 70° C左右溫度下混合O. 5 h，再投入無機鹽磷酸二氫鉀；攪拌I h 2 h，開始冷卻至40 °C以下經(jīng)均質機均質2次或過膠體磨3次，得到濕法磷酸生產(chǎn)用油型消泡劑，其耐高溫耐酸,在濕法磷酸生產(chǎn)中，消抑泡效果好。實施例2
首先將按比例重量分數(shù)的消泡劑活性成分聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚10份、聚氧乙烯聚氧丙烯單丁基醚10份、丙二醇嵌段聚醚L-61 10份及羧化物十二烷基苯磺酸鈣5份、棕櫚酸異丙酯8份投入混合鍋中預混，然后加入乳化劑S-80 4份，NP-15 I份充分攪拌混合， 在攪拌下，將載體石蠟20份，白礦油20份，煤油10份投入，混合均勻；然后加入硝酸鈉2份混合均勻，隨后經(jīng)過均質機或過膠體磨乳化、研磨、均質、細化，得到耐高溫強酸濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑。具體方法是
先將上述的醚類及羧化物投入有夾套帶攪拌的混合鍋中，邊攪拌邊升溫至60 °C，然后加入乳化劑，在80 °C 90 °C下攪拌O. 5 h，繼續(xù)在攪拌下，勻速地加入載體組合物，在70 °〇左右溫度下混合0.5 h，再投入無機鹽硝酸鈉；攪拌I h 2 h，開始冷卻至40 °C以下經(jīng)均質機均質2次，或過膠體磨3次，得到濕法磷酸生產(chǎn)用油型消泡劑，其耐高溫耐酸，在濕法磷酸生產(chǎn)中，消抑泡效果好。實施例3
首先將按比例重量分數(shù)的消泡劑活性成分丙二醇嵌段聚醚L-61 20份，聚氧丙烯甘油醚10份及羧化物十二烷基苯磺酸5份、脫氫松香酸11份，投入混合鍋中預混，然后加入乳化劑NP-2 3份，T-80 2份充分攪拌混合，在攪拌下，將載體白礦油38份，白油10份投入，
5混合均勻；然后加入磷酸銨I份混合均勻，隨后經(jīng)過均質機或過膠體磨乳化、研磨，均質、細化，得到耐高溫強酸濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑。具體方法是
先將上述的醚類及羧化物投入有夾套帶攪拌的混合鍋中，邊攪拌邊升溫至70 °C，然后加入乳化劑，在80 °C 90 °C下攪拌O. 5 h，繼續(xù)在攪拌下，勻速地加入載體組合物，在70 °〇左右溫度下混合0.5 h，再投加無機鹽磷酸銨；攪拌I h 2 h，開始進行冷卻至40 °〇以下經(jīng)均質機均質2次，或過膠體磨3次，得到濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑，其耐高溫耐酸，在濕法磷酸生產(chǎn)中，消抑泡效果好。實施例4
首先將按比例重量分數(shù)的消泡劑活性成分聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚20份、丙二醇嵌段聚醚L61 10份及羧化物硬脂酸丁酯8份、油酸5份投入混合鍋中預混，然后加入乳化劑 NP-2 3份，AE0-3 2份充分攪拌混合，在攪拌下，將載體白礦油28份，零號柴油10份，白油 10份投入，混合均勻；然后加入磷酸鉀4份混合均勻，隨后經(jīng)過均質機或過膠體磨乳化、研磨，均質、細化，得到耐高溫強酸濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑。具體方法
先將上述的醚類及羧化物投入有夾套帶攪拌的混合鍋中，邊攪拌邊升溫至80 °C，然后加入乳化劑，在80 °C 90 °C下攪拌O. 5 h，繼續(xù)在攪拌下，勻速地加入載體組合物，在70 °〇左右溫度下混合0.5 h，再投加無機鹽磷酸鉀；攪拌I h 2 h，開始進行冷卻至40 °〇以下經(jīng)均質機均質2次，或過膠體磨3次，得到濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑，其耐高溫耐酸，在濕法磷酸生產(chǎn)中，消抑泡效果好。消泡劑消泡性能測試方法是
在1000 ml有刻度的量筒中加入磷礦粉45 g、消泡劑O. I ml及濕法磷酸生產(chǎn)的返酸 250 ml,加熱至80 ,在50r/min轉速攪拌下快速倒進40 ml濃硫酸，同時開始計時,記錄起泡高度、泡沫大小、泡沫顏色及消完泡沫時間。消泡時間愈短，抑泡時間愈長，性能愈好。消抑泡應用實例
本發(fā)明消泡劑消泡性能與外購的消泡劑比較結果見表I :
外樣1，江蘇某有限公司，磷酸專用消泡劑；
外樣2，廣東某公司磷酸消泡劑；
本發(fā)明消泡劑實施例1，實施例2，實施例3，實施例4，
加入測試磷酸起泡液的條件相同，濃度相同。表I消泡劑消抑泡性能比較結果表
權利要求
1.一種濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑，其特征在于該磷酸消泡劑是由以下重量份數(shù)組成的礦物油30-100 ；醚類1-30 ；羧化物1-20 ；乳化劑1-10 ;無機鹽1-10 ；所述的礦物油包括潤滑油基礎油、煤油、柴油、白礦油、白油、石蠟一種或多種；所述的醚類是聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇嵌段聚醚L 一種或多種；所述的羧化物是十六酸、十八酸、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鈣、多元醇脂肪酸酯、棕櫚酸異丙酯或硬脂酸丁酯；所述的乳化劑為非離子型乳化劑，包括司盤類、吐溫類、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚乙烯醚、脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物單劑或復配物；所述的無機鹽為磷酸鹽和硝酸鹽。
2.根據(jù)權利要求I所述的濕法磷酸消泡劑的生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)活性成分混合物的預乳化將醚類、羧化物、乳化劑投入帶攪拌夾套的混合鍋中，升溫加熱至50 V 100 °C，充分攪拌至均勻；(2)消泡劑的復配在活性成分混合物預乳化結束后，勻速投入礦物油，攪拌至礦物油與主活性成分混合物充分混合，再投入無機鹽，攪拌均勻，冷卻至<40 °C;(3)乳化、均質以均質機或膠體磨進一步將消泡劑乳化、研磨、均質、細化，包裝即得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濕法磷酸生產(chǎn)用的消泡劑，其特征在于該磷酸消泡劑是由以下重量份數(shù)組成的礦物油30-100份；醚類1-30份；羧化物1-20份；乳化劑1-10份；無機鹽1-10份。其制備方法是先將醚類、羧化物用復合乳化劑進行預乳化，然后與礦物油、無機鹽進行復配，最后經(jīng)乳化、研磨、均質、細化而制得濕法磷酸生產(chǎn)用消泡劑。本發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)過程簡單，生產(chǎn)控制簡便，條件不苛求；產(chǎn)品不影響磷酸產(chǎn)品品質；產(chǎn)品對環(huán)境兼容性好，不污染環(huán)境；產(chǎn)品表面張力低，消泡快，抑泡時間長，用量少；其原料來源面廣，價格較適宜，性價比高。不但適用于濕法磷酸生產(chǎn)，而且適用于紡織、印染等行業(yè)酸性介質消泡、抑泡。
文檔編號B01D19/04GK102600646SQ20121008489
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2012年3月28日
發(fā)明者蘭景艷, 關文華, 謝秀平, 黃閣輝 申請人:南寧春城助劑有限責任公司