利用廢硫酸生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，包括使廢硫酸經(jīng)活性炭脫色處理后與氫氧化鈣反應生成二水硫酸鈣，再將二水硫酸制備成懸浮液加入加壓反應釜中以制備半水硫酸鈣晶須。本發(fā)明的方法綠色環(huán)保，無污染，由于利用廢硫酸做原料，有效解決了廢硫酸污染問題，極大地降低了生產(chǎn)成本，并且工藝操作簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】利用廢硫目^?生嚴硫目S纟丐晶須的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢酸處理，具體地說，涉及一種利用硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢酸來生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法。
【背景技術】
[0002]目前，L-抗壞血酸棕櫚酸酯的生產(chǎn)工藝多以L-抗壞血酸和棕櫚酸為原料，以濃硫酸為催化劑制備而成，如中國專利CN101759671、CN102260231和CN102558115等。在此過程中，伴有大量廢硫酸生成，污染嚴重，隨著我國政府和人民對環(huán)境的日益關注，這種老式生產(chǎn)工藝因其伴隨的環(huán)境污染因而面臨著巨大改造升級壓力，然而，設備改造、工藝升級需要高額前期投入，對于民族企業(yè)來說，難以承受這種前期資金投入；因而，急需一種投入較低、成本能夠為國內(nèi)企業(yè)所接受的廢物處理工藝，來降低傳統(tǒng)工藝對環(huán)境造成的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中硫酸副產(chǎn)物造成環(huán)境污染、處理成本高昂等不足而提供的一種硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢酸處理方法，該方法綠色環(huán)保，有效解決了廢硫酸污染問題，經(jīng)濟效益好。
[0004]發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，對于傳統(tǒng)的L-抗壞血酸棕櫚酸酯的生產(chǎn)工藝中的副產(chǎn)物濃硫酸，可以通過本發(fā)明的方法來進行回收利用。
[0005]本發(fā)明的化 學反應原理大致如下:硫酸可與氫氧化鈣中和，反應生成二水硫酸鈣。其反應式為:
[0006]H2S04+Ca (OH) 2+2H20 — CaSO4.2H20+H20
[0007]硫酸鈣晶須是以CaSO4.2Η20為原料，通過人為控制，使其以單晶形式生長，具有均勻的橫截面、完整的外形、完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的纖維狀(須狀)單晶體，其反應式大致如下:
[0008]CaSO4.2Η20 (顆粒狀)—Ca2++S0廣+2Η20
[0009]CaSO4.0.5Η20 — CaSO4.0.5Η20 (纖維狀)
[0010]CaSO4.0.5Η20 — CaSO4 (纖維狀)+0.5Η20
[0011]硫酸鈣晶須具有強度高、韌性好、耐高溫及耐腐蝕等優(yōu)良性能。此外，硫酸鈣晶須無毒、安全環(huán)保、制造成本低，可廣泛應用于橡膠、塑料、涂料、黏結(jié)劑、造紙、紡織等諸多行業(yè)。
[0012]發(fā)明人在大量實驗的基礎上，驚喜地發(fā)現(xiàn)通過本發(fā)明的方法，可以高效低耗地對硫酸廢液進行有效處理，降低對環(huán)境造成的污染，且提高了產(chǎn)值，操作簡單，對生產(chǎn)設備要求低，具有很高的產(chǎn)業(yè)應用價值。
[0013]本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，采用硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢酸為原料，將廢硫酸經(jīng)活性炭脫色處理后與氫氧化鈣反應生成二水硫酸鈣，再將二水硫酸鈣制備成懸浮液加入加壓反應釜中以制備半水硫酸鈣晶須。
[0014]本發(fā)明的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，依次包括如下步驟:[0015](I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸作為原料；
[0016](2)將廢硫酸經(jīng)活性炭脫色處理后與氫氧化鈣反應生成二水硫酸鈣；
[0017](3)再將二水硫酸鈣制備成懸浮液加入加壓加熱反應釜中進行以制備半水硫酸鈣晶須；
[0018](4)反應結(jié)束，停止加熱，冷卻，取出生成物，抽濾，干燥，即得半水硫酸鈣晶須。
[0019]其中，步驟(1)具體步驟如下:收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫Ife中硫Ife含量為15~25%。[0020]步驟(2)的具體參數(shù)如下:取20~50重量份活性炭,加入200~800重量份的所述廢硫酸中，并將混合液置于30~60°C條件下脫色10~50min，抽濾，向濾液中加入70~90重量份氫氧化鈣，室溫反應10~30min，抽濾，即得二水硫酸鈣。
[0021]步驟(3)的具體參數(shù)如下:將上述二水硫酸鈣和1.5~2X IO3重量份的水加入反應釜中，并設定攪拌速度為180~240r/min、加熱溫度為100~150°C并用氮氣加壓至I~3MPa。在上述條件下，反應3~7h。
[0022]優(yōu)選地，步驟(3)中采用純化水，所述的純化水是雙蒸水，更優(yōu)選為去離子水。
[0023]步驟(4)的具體參數(shù)如下:反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至60~90°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于90~130°C干燥2~5h，即得半水硫酸鈣晶須。
[0024]優(yōu)選地，本發(fā)明的方法僅由上述(4)個步驟依次組成。
[0025]優(yōu)選地，本發(fā)明的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法由以下四個步驟組成:
[0026]( I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為15~25%。
[0027](2)取20~50g活性炭，加入200~800g的含量為15~25%廢硫酸中，并將混合液置于30~60°C條件下脫色10~50min,抽濾，向濾液中加入70~90g氫氧化鈣,室溫反應10~30min，抽濾，即得二水硫酸鈣。
[0028](3)將上述二水硫酸鈣和1.5~2kg純化水加入反應釜中，并設定攪拌速度為180~240r/min、加熱溫度為100~150°C并用氮氣加壓至I~3MPa。在上述條件下，反應
3~7h。
[0029](4)反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至60~90°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于90~130°C干燥2~5h，即得半水硫酸鈣晶須。
[0030]更優(yōu)選地，上述步驟(1)中活性炭優(yōu)選為30g，含量為18.6%的濃硫酸優(yōu)選為600g，脫色溫度和時間分別優(yōu)選為50°C和30min，氫氧化鈣優(yōu)選為84g，反應時間優(yōu)選為20min。
[0031]上述步驟(2)中純化水優(yōu)選為1.8kg，攪拌速度優(yōu)選為230r/min、加熱溫度優(yōu)選為130°C，加壓壓強優(yōu)選為2MPa，反應時間優(yōu)選為5h。
[0032]上述步驟(3)中冷卻溫度優(yōu)選為80°C，干燥溫度優(yōu)選為120°C，干燥時間優(yōu)選為4h0
[0033]本發(fā)明具有如下有益技術效果:(1)綠色環(huán)保，無污染。(2)有效解決了廢硫酸污染問題，在我國自然環(huán)境污染嚴重的當今，這具有非常重大的意義，具有非常好的產(chǎn)業(yè)應用價值和前景。(3)利用廢硫酸做原料，極大地降低了生產(chǎn)成本。(4)工藝操作簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)?！揪唧w實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0035]實施例1利用L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須
[0036]( I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為19.2%。
[0037](2)取30g活性炭，加入600g的含量為19.2%廢硫酸中，并將混合液置于50°C條件下脫色30min，抽濾，向濾液中加入87g氫氧化鈣，室溫反應20min，抽濾，即得二水硫酸鈣。[0038](3)將上述二水硫酸鈣和2kg純化水加入反應釜中，并設定攪拌速度為220r/min、加熱溫度為125°C并用氮氣加壓至2MPa。在上述條件下，反應4h。
[0039](4)反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至80°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于110°c干燥4h，即得半水硫酸鈣晶須產(chǎn)品122.9g，收率為67.9%。經(jīng)檢驗，所得硫酸鈣晶須的平均長徑比為100~200，白度為99%，CaSO4含量≥99% (折干)。
[0040]實施例2利用L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須
[0041 ] (I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為18.6 %。
[0042](2)取30g活性炭，加入600g的含量為18.6%廢硫酸中，并將混合液置于50°C條件下脫色30min，抽濾，向濾液中加入84g氫氧化鈣，室溫反應20min，抽濾，即得二水硫酸鈣。
[0043](3)將上述二水硫酸鈣和1.8kg純化水加入反應釜中，并設定攪拌速度為230r/min、加熱溫度為130°C并用氮氣加壓至2MPa。在上述條件下，反應5h。
[0044](4)反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至80°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于120°C干燥4h，即得半水硫酸鈣晶須產(chǎn)品119g，收率為68%。經(jīng)檢驗，所得硫酸鈣晶須的平均長徑比為100~200，白度為99%，CaSO4含量≥99% (折干)。
[0045]實施例3利用L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須
[0046]( I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為15%。
[0047](2)取20g活性炭，加入200g的含量為15%廢硫酸中，并將混合液置于60°C條件下脫色IOmin,抽濾，向濾液中加入70g氫氧化鈣,室溫反應30min,抽濾，即得二水硫酸鈣。
[0048](3)將上述二水硫酸鈣和1.5kg純化水加入反應釜中，并設定攪拌速度為180r/min、加熱溫度為100°C并用氮氣加壓至3MPa。在上述條件下，反應3h。
[0049](4)反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至70°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于90°C干燥5h，即得半水硫酸鈣晶須產(chǎn)品32.6g，收率為69.3%。經(jīng)檢驗，所得硫酸鈣晶須的平均長徑比為100~200，白度為97.5%，CaSO4含量≥99% (折干)。
[0050]實施例4利用L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須
[0051 ] (I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為25%。
[0052](2)取50g活性炭，加入SOOg的含量為25%廢硫酸中，并將混合液置于30°C條件下脫色50min,抽濾，向濾液中加入90g氫氧化鈣,室溫反應30min,抽濾，即得二水硫酸鈣。[0053](3)將上述二水硫酸鈣和2kg純化水加入反應釜中，并設定攪拌速度為240r/min、加熱溫度為150°C并用氮氣加壓至IMPa。在上述條件下，反應3h。
[0054](4)反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至90°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于130°C干燥2h，即得半水硫酸鈣晶須產(chǎn)品207.1g,收率為66.1%。經(jīng)檢驗，所得硫酸鈣晶須的平均長徑比為100~200，白度為99%，CaSO4含量≥99% (折干)。
[0055]實施例5利用L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須
[0056]( I)收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為20.0%。
[0057](2)取40g活性炭，加入500g的含量為20.0%廢硫酸中，并將混合液置于40°C條件下脫色20min，抽濾，向濾液中加入80g氫氧化鈣，室溫反應18min，抽濾，即得二水硫酸鈣。
[0058](3)將上述二水硫酸鈣和1.6kg純化水加入反應釜中，并設定攪拌速度為200r/min、加熱溫度為120°C并用氮氣加壓至2MPa。在上述條件下，反應6h。
[0059](4)反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至70°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于100°c干燥5h，即得半水硫酸鈣晶須產(chǎn)品207g，收率為68%。經(jīng)檢驗，所得硫酸鈣晶須的平均長徑比為100~200，白度為99%，CaSO4含量≥99% (折干)。
[0060]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種利用廢硫酸生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，依次包括如下步驟: (O收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸作為原料； (2)將收集到的廢硫酸經(jīng)活性炭脫色處理后與氫氧化鈣反應生成二水硫酸鈣； (3)再將二水硫酸鈣制備成懸浮液加入加壓加熱反應釜中進行以制備半水硫酸鈣晶須； (4)反應結(jié)束，停止加熱，冷卻，取出生成物，抽濾，干燥，即得半水硫酸鈣晶須。
2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，步驟(1)為:收集硫酸法制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯中的廢硫酸為原料，該廢硫酸中硫酸含量為15%~25%。
3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，步驟(2)為:取20~50重量份活性炭，加入200~800重量份的所述廢硫酸中，并將混合液置于30~60°C條件下脫色10~50min,抽濾，向濾液中加入70~90重量份氫氧化鈣,室溫反應10~30min,抽濾，即得二水硫酸鈣。
4.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，步驟(3)為:將步驟(2)得到的二水硫酸鈣和1.5~2X IO3重量份的水加入反應釜中，并設定攪拌速度為180~240r/min、加熱溫度為100~150°C并用氮氣加壓至I~3Mpa，在此條件下，反應3~7h。
5.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，步驟(4)為:反應結(jié)束即停止加熱，當反應釜內(nèi)溫度冷卻至60~90°C時，放氣，并取出生成物，抽濾，濾餅置于90~130°C干燥2~5h，即得半水硫酸鈣晶須。
6.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，步驟(3)中采用純化水。
7.根據(jù)權利要求6所述的生產(chǎn)硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，步驟(3)中采用的純化水是雙蒸水。
8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I)中活性炭優(yōu)選為30重量份，含量為18.6%的濃硫酸為600重量份,脫色溫度和時間分別為50°C和30min,氫氧化鈣為84g,反應時間為20min。
9.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)中純化水為1.8X IO3重量份，攪拌速度為230r/min、加熱溫度為130°C，加壓壓強為2MPa，反應時間為5h。
10.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I)中冷卻溫度為80°C，干燥溫度為120°C，干燥時間為4h。
【文檔編號】C30B29/46GK103540996SQ201310451677
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】陶濤, 汪洪湖, 張亞, 孫建華, 林文龍 申請人:蚌埠豐原醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司