一种生产三聚磷酸钠的新工艺 【技术领域】
本发明涉及一种生产三聚磷酸钠的工艺。
背景技术
现有技术生产三聚磷酸钠使用的主要原料和规格为磷酸(H3PO4≥85％)和纯碱(Na2CO3≥98％)，反应原理为磷酸和纯碱中和，生成磷酸氢二钠和磷酸二氢钠，化学反应式为
所得磷酸钠盐通过干燥和聚合，生成磷酸五钠，化学反应式为
生产工艺通常采用转炉一步法：首先向中和釜中加入清水约1200公斤，然后通入蒸汽，待水温升至40℃时，在搅拌下先加纯碱约100公斤，溶解后缓慢加入85％的磷酸约1300公斤和纯碱，配制成K值(钠/磷的比值)为3.0±0.1的中和液，再加入约5公斤硝铵，搅拌10分钟左右，经约60目过滤，滤液经加压喷入聚合炉，在炉内经干燥并脱水聚合生成三聚磷酸钠产品，最后经筛分及破碎送包装工序。不足之处是所用原料全部采用≥85％的磷酸和≥98％的纯碱，每生产一吨三聚磷酸钠，原料单位成本约3300元/吨，成本高。另外，工业生产中产生的大量废磷酸和废纯碱对周围环境构成严重污染隐患。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种基本利用废磷酸和废纯碱作原料且生产成本很低的生产三聚磷酸钠的新工艺。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：
首先向中和釜(1)中加入≥25％(重量)的废磷酸，然后用蒸汽加热并在搅拌下缓慢加入≥98％(重量)的纯碱，当温度升至≥82℃、PH值为8±1时，加入≥30％(重量)液体烧碱至PH值为12±1、比重为1.2和温度＞90℃时，继续搅拌5～20分钟，釜内液体经沉降后，再将釜内沉降液体送中和釜(2)并加入≥15％(重量)废纯碱，后缓慢加入磷酸和纯碱并调整中和液K值为3.0±0.1，然后加入硝铵，经过滤和聚合炉脱水聚合生成三聚磷酸钠，最后经筛分送包装工序。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：
废磷酸∶废纯碱＝1∶1。废磷酸∶纯碱∶液体烧碱＝1∶(0.2～0.3)∶(0.25～0.35)。
本发明采用≥25％的废磷酸作原料生产三聚磷酸钠，由于废磷酸中含有≤1％的苯和苯胺，当物料进入聚合炉后，在高温下苯和苯胺全部变成碳，使三聚磷酸钠的颜色变黑，严重影响三聚磷酸钠的质量，因此，在物料进入聚合炉前彻底清除苯和苯胺是采用废磷酸作原料生产三聚磷酸钠的关键。
由于苯是一种无色易挥发和易燃液体，具有芳香气味，有毒，沸点80.1℃。因此，在反应过程中控制中和釜(1)中介质温度≥82℃，即可清除苯。另由于苯胺是一种无色油状液体，有强烈气味，有毒，密度为1.0216。且三聚磷酸钠具有除油作用，所以，在反应过程中控制中和釜(1)中介质比重为≥1.2即可将苯胺悬浮在中和釜(1)中液体地表面，物料从中和釜(1)的底部放出，待接近放到悬浮物时即停止，可于每生产三釜清洗一次，这样便将苯胺清除。
本发明每生产一吨三聚磷酸钠，原料单位成本约2700元/吨，成本低。综合利用了目前有关工业生产中产生的大量废磷酸和废纯碱，减少了废磷酸和废纯碱对周围环境的污染，为废磷酸和废纯碱的利用开辟了一个新途径。
【附图说明】
图1是本发明实施例的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
首先向中和釜(1)中加入≥25％(重量)的废磷酸1吨，然后开启蒸汽阀进行加热，开动搅拌机并缓慢加入≥98％(重量)的纯碱280公斤，当温度升至≥82℃、PH值为8±1时，加入≥30％(重量)液体烧碱至PH值为12±1、比重为1.2和温度＞90℃时，继续搅拌5～20分钟，釜内液体经沉降1小时后，再将釜内沉降液体送入中和釜(2)，〔上部悬浮物留在中和釜(1)中，每隔几次清洗一次中和釜(1)〕，并向中和釜(2)中加入≥15％(重量)废纯碱1吨，同时加入≥85％(重量)的磷酸640公斤，然后加入纯碱调配成中和度K值(钠/磷的比值)为3.0±0.02的中和液，然后加入5公斤硝铵，搅拌10分钟，经约60目过滤，滤液经加压喷成雾状入聚合炉，在炉内经干燥并脱水聚合生成三聚磷酸钠产品，最后经筛分及破碎送包装工序。