CN111233009B - 一种重碱助滤剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重碱助滤剂及其制备方法，其解决了重碱滤饼含水量高、重碱烧成率低的技术问题，其由以下重量份数的原料组成，烷基二苯醚二磺酸钠15～30份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠10～20份，1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮0.05～0.2份，水为余量。本发明同时提供了其制备方法。本发明可广泛应用于制碱工艺领域。

Description

一种重碱助滤剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及制碱工艺领域，具体地说是一种重碱助滤剂及其制备方法。
背景技术
现代制碱技术中，纯碱一般是由重碱(碳酸氢钠，也叫小苏打)加热分解制得，重碱从母液中分离出来是一个重要的工序，重碱经转筒式真空过滤机(又叫滤碱机)或者皮带式真空过滤机过滤后，在过滤机表面形成含水的重碱滤饼，在过滤过程，需要同时使用洗水对滤饼进行洗涤，以洗去中间滤饼中含有的氯化物，然后将含水的重碱滤饼进行加热煅烧制备纯碱，煅烧过程中，蒸发掉重碱滤饼中的水分消耗大量的热能，重碱滤饼含水越低，耗能越低，因此重碱水分含量的高低是决定纯碱生产成本大小的重要因素。
发明内容
本发明就是为了解决上述背景中的技术问题，提供了一种无异味、高效降低重碱水分和提高重碱烧成率的重碱助滤剂及其制备方法。
为此，本发明提供了一种重碱助滤剂，由以下重量组分的原料组成，烷基二苯醚二磺酸钠15～30份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠10～20份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05～0.2份，水为余量。
优选地，烷基二苯醚二磺酸钠22份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠15份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.1份，水为余量。
优选地，所述烷基二苯醚二磺酸钠为十二烷基二苯醚二磺酸钠和十六烷基二苯醚二磺酸钠的一种或者两种复配物。
同时，本发明还提供了一种重碱助滤剂的制备方法，具体包含以下步骤：
(1)称取烷基二苯醚二磺酸钠15～30份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠10～20份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05～0.2份；
(2)在配料锅中加入水，开启搅拌，转速控制在30～60r/min，控制水温至30～50℃；
(3)依次在配料锅中加入烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，控制转速和温度，搅拌均匀后得到混合溶液；
(4)将所述步骤(3)制得的混合溶液进行冷却水降温，加入1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，搅拌制得重碱助滤剂。
优选地，所述步骤(3)中的转速为60～90r/min，温度为40～50℃，搅拌时间为20～50min。
优选地，所述步骤(4)中温度为40℃，搅拌时间为10～20min。
本发明的有益效果为：
(1)本发明中的烷基二苯醚二磺酸钠为十二烷基二苯醚二磺酸钠和十六烷基二苯醚二磺酸钠的一种或者两种复配物，特别优选十二烷基二苯醚二磺酸钠和十六烷基二苯醚二磺酸钠的复配物，与传统的阴离子表面活性剂相比，由于分子中两个带负电荷的磺酸基之间会产生一个负电荷增强的重叠区,分子中两个亲水基通过二苯醚相连，产生协同效应，具有较好的溶解性能、表面活性，而且耐盐耐碱，具有较好的润湿力。
(2)本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠的分子中含有9EO数，即AEC9Na，具备较好的溶解性、润湿性和分散性。烷基二苯醚二磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠均具备较好的润湿能力，两者复配可以发挥协同润湿能力。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所描述的本发明。
实施例1
按以下重量份数准备原料：
Figure BDA0002395239330000021
Figure BDA0002395239330000031
重碱助滤剂的制备方法：
(1)在配料锅中加入74.8份水，开启搅拌，转速控制在30r/min，控制水温至30℃。
(2)依次在配料锅中加入15份十二烷基二苯醚二磺酸钠、10份脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，控制转速60r/min，控制配料锅中温度为40℃，搅拌20min，制得混合溶液。
(3)对步骤(2)的混合溶液进行冷却水降温，降温至40℃以下时，加入0.2份1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，搅拌10min，制得重碱助滤剂。
实施例2
按以下重量百分比准备原料：
Figure BDA0002395239330000032
重碱助滤剂的制备方法：
(1)在配料锅中加入49.95份水，开启搅拌，转速控制在60r/min，控制水温至50℃。
(2)依次在配料锅中加入30份十六烷基二苯醚二磺酸钠、20份脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，控制转速90r/min，控制配料锅中温度50℃，搅拌50min。
(3)对步骤(2)的混合溶液进行冷却水降温，降温至40℃以下时，加入0.05份1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，搅拌20min，制得重碱助滤剂。
实施例3
按以下重量百分比准备原料：
Figure BDA0002395239330000033
Figure BDA0002395239330000041
重碱助滤剂的制备方法：
(1)在配料锅中加入60.9份水，开启搅拌，转速控制在45r/min，控制水温至40℃。
(2)依次在配料锅中按加入12份十二烷基二苯醚二磺酸钠、12份十六烷基二苯醚二磺酸钠和15份脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，控制转速75r/min，控制配料锅中温度45℃，搅拌35min。
(3)对步骤(2)的混合溶液进行冷却水降温，降温至40℃以下时，加入0.1份1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，搅拌15min，制得重碱助滤剂。
实际生产试验一
将实施例1制得的助滤剂稀释成5％～10％的溶液，充分混匀后分为三组，分别为组1、组2和组3，分别用计量泵定量打入洗水管线中，使其在洗水中的浓度为0.02％，试验的具体生产参数为滤碱机的真空度为-320mmHg，吹风压力为175mmHg，洗水温度为38℃，测量的实验数据如表1所示。
表1组1～3试验测试数据
Figure BDA0002395239330000042
Figure BDA0002395239330000051
试验结论：由表1可知，添加实施例1的重碱助滤剂后，重碱烧成率最高可达53.10％，而重碱水分含量最低为16.94％，改善了联碱水平衡状况。而且生产后的重碱没有结疤、粘斗的情况，输碱系统工况有所改善。根据成本核算，每吨碱可节约10.2元，上述试验成本节约7905元。
实际生产试验二
将实施例2制得的助滤剂稀释成5％～10％的溶液，充分混匀后分为三组，分别为组4、组5和组6，分别用计量泵定量打入洗水管线中，使其在洗水中的浓度为0.02％，试验的具体生产参数为滤碱机的真空度为-315mmHg，吹风压力为165mmHg，洗水温度为38℃，测量的实验数据如表2所示。
表2组4～6试验测试数据
Figure BDA0002395239330000052
试验结论：由表2可知，添加实施例2的重碱助滤剂后，重碱烧成率最高可达53.04％，而重碱水分含量最低为16.82％，改善了联碱水平衡状况。而且生产后的重碱没有结疤、粘斗的情况，输碱系统工况有所改善。根据成本核算，每吨碱可节约10.3元，上述试验成本节约7848.6元。
实际生产试验三
将实施例3制得的助滤剂稀释成5％～10％的溶液，充分混匀后分为三组，分别为组7、组8和组9，分别用计量泵定量打入洗水管线中，使其在洗水中的浓度为0.02％，试验的具体生产参数为滤碱机的真空度为-325mmHg，吹风压力为180mmHg，洗水温度为38℃，测量的实验数据如表3所示。
表3组7～9试验测试数据
Figure BDA0002395239330000061
试验结论：由表3可知，添加实施例3的重碱助滤剂后，重碱烧成率最高可达54.12％，而重碱水分含量最低为15.70％，改善了联碱水平衡状况。而且生产后的重碱没有结疤、粘斗的情况，输碱系统工况有所改善。根据成本核算，每吨碱可节约10.5元，上述试验成本节约8295元。
对比试验一
将实施例1～3重碱含水量和重碱烧成率进行汇总，分别取平均值，与未添加助滤剂的制碱工艺的数据进行比对，如表4所示，
表4
空白对照 实施例1 实施例2 实施例3
重碱含水量％ 21.5 17.06 16.86 16.02
重碱烧成率％ 49.88 52.75 52.99 53.84
试验结论：通过表4可知，实施例1～3的平均含水量和平均烧成率与未添加助滤剂相比，水分明显下降了，烧成率明显上升，说明本发明的助滤剂有效降低重碱水分，提高重碱煅烧率。实施例3的平均含水量最低，下降了5.03；平均煅烧率最高，上升了3.96％，说明十二烷基二苯醚二磺酸钠和十六烷基二苯醚二磺酸钠的复配物产生协同效应，具有较好的表面活性，进一步增强本发明助滤剂的效果。
对比试验二
将实施例1～3重碱含水量和重碱烧成率进行汇总，分别取平均值，与现有的市售重碱助滤剂进行比对，得出的实验数据如下表5：
表5
市售助滤剂 实施例1 实施例2 实施例3
重碱含水量％ 19.11 17.06 16.86 16.02
重碱烧成率％ 51.65 52.75 52.99 53.84
实验结论：通过表5可知，实施例1～3的平均含水量和平均烧成率与现有市售重碱助滤剂相比，降低重碱水分能力和重碱煅烧率更优。实施例3的平均含水量最低，下降了3.09；平均煅烧率最高，上升了2.19％，说明烷基二苯醚二磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠两者复配可以发挥协同润湿能力，进一步增强本发明助滤剂的效果。
对比例3
将实施例1-3制得重碱助滤剂与现有的市售重碱助滤剂(主要成分含有璜化琥珀酸二辛酸酯钠盐)的气味进行评价。气味强度评价标准如表6所示，评价数据如表7所示：
表6气味强度评价标准
等级 说明
1 察觉不到
2 有轻微气味
3 有容易识别的气味
4 有明显的气味
5 有强烈气味
6 有不能忍受的气味
表7气味强度评价数据
市售助滤剂 实施例1 实施例2 实施例3
气味等级 4.8 0.8 0.9 0.8
试验结论：根据表6和表7可知，本发明的重碱助滤剂几乎没有气味，相比于现有市售助滤剂的强烈气味，本发明的重碱助滤剂刺激性小、更加安全。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种重碱助滤剂，其特征是由以下重量组分的原料组成，烷基二苯醚二磺酸钠15～30份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠10～20份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05～0.2份，水为余量，所述烷基二苯醚二磺酸钠为十二烷基二苯醚二磺酸钠和十六烷基二苯醚二磺酸钠的一种或者两种复配物。
2.根据权利要求1所述的重碱助滤剂，其特征在于，烷基二苯醚二磺酸钠24份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠15份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.1份，水为余量。
3.如权利要求1所述的重碱助滤剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)称取烷基二苯醚二磺酸钠15～30份，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠10～20份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05～0.2份；
(2)在配料锅中加入水，开启搅拌，转速控制在30～60r/min，控制水温至30～50℃；
(3)依次在配料锅中加入烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，控制转速和温度，搅拌均匀后得到混合溶液；
(4)将所述步骤(3)制得的混合溶液进行冷却水降温，加入1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，搅拌制得重碱助滤剂。
4.根据权利要求3所述的重碱助滤剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的转速为60～90r/min，温度为40～50℃，搅拌时间为20～50min。
5.根据权利要求3所述的重碱助滤剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中温度为40℃，搅拌时间为10～20min。
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