RU2692333C1 - Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция - Google Patents
Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692333C1 RU2692333C1 RU2019104752A RU2019104752A RU2692333C1 RU 2692333 C1 RU2692333 C1 RU 2692333C1 RU 2019104752 A RU2019104752 A RU 2019104752A RU 2019104752 A RU2019104752 A RU 2019104752A RU 2692333 C1 RU2692333 C1 RU 2692333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium peroxide
- granules
- cao
- lime
- peroxide
- Prior art date
Links
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 title claims abstract description 73
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000008187 granular material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 17
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000003845 household chemical Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002304 perfume Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 18
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000003979 granulating agent Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- MHVJRKBZMUDEEV-APQLOABGSA-N (+)-Pimaric acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC[C@](C=C)(C)C=C2CC1 MHVJRKBZMUDEEV-APQLOABGSA-N 0.000 description 1
- MHVJRKBZMUDEEV-UHFFFAOYSA-N (-)-ent-pimara-8(14),15-dien-19-oic acid Natural products C1CCC(C(O)=O)(C)C2C1(C)C1CCC(C=C)(C)C=C1CC2 MHVJRKBZMUDEEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZHUQGOMQSRZGAZ-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide hydrate Chemical compound O.[Ca++].[O-][O-] ZHUQGOMQSRZGAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229920003176 water-insoluble polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/04—Metal peroxides or peroxyhydrates thereof; Metal superoxides; Metal ozonides; Peroxyhydrates thereof
- C01B15/043—Metal peroxides or peroxyhydrates thereof; Metal superoxides; Metal ozonides; Peroxyhydrates thereof of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium or beryllium or aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к технологии получения капсулированных гранул пероксида кальция - стабилизированного твердого источника активного кислорода. Способность генерировать активные формы кислорода и пероксид водорода определяет широкое применение пероксида кальция в пищевой, парфюмерной промышленности, сельском хозяйстве, медицине, бытовой химии, восстановлении загрязненных почв и водоемов, отбеливании бумаги и волокон, очистке питьевой воды и жидких отходов и т.д. Предложен способ получения капсулированных гранул пероксида кальция, включающий взаимодействие извести с водным раствором пероксида водорода и последующую грануляцию и капсуляцию пероксида кальция, отличающийся тем, что известь вводят в виде водной суспензии, молярное отношение СаО:HOсоставляет 0.8-2.0, используют 20-50 мас. % водный раствор пероксида водорода, содержащий 0.5-5 мас. % полифосфата натрия (по отношению к СаО) в качестве капсулирующего агента и 0.5-2 мас. % (по отношению к СаО) метасиликата натрия, осадок после смешения растворов отделяют и подают в шнековый смеситель, нагретый до температуры 40-60°С, который равномерно загружает сформированные гранулы в камеру с псевдоожиженным слоем, где происходит окончательная дегидратация и капсулирование продукта в токе воздуха, нагретого до температуры 40-60°С. Целесообразно, что маточный раствор после отделения осадка используют для приготовления водной суспензии извести. Предложенный способ позволяет за один технологический цикл получать капсулированные гранулы пероксида кальция с высоким содержанием активного кислорода и контролируемой активностью, востребованные в различных областях промышленности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 13 пр.
Description
Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к технологии получения капсулированных гранул пероксида кальция - стабилизированного твердого источника активного кислорода. Способность генерировать активные формы кислорода и пероксид водорода определяет широкое применение пероксида кальция в пищевой, парфюмерной промышленности, сельском хозяйстве, медицине, бытовой химии, восстановлении загрязненных почв и водоемов, отбеливании бумаги и волокон, очистке питьевой воды и жидких отходов и т.д. Немаловажными характеристиками продукции являются срок хранения, удобство транспортировки и применения, в частности контролируемое выделение активных форм кислорода. В связи с этим существует необходимость получения пероксида кальция в виде капсулированных гранул, что предотвращает неконтролируемое разложение СаО2 во влажной атмосфере, содержащей СО2, способствует длительному хранению, а также позволяет регулировать активность продукта.
Решение задачи стабилизации пероксида кальция заключается в применении различных технологических приемов, среди которых чаще всего применяются такие способы стабилизации, как грануляция и капсуляция СаО2. В первом случае, как правило, раствор, содержащий гранулирующие добавки, добавляют к кристаллическому пероксиду кальция, и в процессе сушки происходит формирование гранул. Капсуляцию обычно осуществляют распылением раствора, содержащего капсулирующие вещества, на поверхность предварительно полученных в отдельной технологической стадии гранул пероксида кальция.
Известен способ получения микрокапсул пероксида кальция [CN 104840484], заключающийся в получении капсулированного продукта из дисперсии пероксида кальция в растворе полимера (этилцеллюлоза, полилактид) с использованием дихлорметана и петролейного эфира.
В способе получения покрытых оболочкой частиц пероксида кальция [CN 105907401], в качестве гранулирующих и капсулирующих агентов использовали крахмал, формальдегид, поливиниловый спирт которые смешивали непосредственно с порошком пероксида кальция.
Недостатком данных способов является использование токсичных органических соединений, что ограничивает область применения продукта.
В способе [CN 108310470] для получения покрытых оболочкой микросфер пероксида кальция использовали водный раствор желатина и предварительно полученный порошок пероксида кальция.
В способе [CN 105885860] для получения покрытых оболочкой гранул пероксида кальция размером 3-5 мм использовали смоляные кислоты (абиетиновая, пимаровая) и коммерчески доступный порошок пероксида кальция. Грануляцию порошка пероксида кальция предварительно осуществляли производными крахмала.
В способе [CN 105885859] для получения покрытых оболочкой частиц пероксида кальция в качестве капсулирующих и гранулирующих агентов использовали бентонит, крахмал и смесь парафинов С17-С35, которые смешивали непосредственно с порошком пероксида кальция.
В изобретении [JPH 08239205] авторами было предложено проводить обработку частиц пероксида кальция распылением специального раствора, содержащим 0.1-1.5% алкилтриалкоксисилана, с последующей сушкой в токе сухого воздуха.
В способе [CN 105925267] для получения гранул пероксида кальция использовали коммерчески доступный пероксид кальция и этиловый эфир целлюлозы. Грануляцию порошка пероксида кальция предварительно осуществляли производными крахмала.
В способе получения покрытых оболочкой частиц пероксида кальция [CN 103435111], в качестве капсулирующих и гранулирующих агентов использовали бентонит, поливинилпирролидон и крахмал, которые смешивали непосредственно с порошком пероксида кальция.
В способе [US 4293426] порошок пероксида кальция, полученный в отдельную технологическую стадию путем взаимодействия пероксида водорода и извести, капсулировали нерастворимыми в воде полимерами с температурой плавления не меньше 50°С (поливинилиденхлорид, полистирол, поливинилхлорид, сополимер винилиденхлорида с метилакрилатом).
Общим недостатком предложенных способов является сложность и дороговизна технологического процесса, связанная с необходимостью капсулирования предварительно синтезированного или коммерческого пероксида кальция в отдельном технологическом цикле.
Наиболее близкое техническое решение, выбранное в качестве прототипа, изложено в [US 4470839]. Способ получения капсулированного пероксида кальция включает взаимодействие раствора капсулирующего агента - водорастворимого конденсированного фосфата, в частности, полифосфата щелочного металла с порошком пероксида кальция, предварительно синтезированного взаимодействием пероксида водорода и извести. Для этого водный раствор капсулирующего агента распыляют над частицами пероксида кальция. В процессе испарения воды формируются капсулированные гранулы или их агломераты разной формы со средним диаметром 0.1-25 мм, содержащие до 20% мас. капсулирующего агента.
Основным недостатком прототипа является неконтролируемость процесса грануляции, ввиду отсутствия гранулирующей добавки, что приводит к формированию частиц разного размера и их агрегатам. Вследствие этого распределение конденсированного фосфтата на поверхности пероксида кальция происходит неравномерно и стабильность получаемого продукта снижается. Еще одним недостатком является использование отдельной стадии для получения пероксида кальция, существенно увеличивающей затраты на производственный процесс.
Технической задачей является получение капсулированных гранул пероксида кальция.
Предлагаемое изобретение направлено на изыскание способа получения капсулированных гранул пероксида кальция с высоким содержанием СаО2 путем единовременного процесса синтеза пероксида кальция в присутствии гранулирующего и капсулирующего агентов. При этом реализация схемы синтеза происходит за один технологический цикл, что позволяет существенно сократить производственные затраты.
Технический результат достигается тем, что предложен способ получения капсулированных гранул пероксида кальция, включающий взаимодействие извести с водным раствором пероксида водорода и последующую грануляцию и капсуляцию пероксида кальция, отличающийся тем, что известь вводят в виде водной суспензии, молярное отношение СаО:H2O2 составляет 0.8-2.0, используют 20-50 мас. % водный раствор пероксида водорода, содержащий 0.5-5 мас. % полифосфата натрия (по отношению к СаО) в качестве капсулирующего агента и 0.5-2 мас. % (по отношению к СаО) метасиликата натрия, осадок после смешения растворов отделяют и подают в шнековый смеситель, нагретый до температуры 40-60°С, который равномерно загружает сформированные гранулы в камеру с псевдоожиженным слоем, где происходит окончательная дегидратация и капсулирование продукта в токе воздуха нагретого до температуры 40-60°С.
Целесообразно, что маточный раствор после отделения осадка используют для приготовления водной суспензии извести.
Молярное отношение СаО:Н2О2, равное 0.8-2.0 обеспечивает максимальный выход целевого продукта. Молярное отношение СаО:Н2О2 менее 0.8 приводит к большим экономическим затратам вследствие нецелесообразного перерасхода пероксида водорода. Величина молярного отношения СаО:H2O2 больше 2 приводит к снижению выхода пероксида кальция и снижению его содержания в конечном продукте за счет большого количества непрореагировавшего гидроксида кальция.
Использование водного раствора пероксида водорода с концентрацией меньше 20 мас. % снижает выход целевого продукта, а синтез пероксида кальция с применением пероксида водорода с концентрацией больше 50 мас. % является экономически нецелесообразным.
Полифосфат натрия выбран в качестве капсулирующего агента, поскольку удовлетворяет следующим условиям: 1) низкая стоимость; 2) нетоксичность; 3) инертность к H2O2 и CO2 4) высокая растворимость в воде (>50 г на 100 г воды).
Метасиликат натрия вводят в водный раствор пероксида водорода для образования гранулирующего агента - пероксосиликата натрия.
Границы используемых соотношений количеств капсулирующей и гранулирующей добавок выбраны из тех соображений, что использование больших количеств приводит к снижению общего содержания пероксида кальция в конечном продукте и уменьшению его активности. Использование же меньших количеств добавок приводит к формированию агрегатов.
Температура дегидратации 40-60°С является оптимальной для получения продукта с высоким содержанием пероксида кальция, увеличение температуры приводит к частичному разложению пероксида кальция. Уменьшение температуры снижает скорость дегидратации и приводит к снижению производительности процесса.
Маточный раствор после отделения осадка используют для приготовления водной суспензии извести с целью уменьшения отходов производства.
Для подогрева воздуха частично используется тепло, выделяющееся в результате экзотермической реакции образования гидрата пероксида кальция, осуществляющейся в процессе смешивания водной суспензии извести и водного раствора пероксида водорода.
Сущность изобретения заключается в том, что совмещают синтез пероксида кальция с оригинальной технологией грануляции и капсуляции продукта, которые осуществляются одновременно в процессе сушки с использованием гранулирующего агента пероксосиликата натрия и капсулирующего агента полифосфата натрия. При этом гранулирующий агент пероксосиликат натрия формируется in situ из метасиликата натрия, вводимого в раствор H2O2 наряду с капсулирующим агентом полифосфатом натрия на стадии приготовления исходных реакционных растворов. Впоследствии капсулирующий агент равномерно распределяется по гранулам пероксида кальция и в процессе сушки, за счет его гидрофильности и высокой растворимости, осуществляется его транспорт на поверхность гранулы при испарении воды, вследствие чего формируется сплошная водорастворимая защитная пленка на поверхности гранул CaO2.
Сущность изобретения поясняется приведенными ниже рисунками и примерами реализации заявляемого способа. Примеры иллюстрируют, но не ограничивают предложенный способ.
Фиг. 1. Типичное изображение капсулированных гранул пероксида кальция, получаемых по предложенному способу. Изображение получено методом растровой электронной микроскопии.
Фиг. 2. График изменения содержания пероксида кальция в продуктах, полученных по примерам 8-13, от времени нахождения в атмосфере влажного углекислого газа. Для сравнения приведен график изменения для некапсулированного и негранулированного порошка пероксида кальция. ПФН - обозначение полифосфата натрия.
Пример 1. Смешивали водную суспензию извести с 30 мас. % водным раствором пероксида водорода, содержащим 2 мас. % полифосфата натрия (по отношению к СаО) и 2 мас. % метасиликата натрия (по отношению к СаО) в молярном соотношении СаО:H2O2 = 1:1. Осадок после смешения растворов отделяли и подавали в шнековый смеситель, нагретый до температуры 60°С, который равномерно загружал сформированные гранулы в камеру с псевдоожиженным слоем, где происходила окончательная дегидратация и капсулирование продукта в токе воздуха нагретого до температуры 60°С. В результате получали однородные гранулы капсулированного пероксида кальция с размером около 0.5 мм, что проиллюстрировано на Фиг. 1, с содержанием пероксида кальция 80 мас. %.
Пример 2. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция по примеру 1, отличающийся тем, что молярное отношение оксида кальция и пероксида водорода равнялось 0.8. Содержание пероксида кальция в конечном продукте составило 85 мас. %.
Пример 3. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция по примеру 1, отличающийся тем, что молярное отношение оксида кальция и пероксида водорода равнялось 2. Содержание пероксида кальция в конечном продукте составило 65 мас. %.
Пример 4. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция по примеру 1, отличающийся тем, что использовали раствор пероксида водорода, содержащий 0.5 мас. % (по отношению к СаО) метасиликата натрия. Содержание пероксида кальция в конечном продукте составило 81 мас. %.
Пример 5. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция по примеру 1, отличающийся тем, что окончательная дегидратация и капсулирование продукта осуществлялась в токе воздуха нагретого до температуры 40°С. Содержание пероксида кальция в конечном продукте составлило 84 мас. %.
Пример 6. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция по примеру 1, отличающийся тем, что использовали водный раствор пероксида водорода с концентрацией 20 мас. %. Содержание пероксида кальция в конечном продукте составило 68 мас. %.
Пример 7. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция по примеру 1, отличающийся тем, что использовали водный раствор пероксида водорода с концентрацией 50 мас. %. Содержание пероксида кальция в конечном продукте составило 83 мас. %.
Примеры 8-13 осуществляли по примеру 1, меняя процент содержания полифосфата натрия (по отношению к СаО) в водном растворе пероксида водорода.
Сравнительный анализ стабильности капсулированных гранул пероксида кальция, полученных по примерам 8-13, осуществляли путем измерения содержания пероксида кальция в продукте перманганатометрическим титрованием в зависимости от времени их нахождения в эксикаторе объемом 10 л, через который продували углекислый газ с относительной влажностью в пределах 50-55% и расходом 0,1 м3/час [А.Г. Медведев, А.В. Жубриков, Д.А. Бобров, А.А. Михайлов, А.В. Артемов, П.В. Приходченко. Перспективный метод оценки стабильности твердых форм пероксида водорода. Вода: химия и экология. 2012. №3. С. 65-69.]. Чистота исходного углекислого газа составляла 99.5%. Для сравнения использовали некапсулированный и негранулированный порошок пероксида кальция.
Время полуразложения для полученных продуктов составило 72-123 ч. Результаты исследования представлены в Таблице 1. График изменения содержания пероксида кальция в продуктах от времени нахождения в атмосфере влажного углекислого газа представлен на Фиг. 2. Использование полифосфата натрия в качестве капсулирующего агента в количестве 2 мас. % относительно СаО оказалось наиболее эффективным, поскольку увеличило время полуразложения гранул пероксида кальция более, чем в полтора раза по сравнению с некапсулированным и негранулированным порошком.
Предложенный способ позволяет за один технологический цикл получать капсулированные гранулы пероксида кальция с высоким содержанием активного кислорода и контролируемой активностью, востребованные в различных областях промышленности.
Claims (2)
1. Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция, включающий взаимодействие извести с водным раствором пероксида водорода и последующую грануляцию и капсуляцию пероксида кальция, отличающийся тем, что известь вводят в виде водной суспензии, молярное отношение СаО:H2O2 составляет 0.8-2.0, используют 20-50 мас. % водный раствор пероксида водорода, содержащий 0.5-5 мас. % полифосфата натрия (по отношению к СаО) в качестве капсулирующего агента и 0.5-2 мас. % (по отношению к СаО) метасиликата натрия, осадок после смешения растворов отделяют и подают в шнековый смеситель, нагретый до температуры 40-60°С, который равномерно загружает сформированные гранулы в камеру с псевдоожиженным слоем, где происходит окончательная дегидратация и капсулирование продукта в токе воздуха, нагретого до температуры 40-60°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что маточный раствор после отделения осадка используют для приготовления водной суспензии извести.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104752A RU2692333C1 (ru) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104752A RU2692333C1 (ru) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2692333C1 true RU2692333C1 (ru) | 2019-06-24 |
Family
ID=67038096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019104752A RU2692333C1 (ru) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2692333C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470839A (en) * | 1981-04-27 | 1984-09-11 | INTEROX (Soci/e/ t/e/ Anonyme) | Solid particles containing metal peroxides, their preparation and their use for the amendment of soils |
SU1643454A1 (ru) * | 1988-10-25 | 1991-04-23 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова | Способ получени пероксигидратов пероксида кальци |
RU2341449C1 (ru) * | 2007-05-23 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения безводного пероксида кальция |
-
2019
- 2019-02-20 RU RU2019104752A patent/RU2692333C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470839A (en) * | 1981-04-27 | 1984-09-11 | INTEROX (Soci/e/ t/e/ Anonyme) | Solid particles containing metal peroxides, their preparation and their use for the amendment of soils |
SU1643454A1 (ru) * | 1988-10-25 | 1991-04-23 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова | Способ получени пероксигидратов пероксида кальци |
SU1643456A1 (ru) * | 1988-10-25 | 1991-04-23 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова | Способ получени пероксигидратов пероксида кальци |
RU2341449C1 (ru) * | 2007-05-23 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения безводного пероксида кальция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5340496A (en) | Stabilized sodium percarbonate composition | |
JP3599737B2 (ja) | 被覆されたペルオキシ炭酸ナトリウム粒子、その製造法ならびに該化合物を含有する洗剤組成物、清浄剤組成物および漂白剤組成物 | |
CN101270232B (zh) | 一种颗粒型包膜过碳酸钠的制备方法 | |
JP3579441B2 (ja) | 被覆材料で被覆された過炭酸ナトリウム粒子及びその製法 | |
EP0542351B1 (en) | Process for the preparation of salt granulates | |
CN101205066B (zh) | 大孔微球硅胶制备方法 | |
US20150086647A1 (en) | Peroxygen release compositions and method for producing them | |
RU2692333C1 (ru) | Способ получения капсулированных гранул пероксида кальция | |
EP0675851A1 (en) | Process for stabilising alkali percarbonate particles, particles obtained thereby and washing and/or bleaching compositions containing them | |
US4427644A (en) | Process for the preparation of bivalent metal peroxides | |
EP0658150B1 (en) | A process for preparing a crystalline, stable sodium percarbonate | |
US5435822A (en) | Spray dried water dispersible fertilizer | |
US3050552A (en) | Stable anhydrous disodium ethylene bisdithiocarbamate | |
CN105016307A (zh) | 一种稳定速溶型过碳酸钠的制备方法 | |
CN101270231B (zh) | 一种颗粒型无磷包膜过碳酸钠的制备方法 | |
CN101270233B (zh) | 一种低堆密度颗粒型包膜过碳酸钠的制备方法 | |
CN1418871A (zh) | 过氧化尿素的制备方法 | |
RU2643042C2 (ru) | Непрерывный способ производства сыпучего твердого кислого фосфорно-калийного (р/к) удобрения | |
JPS5874508A (ja) | 過炭酸ソ−ダの製法 | |
CA2076856A1 (en) | Process for the production of lithium hypochlorite | |
JP2850422B2 (ja) | 安全な過炭酸ナトリウム造粒物 | |
RU1570447C (ru) | Способ получения пероксоборатов щелочных металлов | |
KR100227467B1 (ko) | 안정성이 우수한 과탄산나트륨 및 이의 제조방법 | |
JPH02255899A (ja) | 水に不溶性のジペルオキシジカルボン酸を含む安定化した漂白剤の製造方法並びに繊維製品及び繊維の漂白法 | |
SU453073A1 (ru) | Способ получени синтетического моющего средства |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210221 |