System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于添加剂制备大颗粒碳酸氢钠的方法技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>天津大学专利>正文

一种基于添加剂制备大颗粒碳酸氢钠的方法技术

技术编号:44339571 阅读:10 留言:0更新日期:2025-02-18 20:51
本发明专利技术提供了一种大颗粒碳酸氢钠晶体产品及其制备方法,以氯化钠和碳酸氢铵为原料,通过在NaCl溶液中添加一定量的添加剂调控大颗粒碳酸氢钠的生成,经过添加碳酸氢铵反应结晶、冷却、过滤、干燥步骤得到大颗粒碳酸氢钠产品。所述添加剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。本发明专利技术的大颗粒碳酸氢钠产品制备过程简单,工艺稳定,能耗少,经济型高,重现性高,无需复杂的设备。产品一次收率达60%以上,循环收率达到98%以上,产品纯度达到99.5%以上。本发明专利技术得到的大颗粒碳酸氢钠呈球状、粒度大(D<subgt;50</subgt;>300μm)、粒度分布均匀、堆密度高、流动性好、易于过滤和干燥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工,涉及一种制备大颗粒碳酸氢钠的方法,尤其涉及一种在卤水中添加一定量的添加剂来制备大颗粒碳酸氢钠的方法。


技术介绍

1、大颗粒碳酸氢钠(nahco3)是一种重要的无机化合物,因其在食品、药品、化工和环保等领域的广泛应用而备受关注。随着工业化的加速和环保要求的提升,市场对高纯度、大颗粒碳酸氢钠的需求也在逐渐增加。这种需求促使各行业探索更加环保、可持续的生产工艺。

2、传统的碳酸氢钠生产方法往往依赖于高能耗和高成本的化学反应,且可能带来三废问题,导致资源的浪费和环境的负担。当前制备大颗粒碳酸氢钠的方法主要包括复分解法、天然矿石法、废盐溶液法等。其中,复分解法通过将碳酸盐与酸反应制备碳酸氢钠,尽管工艺简单且资源利用率高,但存在产品质量不稳定、颗粒分布不均的问题,从而影响产品的市场竞争力。天然矿石法依赖丰富的矿藏资源,但开采成本及资源可获取性成为限制其拓展的关键因素。此外,废盐溶液法的可行性尚需通过技术创新来克服现有杂质影响。

3、因此,开发一种新型的生产工艺,实现环保生产且能稳定获得大颗粒碳酸氢钠,有助于应对日益增长的市场需求,同时促进资源的合理利用与环境保护。这一目标的实现,对推动相关行业的发展、提升产品竞争力,意义重大。

4、中国专利cn115650259a介绍了一种通过纯碱碳化法制备大颗粒碳酸氢钠的方法,生产的碳酸氢钠颗粒呈梭形或近似球形,具备良好的流动性,粒度范围在180~425μm的颗粒占比超过80%,且质量符合《中国药典》标准,适合用于血液透析。然而,该方法需多个专用设备及精确控制的多步骤反应,操作复杂。此外,中国专利cn104136372b介绍了利用多元羧酸和/或其盐作为添加剂的纯碱碳化法,但设备复杂且操作繁琐,产品颗粒较小;中国专利cn112919502a的复分解法则只得到粒度分布不均的粉状碳酸氢钠;中国专利cn118026219a通过在卤水中添加聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、羟甲基纤维素、酒石酸钠的一种或者几种添加剂制备球形大颗粒碳酸氢钠,虽然成效明显,但此类添加剂成本较高,增加了生产费用;中国专利cn110282638a公开了通过将固体碳酸氢铵加入碳酸氢铵溶解器,与卤水混合完成复分解过程。然而,增大单位产品(生产等量碳酸氢钠)的反应溶液的体积、改变原料固体碳酸氢铵的加入方式两种措施,极大增加了设备成本,生产得到的碳酸氢钠粒径也相对较小。

5、因此,提供一种高效低成本的大颗粒碳酸氢钠制备方法非常有必要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种大颗粒的碳酸氢钠产品,通过往氯化钠溶液中先加入一定量的添加剂,加入碳酸氢铵来制备大颗粒碳酸氢钠的结晶方法获得所述大颗粒的碳酸氢钠产品,得到的大颗粒碳酸氢钠粒度大(d50>300μm),粒度分布曲线如附图1所示。粒度分布均匀,易于过滤和干燥,流动性好,易于储存和运输,并且使用的添加剂价格低廉,有利于节约成本。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种大颗粒碳酸氢钠产品的制备方法,包括以下步骤:

3、步骤1:将氯化钠nacl和添加剂溶于去离子水中;

4、步骤2:加入碳酸氢铵,充分反应至不再溶解;

5、步骤3:加入碳酸氢钠晶种,持续搅拌;

6、步骤4:再加入碳酸氢铵充分反应;

7、步骤5:将溶液冷却到0~10℃;优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10℃及其间范围;

8、步骤6:将步骤5得到的产品过滤并洗涤;

9、步骤7:将步骤6得到的产品进行干燥;干燥后得到所述大颗粒碳酸氢钠产品。

10、上述任一项优选的是,步骤1中,溶解温度为10~50℃。进一步优选为,10、20、30、40、50℃及其间范围。

11、上述任一项优选的是,氯化钠与水的质量比为1.3:10~3.5:10。进一步优选为,1.3:10,2.0:10,2.5:10,3.0:10,3.5:10。

12、上述任一项优选的是,步骤1中,所述添加剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。

13、上述任一项优选的是,所述添加剂添加的质量为步骤1中所述氯化钠质量的0.001%-0.3%。进一步优选为,0.001%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%及其间范围。

14、步骤2中,碳酸氢铵添加量与步骤1中水的质量比为0.3:10~1.0:10。进一步优选为,0.3:10,0.5:10,1.0:10及其间范围。

15、上述任一项优选的是,步骤3中,所述碳酸氢钠晶种的d50>50μm。

16、上述任一项优选的是,步骤3中,所述碳酸氢钠晶种的添加量为步骤1中添加的氯化钠质量的0.05%~1%。进一步优选为,0.05%,0.1%,0.5%,1%及其间范围。

17、上述任一项优选的是,步骤2和4中,碳酸氢铵添加总质量与步骤1中添加的氯化钠的质量比为0.6:1~1.5:1。进一步优选为,0.6:1,1.0:1,1.5:1及其间范围。

18、上述任一项优选的是,步骤5中,溶液升降温速率为5℃/h~20℃/h。进一步优选为,5、10、15、20℃/h及其间范围。

19、上述任一项优选的是,步骤6中,洗涤用的洗液为无水乙醇、饱和碳酸氢钠溶液、0~5℃冰水中的一种或几种。

20、上述任一项优选的是,步骤7中,干燥温度为35~55℃。进一步优选为,35、40、45、55℃及其间范围。

21、上述任一项优选的是,步骤7中,干燥时间为2~6h。进一步优选为,2、3、4、5、6h及其间范围。

22、本专利技术还提供了一种大颗粒碳酸氢钠,所述大颗粒碳酸氢钠呈球状,所述大颗粒碳酸氢钠的粒径d50大于300μm,所述大颗粒碳酸氢钠的晶体x-射线粉末衍射图在衍射角2θ=15.0±0.2,18.3±0.2,21.9±0.2,23.8±0.2,25.6±0.2,27.2±0.2,27.6±0.2,28.9±0.2,29.1±0.2,30.2±0.2,31.6±0.2,33.5±0.2,34.5±0.2,35.5±0.2,36.8±0.2,37.3±0.2,38.0±0.2,39.0±0.2,40.8±0.2,43.5±0.2,44.4±0.2,45.7±0.2,46.1±0.2,46.9±0.2,47.5±0.2,48.6±0.2,48.6±0.2,49.7±0.2,50.0±0.2,51.2±0.2,52.6±0.2,53.2±0.3,54.3±0.2度处有特征峰。

23、优选的是,所述大颗粒碳酸氢钠产品分子式为nahco3。

24、上述任一项优选的是,所述大颗粒碳酸氢钠的粒径d50大于300μm,进一步的所述大颗粒碳酸氢钠的粒径d50范围优选为301、310、350、400μm及其间范围。

25、本专利技术所述大颗粒碳酸氢钠产品的晶体x-射线粉末衍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大颗粒碳酸氢钠产品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,溶解温度为10~50℃;氯化钠与水的质量比为1.3:10~3.5:10。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述添加剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种;所述添加剂的质量为步骤1中所述氯化钠质量的0.001%~0.3%。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,碳酸氢铵添加量与步骤1中水的质量比为0.3:10~1.0:10。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述碳酸氢钠晶种的D50>50μm,所述碳酸氢钠晶种的添加量为步骤1中添加的氯化钠质量的0.05%~1%。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2和4中,碳酸氢铵添加总质量与步骤1中添加的氯化钠的质量比为0.6:1~1.5:1。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5中,溶液升降温速率为5℃/h~20℃/h。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤6中,洗涤用的洗液为无水乙醇、饱和碳酸氢钠溶液、0~5℃冰水中的一种或几种。

9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤7中,干燥温度为35~55℃,干燥时间为2~6h。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的大颗粒碳酸氢钠,其特征在于,所述大颗粒碳酸氢钠呈球状,所述大颗粒碳酸氢钠的粒径D50大于300μm,所述大颗粒碳酸氢钠的晶体X-射线粉末衍射图在衍射角2θ=15.0±0.2,18.3±0.2,21.9±0.2,23.8±0.2,25.6±0.2,27.2±0.2,27.6±0.2,28.9±0.2,29.1±0.2,30.2±0.2,31.6±0.2,33.5±0.2,34.5±0.2,35.5±0.2,36.8±0.2,37.3±0.2,38.0±0.2,39.0±0.2,40.8±0.2,43.5±0.2,44.4±0.2,45.7±0.2,46.1±0.2,46.9±0.2,47.5±0.2,48.6±0.2,48.6±0.2,49.7±0.2,50.0±0.2,51.2±0.2,52.6±0.2,53.2±0.3,54.3±0.2度处有特征峰。

...

【技术特征摘要】

1.一种大颗粒碳酸氢钠产品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,溶解温度为10~50℃;氯化钠与水的质量比为1.3:10~3.5:10。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述添加剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种;所述添加剂的质量为步骤1中所述氯化钠质量的0.001%~0.3%。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,碳酸氢铵添加量与步骤1中水的质量比为0.3:10~1.0:10。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述碳酸氢钠晶种的d50>50μm,所述碳酸氢钠晶种的添加量为步骤1中添加的氯化钠质量的0.05%~1%。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2和4中,碳酸氢铵添加总质量与步骤1中添加的氯化钠的质量比为0.6:1~1.5:1。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5中,溶液升降温速率为5℃/h~20℃/h。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:王霆尹三立郝红勋黄欣王娜徐昭尹秋响侯宝红周丽娜
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1