[发明专利]一种三氯异氰尿酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种三氯异氰尿酸的制备方法。

根据中国专利NO.CN-87106023，三氯异氰尿酸(TCCA)和二氯异氰尿酸(DCCA)是使用氰尿酸盐和氯气作为原料经两级连续氯化作用制备的。

DCCA和TCCA的制备是基于下列总反应式：

此时发生的副反应为：

使用氰尿酸盐溶液和氯气作为原材料并经两级连续氯化作用连续制备三氯异氰尿酸和二氯异酸尿酸的工艺是这样进行的：把反应所需的原料加入第一级反应器中，并且通过一个管道溢流入第二级氯化作用反应器。此工艺的特点是，由第一级反应器、一个循环泵和一个喷射泵构成第一级氯化反应系统的外环流。并与另一个鼓泡搅拌反应器串联构成两级氯化反应系统。此工艺的另一个特点是，第二级氯化反应器通过一个管道直接和大气相通，空气可以进入第二级反应器中。通过大气的自动补偿作用，反应器在常压下工作。

此中国专利方法的特点还在于，第二级氯化反应器通过管道和喷射泵的进气口相连，这样，第二级反应器的尾气可以进入第一级反应系统。根据实施例：将浓度为5一9％的氰尿酸三钠盐水溶液连续加入第一级反应器中。加入速度为：使其在反应器中停留时间在1-3小时之间。第一级反应温度为5-30℃。然后原料经第一级氯化反应器进入第二级氯化反应器中。同时将纯度为95％的氯气连续加入第二级氯化反应器，在搅拌和鼓泡的作用下，进行氯化反应。第二级反应器的温度控制在5-25℃。通过控制氰尿酸盐溶液和氯气的配比，使第一级反应器PH稳定在8-13之间。第二级反应器中的PH＝3，5。

由于第一级反应器、循环泵和喷射泵构成第一级外环流混合吸收系统，第二级反应器中过量Cl₂和副反应生成的如NCl₃尾气被吸入第一级反应器。由于第一级反应器中PH值高，NCl₃被立即分解，氯气与氰尿酸盐在此条件下快速反应，生成的TCCA从第二级反应器的溢流口进入过滤器过滤。分离出TCCA沉淀并干燥，制得活性氯的含量约为85％的三氯异氰尿酸。就TCCA产品而言氰尿酸利用率超过85％。

欧州专利NO.EP413437上记载的一种日本连续生产三氯异氰尿酸的方法，它是把第二反应段的未反应氯气送入第一反应段的氰尿酸和碱的冷却混合液中，生产出一部分氯化的氰尿酸的碱性盐。并把第一反应段中反应生成物与新鲜氯气送入第二反应段，使第一反应段的生成物完全被氯化。

此工艺的特点是，注入第二反应段的氯气要加以限制，以保证第一反应段中的混合物的温度保持在5-20℃，最好8-15℃。第二段的反应器是一个垂直的环形反应器，包括有两个垂直的直管节，它们的顶端和底端相互连接，这样形成一个环路，使氯气循环。第一反应段的生成物和氯气被送到在流通管底端附近的第二段反应器中。当未反应氯气从第二段反应器顶部排出时，流通管中的流体从底部上到顶部，以使反应物送入第一段。当流体全部循环流过整个反应器，也就是流过反应回路，做为氯化结果获得的TCCA料浆从第一段反应器底部泄流出来。

根据美国专利NO.4395548 ，二氯异氰尿酸和三氯异氰尿酸钠盐的同步生产工艺包括：

a)氰尿酸的三价碱金属盐(钠盐)水溶液在温度保持在10-30℃和PH＝5-9(最好6.5-7.5)时氯化，生成浆状的二氯异氰尿酸碱金属盐。

b)把不溶的二氯异氰尿酸碱金属盐从构成母液的含水介质中分离出来。

c)分离出二氯异氰尿酸的碱金属盐后，把适量的碳酸碱金属盐(NaHCO₃，Na₂CO₃，kHCO₃，k₂CO₃)加入母液。为把母液中含有的所有三嗪化合物变为三氯异氰尿酸，适当碱性的母液与氯的合适摩尔比值为1.0到1.3，最好是1∶1.15。

d)在C)中所述母液的氯化作用温度维持在10-30℃，最好10-20℃，PH＝2.5-3.5，最好3.0-3.3。