专利名称：一种利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种聚磷酸铵的生产方法，尤其涉及一种利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法。
背景技术：
聚磷酸铵是一种国内外公认的环境友好型高效阻燃剂。由于其不含卤素、不含重金属元素，在燃烧时，无烟、无毒、无熔滴，而被广泛应用于防火涂料、塑料、纤维、树脂、木材、等众多领域。尤其在上世纪80年代发现卤素类产品燃烧后会放出有毒气体后，传统卤素类阻燃剂产品在许多场合已被聚磷酸类阻燃剂所取代。三聚氰胺是合成涂料、树脂、油漆的重要化工原料。随着国内外对环保要求的提·高。三聚氰胺作为环保型产品的重要原料，三聚氰胺的需求量迅速增加。三聚氰胺企业的生产规模也迅速扩大。对于三聚氰胺生产企业来说，如何处理三聚氰胺生产过程中产生的大量三聚氰胺尾气，不仅关系到三聚氰胺的生产成本问题，还关系到保护环境的问题。三聚氰胺尾气的处理是每个三聚氰胺企业所必须面对的重大课题。本发明就是要为三聚氰胺企业提供一种全新的三聚氰胺尾气的处理方法。三聚氰胺的生产原理是在高温下投入尿素，尿素在高温情况下分解放出氨气和CO2，在催化剂的作用下，加速分子重组，形成三聚氰胺，同时富余的氨气和CO2作为尾气排出。根据这一原理，三聚氰胺尾气中主要的成份为NH3和0)2。我们的方法是通过磷酸吸收三聚氰胺尾气中的氨来生产聚磷酸铵阻燃剂，再将余下的含有CO2的尾气送入碳铵装置生产碳铵，实现零排放。这种方法不仅降低了三聚氰胺的生产成本，也增加三聚氰胺尾气产品的附加值，还降低了聚磷酸铵阻燃剂的生产成本，还避免了三聚氰胺尾气对环境的污染。
发明内容
技术问题本发明提供了一种利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，高效利用尾气中的NH3,降低三聚氰胺、聚磷酸铵阻燃剂的生产成本；同时将聚合反应后的含有CO2的尾气继续通入到碳铵生产装置，利用三聚氰胺尾气中的CO2生产碳铵，降低碳铵的生产成本；本发明充分吸收三聚氰胺尾气中NH3和CO2，减少三聚氰胺尾气对环境的污染，实现零排放。技术方案一种利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，包括如下步骤
(1)、将磷酸、多聚磷酸或者两者的混合物投入反应釜后，升温，温度控制在80-120°C范围内；
(2)、将三聚氰胺尾气通入到反应釜中，与磷酸或多聚磷酸反应，反应温度在240-350°C范围内，反应时间为15-120min ；
(3)、冷却、洗涤、干燥得到聚磷酸铵，聚合度在30-400之间。步骤(I)中所述的磷酸是湿法磷酸或者干法磷酸。步骤(I)中所述多聚磷酸的聚合度不超过4。
步骤(I)中磷酸和多聚磷酸两者的混合可以为任意比例混合。步骤⑴中所述的升温温度控制在85_95°C范围内。步骤(2)中所述的三聚氰胺尾气是高压法或者中压法或者低压法生产三聚氰胺所产生的含有氨气和CO2尾气，温度范围在10 300°C之间。步骤(2)中所述的反应温度在290-300°C范围内，反应时间为30-60min。反应结束后将反应釜中尾气继续通入到碳铵生产装置，得到碳铵。所述的聚磷酸铵，聚合度在30-400之间，其中低 聚合度聚磷酸铵可以作为长效肥使用，高聚合度聚磷酸铵可以作为涂料、塑料、树脂、木材等阻燃剂使用。有益效果本发明利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，高效利用尾气中的NH3,降低聚磷酸铵阻燃剂的生产成本；同时减少三聚氰胺尾气对环境的污染。同时将聚合反应后的含有C02的尾气继续通入到碳铵生产装置，利用三聚氰胺尾气中的CO2生产碳铵，降低碳铵的生产成本；本发明充分吸收三聚氰胺尾气中NH3和CO2，减少三聚氰胺尾气对环境的污染，实现零排放。
图I为三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。实施例I
将聚合度为4的多聚磷酸投入反应釜中，升温至80°C后，通入高压法生产三聚氰胺所产生的含有氨气和CO2的尾气，NH3被多聚磷酸吸收，反应温度在350°C，反应时间为15min ；冷却，洗涤得到聚磷酸铵，聚合度在30-400之间。尾气中余下的CO2输出到碳铵装置生产碳铵，实现三聚氰胺尾气中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸铵阻燃剂、碳铵产品、实现对环境的零排放。实施例2
将湿法磷酸投入反应釜中，升温至120°C后，通入中压法生产三聚氰胺所产生的含有氨气和CO2的尾气，NH3被磷酸吸收，反应温度在290°C，反应时间为60min ;冷却，洗涤得到聚磷酸铵，聚合度在30-400之间。尾气中余下的CO2输出到碳铵装置生产碳铵，实现三聚氰胺尾气中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸铵阻燃剂、碳铵产品、实现对环境的零排放。实施例3
将干法磷酸和聚合度为2的多聚磷酸混合物以质量比为3:1投入反应釜中，升温至85°C后，通入低压法生产三聚氰胺所产生的含有氨气和CO2的尾气，NH3被磷酸和多聚磷酸混合物吸收，反应温度在300°C，反应时间为30min ;冷却，洗涤得到聚磷酸铵，聚合度在30-400 之间。尾气中余下的CO2输出到碳铵装置生产碳铵，实现三聚氰胺尾气中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸铵阻燃剂、碳铵产品、实现对环境的零排放。实施例4将湿法磷酸和聚合度为3的多聚磷酸混合物以质量比为1:3投入反应釜中，升温至95°C后，通入低压法生产三聚氰胺所产生的含有氨气和CO2的尾气，NH3被磷酸和多聚磷酸混合物吸收，反应温度在240°C，反应时间为120min ;冷却，洗涤得到聚磷酸铵，聚合度在30-400 之间。 尾气中余下的CO2输出到碳铵装置生产碳铵，实现三聚氰胺尾气中的NH3和CO2充分利用，得到聚磷酸铵阻燃剂、碳铵产品、实现对环境的零排放。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于包括如下步骤 (1)、将磷酸、多聚磷酸或者两者的混合物投入反应釜后，升温，温度控制在80-120°C范围内； (2)、将三聚氰胺尾气通入到反应釜中，与磷酸或多聚磷酸反应，反应温度在240-350°C范围内，反应时间为15-120min ； (3)、冷却、洗涤、干燥得到聚磷酸铵，聚合度在30-400之间。
2.根据权利要求I所述的利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于步骤(I)中所述的磷酸是湿法磷酸或者干法磷酸。
3.根据权利要求I所述的利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于 步骤(I)中所述多聚磷酸的聚合度不超过4。
4.根据权利要求I所述的利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于步骤(I)中所述的升温温度控制在85-95°C范围内。
5.根据权利要求2所述的利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于步骤(2)中所述的三聚氰胺尾气是高压法或者中压法或者低压法生产三聚氰胺所产生的含有氨气和CO2尾气，温度范围在10 300°C之间。
6.根据权利要求2所述的利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于步骤(2)中所述的反应温度在290-300°C范围内，反应时间为30-60min。
7.根据权利要求I所述的利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的方法，其特征在于步骤(2)反应结束后将反应釜中尾气继续通入到碳铵生产装置，得到碳铵。
全文摘要
本发明涉及一种利用三聚氰胺尾气生产聚磷酸铵阻燃剂的生产方法，该方法利用三聚氰胺尾气中的氨气为原料，将含氨尾气通入反应器中，与已经加热的磷酸或多聚磷酸反应，温度升到240-350℃，维持15-120min，直到形成一种粘性液体，停止通入三聚氰胺尾气，并急速冷却、洗涤、干燥，得到聚合度为30-400的聚磷酸铵。反应结束后将反应釜中尾气继续通入到碳铵生产装置，得到碳铵。所述的三聚氰胺尾气可以是高压、中压、低压三聚氰胺装置生产出的尾气。本发明不仅实现了三聚氰胺生产企业将三聚氰胺尾气变废为宝，也为聚磷酸铵阻燃剂企业提供了一条更经济、更环保的聚磷酸铵阻燃剂生产方法。
文档编号C01C1/26GK102674287SQ20121012814
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者姚尧, 朱国清, 杨斌峰, 沈铁清, 马立新 申请人:南通紫鑫实业有限公司