专利名称：一种羧甲基纤维素铵的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种羧甲基纤维素铵(CMC-NH4)的制备方法，属于天然高分子材料化学改性领域。
背景技术：
我国煤炭消耗量大，由此引发的环境污染尤为严重，其中烟尘、SA和NOx为主要污染物。NOx是火力发电排放的最主要污染物，是酸雨的主要来源之一，还是光化学烟雾的前体物质。同时对人体健康和生态环境将形成较大危害。在目前各种脱硝技术中，选择性催化还原脱硝(SCR)应用最多、效率最高，其脱氮效率为80 90%，甚至可高达95%，而且是最成熟的技术之一，其工艺设备紧凑，运行可靠。SCR的关键是高性能的催化剂，一般以 SCR催化剂粉体为基体，与成型助剂等通过混合、捏合、挤压成型、干燥、焙烧等过程得到。为了得到性质均一，有较好机械强度和孔结构的塑性膏体，需要添加粘合剂、助挤齐IJ、造孔齐U、 玻璃纤维和润滑剂等。其中，羧甲基纤维素铵(CMC-NH4)是一种常用的粘合剂，具有粘结性好，焙烧后残留少的特点，目前国内用于脱硝行业的CMC-NH4S要依赖进口，一般采用离子交换柱法生产，成本较高，而国内鲜见生产报道。本发明以CMC-Na为原料，经过酸化反应和铵化反应后成功制备出满足脱硝催化剂使用的CMC-NH4产品，且工艺简单，反应周期短，设备投资少，原料消耗低。
发明内容
本发明的目的采用成本较低的化学合成法制备一种溶解性好，具有较好的粘度性能，煅烧后的灰分残余量少，满足脱硝催化剂使用的CMC-NH4。本发明的技术方案如下
一种CMC-NH4的制备方法，其特征在于包括以下步骤
a、将羧甲基纤维素钠(CMC-Na)与一定量的硫酸溶液混合均勻，进行酸化反应；
b、酸化反应结束后，将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离。C、将步骤b中得到的产品与一定量的氨水乙醇溶液混合均勻，进行铵化反应；
d、将铵化后的物料离心分离；
e、将步骤d中得到的产品烘干、粉碎。所述硫酸溶液的质量百分比浓度为10 40%，步骤c中以乙醇水溶液为反应介质， 乙醇水溶液的质量百分浓度为70 95%，氨水的质量百分浓度为10 25%。硫酸溶液和CMC的质量比6. 5 9. 0 1 ； 乙醇溶液和CMC的质量比2. 0 4. 0 :1 ； 氨水和CMC的质量比0. 5 3. 0 :1。其中，步骤a中酸化反应时间为100 200min，反应温度为常温。步骤c中，铵化反应时间为150 250min，反应温度为常温。步骤e中，烘干温度为60 80°C，防止温度过高导致氨的挥发。
本发明方法生产过程工艺简单，反应周期短，设备投资少，原料消耗低，采用该方法生产的羧甲基纤维素铵，具有较好的粘度性能，同时煅烧后的灰分残余量很少。
图1是本发明的生产流程框图。
具体实施例方式下面结合图1和实施例对本发明作进一步的说明。实施例1
将一定量羧甲基纤维素钠粉末(2%NDJ-79粘度850，取代度0. 62),6. 5倍质量的浓度 10%硫酸水溶液，搅拌60min后，再静置酸化40min ；然后将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离；离心后加入0. 5倍质量的浓度为10%的氨水溶液，同时加入2. 0倍质量的浓度为70%的乙醇溶液，搅拌混勻后静置反应150min，然后再次离心分离，并在烘箱中烘干 120min，烘干温度为60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度计测量的1%水溶液粘度为92，灰分含量0. 20%。实施例2:
将一定量羧甲基纤维素钠粉末(2%NDJ-79粘度850，取代度0. 62)，7. 5倍质量的浓度20%硫酸水溶液，搅拌60min后，再静置酸化90min;将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离；离心后加入1. 0倍质量的浓度为15%的氨水溶液，同时加入4. 0倍质量的浓度为80%的乙醇溶液，搅拌混勻后静置反应180min，然后再次离心分离，并在烘箱中烘干 120min，烘干温度为60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度计测量的1%水溶液粘度为97，灰分含量0. 15%。实施例3:
将一定量羧甲基纤维素钠粉末(2%NDJ-79粘度850，取代度0. 62),8. 0倍质量的浓度 20%硫酸水溶液，搅拌60min后，再静置酸化120min ；然后去除上层清液，将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离；离心后加入1.5倍质量的浓度为20%的氨水溶液，同时加入 3. 0倍质量的浓度为90%的乙醇溶液，搅拌混勻后静置反应210min，然后再次离心分离，并在烘箱中烘干120min，烘干温度为60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield 型粘度计测量的1%水溶液粘度为105，灰分含量0. 08%。实施例4:
将一定量羧甲基纤维素钠粉末(2%NDJ-79粘度510，取代度0. 85)，9. 0倍质量的浓度 30%硫酸水溶液，搅拌60min后，再静置酸化120min ；将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离；离心后加入2. 5倍质量的浓度为25%的氨水溶液，同时加入3. 0倍质量的浓度为90%的乙醇溶液，搅拌混勻后静置反应MOmin，然后再次离心分离，并在烘箱中烘干 120min，烘干温度为60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度计测量的1%水溶液粘度为50，灰分含量0. 08%。实施例5:
将一定量羧甲基纤维素钠粉末(2%NDJ-79粘度1350，取代度0. 72)，8. O倍质量的浓度40%硫酸水溶液，搅拌60min后，再静置酸化140min ；将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离；离心后加入3. 0倍质量的浓度为25%的氨水溶液，同时加入3. 0倍质量的浓度为95%的乙醇溶液，搅拌混勻后静置反应250min，然后再次离心分离，并在烘箱中烘干 120min，烘干温度为60 80°C，粉碎后得到精制CMC-NH4成品，Brookfield型粘度计测量的1%水溶液粘度为95，灰分含量0. 07%。
术语
粘度1%水溶液，1%水溶液B型粘度，25 °C条件下检测。 灰分灰分含量。
权利要求
1.一种羧甲基纤维素铵的制备方法，其特征在于包括以下步骤a、将羧甲基纤维素钠(CMC-Na)与一定量的硫酸溶液混合均勻，进行酸化反应；b、酸化反应结束后，将一定量的水加入产品中，搅拌洗涤，离心分离；C、将步骤b中得到的产品与一定量的氨水乙醇溶液混合均勻，进行铵化反应；d、将铵化后的物料离心分离；e、将步骤d中得到的产品烘干、粉碎；所述硫酸溶液的质量百分比浓度为10 40%，步骤c中以乙醇水溶液为反应介质，乙醇水溶液的质量百分浓度为70 95%，氨水的质量百分浓度为10 25% ； 硫酸溶液和CMC的质量比6. 5 9. 0 :1 ； 乙醇溶液和CMC的质量比2. 0 4. 0 :1 ； 氨水和CMC的质量比0. 5 3. 0 :1。
2.根据权利要求1所述的制备羧甲基纤维素铵的方法，其特征在于步骤a中酸化反应时间为100 200min，反应温度为常温。
3.根据权利要求1所述的制备羧甲基纤维素铵的方法，其特征在于步骤c中，反应时间为150 250min，反应温度为常温。
4.根据权利要求1所述的制备羧甲基纤维素铵的方法，其特征在于步骤e中，烘干温度为60 80°C，防止温度过高导致氨的挥发。
全文摘要
本发明提供一种羧甲基纤维素铵的制备方法。它是先将羧甲基纤维素钠粉末和稀硫酸溶液搅拌混合均匀后静置一段时间，进行酸化反应，然后洗涤离心，再加入氨水溶液进行铵化，最后再经过洗涤、离心、干燥、粉碎后，得到羧甲基纤维素铵产品。整个生产过程工艺比较简单，反应周期较短，设备投资少，原料消耗低。
文档编号C08B11/12GK102558366SQ201110457650
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者张长青, 李友琦, 郭鸿雁, 陈洋溢, 陈静 申请人:重庆力宏精细化工有限公司