专利名称:草酸钠的制法的制作方法
技术领域：
:它属于有机化学工业，羧酸盐制造(Cl C070)
检索审查在国际专利分类上属于C070 55/06、
C070 51/21的范围，可参考日本特许公报昭
50-28415波兰专利 Pl 105839
捷克专利 CS 7500367
目的本发明是连续以甲酸钠脱氢制草酸钠的方法，这个反应的反应式为
2HCOONa→Na2C2O4+H2①
反应要求在310°～450°之间进行，在达不到这个温度时，特别是在300℃左右，很容易产生付反应。
2HCOONa→Na2CO3+CO+H2②
因而必须采取措施使之加速升温，使物料急速越过300℃左右的这个阶段，同时脱氢后所生成的草酸钠在高温下也容易分解碳化，所以在草酸钠的生成之后，要立即排出高温区，籍以解决脱氢前、后的两种损失。但究竟如何解决这个问题却有各种完全不同的方法。东欧某些国家在这个生产上，采用有可以左右摇摆式搅拌的长锅，在脱氢生成草酸钠后，可使左右摇摆的搅拌快速旋转起来，将成品草酸钠快速从锅内打出。他们使用的锅很长，因脱氢反应激烈，骤然间放出大量氢，有易于爆炸的危险。日本在较长时间使用蓄热炉，投料于炉内，迅速升温脱氢，之后急速取出，但有操作麻烦等缺点，因而出现了日本特许昭50-28415号专利，提出了在密闭的情况下，以转鼓式加热脱氢以达到快速进料，出料的办法。但它要求在转鼓上投料只是薄薄的一小层，不许超过1mm的厚度，最好在0.5mm左右。这个要求在实际上有一定的困难，由于热传导上的问题，达不到要求时，必然影响产率，加之其设备要求在实施上也是比较复杂的，并不易实现，本发明就是为了解决上述问题而出现的。
内容
本发明(以甲酸钠脱氢制草酸钠)的方法是使用一个专用的脱氢炉，它以夹套保持恒定的，最适宜脱氢的温度，使甲酸钠连续地少量地迅速通过这个专用炉，既完成脱氢的要求，又使付反应的损失限定在极小的程度。
这个特定专用的脱氢炉是一个横卧的园筒形炉，带有加温用的夹套，炉的两端有封头，封头中央有轴承，支撑着在炉内中心位置的，沿器壁旋转的螺旋机构的轴，轴的一端伸出炉外，外接传动轮以与动力机构连接，得以开动螺旋机构。
炉外有夹套，以无机熔盐混合物等为热载体，维持着脱氢炉内温度使恒定在310～450℃，最好是400℃左右。夹套的外壁接触热源，热源可以是电热，烟道气、或是在脱氢所产生氢的燃烧热。夹套内同时也安设有冷却水管，在温度过高时可通水冷却。这加热与冷却使夹套及炉内温度升降，是由插在炉内的热电偶等温度感受元件所发出的讯号进行自动控制的。
炉内的中心旋转机构，其形式不限，它可以是实心的整体螺旋，也可以是空心的(例如以轴上的支架支撑着一个螺旋带组成)，在螺旋上或螺旋带上安着排满的刮刀。如若不用上述螺旋，而是直接使用刮刀，那么这些刮刀排列成为一个螺旋，以安在旋转轴上的刀柄支撑。
螺旋机构是炉内唯一的活动器件，其有三个用途，一是将粘在炉壁上的物料刮下，使之得以不断运转，二是搅拌，使炉内物料温度一致，保证达到脱氢的温度，而又不过高，防止已脱氢了的草酸钠被碳化。三是推送物料从近口至出料口，以完成整个脱氢的全过程。
刮刀的形式根据需要选形，其材质也是可以变化的，只要求其轻快，刮得干净。为此，刮刀的刀刃必须能紧贴在炉壁上，不能留有刮不着的空白之处，但又不能贴得太死，不仅容易将刮刀磨损而且也增大摩擦的阻力，所以刮刀安装的方法需解决既能紧贴，阻力又小的效果。
在螺旋机构的支架上以及在刀柄上，都套装着较大口径的金属环，随着螺旋的旋转，这些环可以上下左右作不规则地运动，但其口径也不能太大，以不致于从支架或刀柄上脱落下为度。这些环可以是园的，可以是三角或是多角形的，可以是规则的，也可以是不规则的。目的是以这些钢环的不规则运动，冲磨着支架或刀柄，将粘在其上的物料不断地打磨下来，避免物料在上述部位越粘越多，影响物料的正常运转，并占满了炉内的空间，使反应不得正常进行。
投入脱氢炉的甲酸钠是经预热锅预热融熔的物料，在预热锅中，将投入的甲酸钠溶液逐渐升温蒸发脱水而固化，无水固体甲酸钠再继续升温而融熔。从投料到供进脱氢炉内是个连续过程。完全是在这预热锅内实现的。这个预热锅的形式不限，只要求保证供料而且所供融熔甲酸钠的温度在260°以下，最好是在212°～240°之间。目的是避开300℃左右的这个易于产生付反应的温度区间，以降低损失。
为便于供料，预热锅与脱氢炉应紧相连，在这相连处，预热锅中的融熔甲酸钠应维持一个稳定的液面，以满足供料的需要。
这是需要自动控制的，它以液位感受器件所发讯号控制将液体甲酸钠溶液注入预热锅的阀门之开启程度，使进料与供脱氢之料恰好得以平衡。
同样融熔甲酸钠的温度，是由温度控制元件的讯号控制安设在预热锅底靠近脱氢炉部位的冷却水管路的开通程度，以控制从锅底受热的升温，与冷却水降温之间所维持的平衡，保证温度范围。
由预热锅向脱氢炉供应融熔的甲酸钠是籍用一个可调量的容积泵来实现的，这个泵的转动是由于与脱氢炉旋转轴的连接而随之开动的。轴每转一周，泵就将一定容量的甲酸钠压进脱氢炉，压入量调到恰与脱氢炉脱氢的能力相当。
确定螺旋机构转速的条件是，既要维持一定速度，刮刀的作用才显著，但其转速又不能太快，以免套装在刀柄或是螺旋支架上的金属环因离心力被甩到不能自由落下而失去清理物料的地步。结合脱氢炉的直径与长度，安排螺旋的圈数与转速，保证脱氢物料在炉内滞留的时间不超过2分钟，最好是在50秒～1分钟之内即完成脱氢的全过程。
脱氢时所产生的氢通过液封，止逆阀或是泵，将其导出炉外并防止有空气逆流入脱氢炉。这部分氢是比较均匀地产出并被排引至炉外的，如果没有其他使用上的安排，可就近作脱氢炉或预热锅的燃料。
由于脱氢反应是放热反应，是增加炉温的因素，其与夹套所供应的热量在一起，使被注入炉内的已融熔的甲酸钠快速升温。这时也会有一部分热量向周围环境散失，于是这几个热量因素之间相互作用而维持一个平衡，总起来脱氢炉耗热是很少的，如果用自产的氢作燃料其外需燃料就更少了。
由于催化剂可降低脱氢的温度，一般在甲酸钠溶液中所含可作催化剂的烧碱不足时，应添加一些，其烧碱用量按重量计为甲酸钠的2%。当然，不用烧碱改用其他催化剂亦可，本发明对此不作限定。
以上即从甲酸钠溶液投料，经蒸干又融熔，注入脱氢炉，被螺旋刮刀摊开受热脱氢后，又被刮刀螺旋排出炉外而成为草酸钠产品的全过程。
效果
a、本发明方法因其连续地，但每次投料量是极少的，可充分发挥快速升温脱氢制草酸钠的特点，从基本上消除了付反应，使损失限定在一个极小的范围之内，大大地提高了收率。
b、相对地说所用的脱氢炉构造简单，易于操作，传热有保证。不似那有特殊要求，如限定料膜在1mm以下，达不到要求时，造成相应的损失。
c、传热面大，它从周围环境吸收热量而不仅仅从炉壁获得热源。既加速了脱氢的效果，也加大了产量，就同体积的设备来说，它的产率要高得多，相对地热量散失少，可极大地节省燃料。
综合以上几点可以说，它可以达到机小能力大，高产低消耗，而且极易于控制实现。
附
1、脱氢炉外壳，2、脱氢炉内螺旋轴，3、主轴轴承盒，4、螺旋排列之刮刀，5、夹套内融熔的热载体，6、夹套内冷却水管，7、炉内温度自控用的温度计，8、氢导出管，9、热载体物料投入口，10、带动脱氢炉螺旋轴的皮带轮及皮带，11、草酸钠物料排出口，12、可调量的容积泵，13、预热锅内冷却水管，14、预热锅内自动控温的温度计，15、自控用的液位器，16、自控加料(甲酸钠溶液)的截门，17、甲酸钠料液贮槽，18、预热锅内搅拌用的传动皮带及皮带轮，19、轴承盒，20、搅拌轴，21、搅拌，22、轴承支架，23、预热锅。
注此附图仅为一举例，它不限定本发明的范围，例如炉内起净洁作用的环就未在图上表现。
权利要求
1、本发明是以甲酸钠经脱氢制草酸钠的，它是在一个以夹套升温并保持一个比较恒定的温度的筒状脱氢炉内进行的，这恒定温度是在310°～450°之间，最好是在400℃左右，用一个可调量的容积泵投料，将预热的已经融熔了的甲酸钠，连续地、少量的又是定量地往炉内投料，使之在炉内急速升温得以立即反应而脱氢，在2分钟以内，最好是在50秒～1分钟之间，完成脱氢制草酸钠的过程。
2、在权利要求
1中所说的脱氢炉内，有一螺旋机构，它可以是在轴上排列成螺旋状的刮刀群，也可以是其它任何形式能起刮刀作用的螺旋，它不断地旋转着，起着将新投入的物料摊在炉壁上，摊溅成薄薄的一层，使之急速升温立即脱氢，一瞬间又将其刮下，在反复地摊开刮下之间，彻底脱氢完毕，物料已从进口被推排出排料口，
刮刀的刀刃恰好贴住炉壁能将物料刮下而不留有空白死角。
3、权利要求
2中所说刮刀的刀柄或螺旋轴等处，安装有金属环，它可以是园的，可以是三角以致多角形的，可以是规则的，也可以是不规则的，其尺寸大小以在刀柄或轴上能极其灵活地滑转为度，要足够大，但又不能在旋转时从刀上脱落，其作用是将粘在刀柄或轴上的物料，被滑碰撞下，以免物料越粘越多，不仅浪费原料，而且炉内物料越积越多，使得反应无法进行，所以这些撞环是起洁净作用的。
4、权利要求
1中所说连续而少量地向炉内投已经熔融了的甲酸钠是来自预热锅。在预热锅中，投入甲酸钠溶液，经蒸去水份而干涸，再升温被熔融为液体，流到脱氢炉旁备用，在这里既要维持一个一定的液面，也要维持一定的温度，分别以温度和液位的讯号，自动控制加热和冷却以及向预热锅投入甲酸钠溶液的量，甲酸钠溶液的添加速度以投料自控截门来实现，升降温以在这个位置的冷却水管路是否通水冷却来实现，这里的温度要求是260℃以下，最好是在212～240℃之间。
5、权利要求
4中所说预热锅的形式以及其中的搅拌形状均没有限定，例如可用连通的圆锅也可用槽形的长锅等等。总之以可以从投料到出料顺序升温加热的要求得以实现为限。
6、脱氢后的产物的排出，必须有液封、料封、止逆阀或泵等将其排出而又防止空气逆流进入炉内。氢如无特殊需要的安排可作燃料作脱氢炉或预热锅的热源。
专利摘要
以甲酸钠脱氢制草酸钠的方法。第一步是预热，在预热锅中将甲酸钠溶液蒸干再继续加热融熔，并使其温度不超过260℃。第二步是在脱氢炉内进行脱氢，炉是以夹套供热维持在较恒定的温度310℃～450℃之间，炉内装有螺旋状排列的可旋转的一套刮刀。经可调量的容积泵连续地、少量地从预热锅将融熔甲酸钠注入炉内，经刮刀旋转搅拌甲酸钠被立即升温至炉内平均温度而脱氢，这第二步脱氢的全过程在不超过2分钟之内完成，并被螺旋刮刀推出炉外。
文档编号C07C55/00GK85103377SQ85103377
公开日1986年10月29日 申请日期1985年5月1日
发明者线步正 申请人:线步正导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan