本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廣泛應(yīng)用于水處理劑、金屬表面處理劑、電子行業(yè)清洗劑及日用化學(xué)品添加劑的有機磷酸及其鹽，特別涉及一種無異味低砷有機磷酸及其鹽的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
上世紀30年代至今阻垢緩蝕劑經(jīng)歷了鉻酸鹽、亞硝酸鹽、聚磷酸鹽、有機膦酸鹽、非磷阻垢緩蝕等階段；鉻酸鹽和亞硝酸鹽有毒，已經(jīng)被嚴禁使用；聚磷酸鹽成本低、無毒但是不穩(wěn)定，逐漸被有機膦酸及其鹽取代。
有機膦酸及其鹽具有低濃度阻垢作用，對金屬有緩蝕作用。有機膦酸及其鹽不易水解，特別適用于高硬度、高pH值和高溫下運行的冷卻水系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢的控制。
有機膦酸及其鹽已被廣泛應(yīng)用于水處理劑、金屬表面處理劑、電子行業(yè)清洗劑、日用化學(xué)品添加劑等領(lǐng)域。根據(jù)發(fā)展需求有機膦酸及其鹽的品質(zhì)要求也不斷提高。由于有機膦酸及其鹽的生產(chǎn)原料中使用了三氯化磷或者亞磷酸，磷礦中含有砷，所以普通有機膦酸及其鹽產(chǎn)品中的砷含量較高，危害人體健康也污染環(huán)境，對其應(yīng)用也產(chǎn)生了較大的制約，因此發(fā)展無異味低砷有機膦酸及其鹽的制備工藝具有重大意義。
根據(jù)文獻查閱，現(xiàn)有的低砷有機膦酸及其鹽的制備工藝一般是先制備得有機膦酸或其鹽粗品，再使用脫砷劑對粗品加工提純。這種常規(guī)提純方法，由于脫砷劑消耗量較大，產(chǎn)品有一定異味，
因此發(fā)展無異味低砷有機膦酸及其鹽的制備工藝成為研究重點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無異味低砷有機膦酸及其鹽的生產(chǎn)工藝，主要解決了現(xiàn)有工藝使用脫砷過程中的弊端，提高了脫砷劑的使用效率，大幅降低了能耗，操作簡便，產(chǎn)品無異味的生產(chǎn)工藝。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無異味低砷有機磷酸及其鹽的生產(chǎn)工藝，其創(chuàng)新點在于：所述生產(chǎn)工藝具體步驟如下：
S1：制備低砷亞磷酸：
(1)清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，將1000重量份質(zhì)量百分濃度為80％的亞磷酸抽入反應(yīng)釜A，并開啟冷凝器，攪拌，加熱升溫；
(2)溫度升至30～100℃時，向脫砷劑抽料循環(huán)罐內(nèi)緩慢抽入0.5-1.2重量份的脫砷劑，然后開啟循環(huán)泵將脫砷劑打入反應(yīng)釜A，進行循環(huán)進料入反應(yīng)釜A；
(3)循環(huán)結(jié)束，在30～100℃的條件下保溫2～5小時，再升溫至50～100℃，并在此溫度條件下保溫反應(yīng)2～5小時；
(4)保溫結(jié)束后，開啟冷凝水進行循環(huán)冷卻，溫度降至20～80℃，出料，過濾，檢測；
S2：制備低砷有機磷酸或其鹽：
(1)將S1中制備的低砷亞磷酸投入反應(yīng)釜B，開啟攪拌，緩慢投加胺或銨；蒸汽升溫，控制蒸汽壓力在0.01-0.05MPa,并略開帶氣,升溫至85℃，開始滴加甲醛溶液，控溫在85～95℃之間，保溫2～3小時，再回流2～3小時；
(2)回流結(jié)束后，加熱濃縮，直到料液濃縮到凈干；向反應(yīng)釜B內(nèi)加入去離子水兩次，繼續(xù)加熱濃縮到干，停止加熱，停止攪拌；
(3)在蒸汽壓力為0.4～0.5MPa條件下，沖汽1.5～2小時；然后打開攪拌，向反應(yīng)釜B內(nèi)再加入去離子水，待溫度降至100℃以下時，打開循環(huán)水冷卻；當(dāng)溫度降到約60～70℃時，向出料槽中加入雙氧水，攪拌15～20分鐘后出料，過濾。
進一步地，所述的脫砷劑為硫化鈉、硫代乙酸銨或五硫化二磷中的一種。
進一步地，所述的胺為二甘醇胺、乙二胺、聚醚胺、二乙烯三胺、己二胺或雙1,6-亞己基三胺中的一種，所述銨為氯化銨。
進一步地，所述低砷亞磷酸鹽中砷的含量＜1ppm。
本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明無異味低砷有機膦酸及其鹽的生產(chǎn)工藝，脫砷劑與原料一起加入，進行反應(yīng)，減少了脫砷劑用量，大幅度降低了生產(chǎn)成本，且提高了脫砷劑的使用效率，大幅降低了能耗，操作簡便；此外，該生產(chǎn)工藝在密閉條件下操作，無刺激性氣味，對環(huán)境友好；并通過特定的工藝參數(shù)條件的嚴格控制，使制備得的有機膦酸及其鹽，砷含量低，且無異味。
具體實施方式
本發(fā)明無異味低砷有機磷酸及其鹽的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝具體步驟如下：
S1：制備低砷亞磷酸：
(1)清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，將1000重量份質(zhì)量百分濃度為80％的亞磷酸抽入反應(yīng)釜A，并開啟冷凝器，攪拌，加熱升溫；
(2)溫度升至30～100℃時，向脫砷劑抽料循環(huán)罐內(nèi)緩慢抽入0.5-1.2重量份的脫砷劑，然后開啟循環(huán)泵將脫砷劑打入反應(yīng)釜A，進行循環(huán)進料入反應(yīng)釜A；
(3)循環(huán)結(jié)束，在30～100℃的條件下保溫2～5小時，再升溫至50～100℃，并在此溫度條件下保溫反應(yīng)2～5小時；
(4)保溫結(jié)束后，開啟冷凝水進行循環(huán)冷卻，溫度降至20～80℃，出料，過濾，檢測；
S2：制備低砷有機磷酸或其鹽：
(1)將S1中制備的低砷亞磷酸投入反應(yīng)釜B，開啟攪拌，緩慢投加胺或銨；蒸汽升溫，控制蒸汽壓力在0.01-0.05MPa,并略開帶氣,升溫至85℃，開始滴加甲醛溶液，控溫在85～95℃之間，保溫2～3小時，再回流2～3小時；
(2)回流結(jié)束后，加熱濃縮，直到料液濃縮到凈干；向反應(yīng)釜B內(nèi)加入去離子水兩次，繼續(xù)加熱濃縮到干，停止加熱，停止攪拌；
(3)在蒸汽壓力為0.4～0.5MPa條件下，沖汽1.5～2小時；然后打開攪拌，向反應(yīng)釜B內(nèi)再加入去離子水，待溫度降至100℃以下時，打開循環(huán)水冷卻；當(dāng)溫度降到約60～70℃時，向出料槽中加入雙氧水，攪拌15～20分鐘后出料，過濾。
作為實施例，更具體地實施方式為脫砷劑選用硫化鈉、硫代乙酸銨或五硫化二磷中的一種；胺選用二甘醇胺、乙二胺、聚醚胺、二乙烯三胺、己二胺或雙1,6-亞己基三胺中的一種，銨選用氯化銨。
實施例1
清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，將6000kg質(zhì)量百分濃度為80％的亞磷酸抽入反應(yīng)釜A，開啟冷凝器，攪拌，加熱，升溫至30℃時，向脫砷劑抽料循環(huán)罐內(nèi)緩慢抽入脫砷劑硫化鈉7kg，然后開啟循環(huán)泵將脫砷劑硫化鈉打入反應(yīng)釜A，進行循環(huán)進料入反應(yīng)釜A；循環(huán)結(jié)束，在35℃—45℃保溫3小時，再升溫至50-60℃保溫2小時；保溫結(jié)束后，開啟冷凝水進行循環(huán)冷卻，溫度降至30～50℃，出料，過濾，檢測，經(jīng)檢測砷含量小于1.1ppm。
將低砷亞磷酸3150kg投入反應(yīng)釜B，開啟攪拌，緩慢投加氯化銨700kg；蒸汽升溫，控制蒸汽壓力在0.01-0.05MPa,并略開帶氣,升溫至85℃，開始滴加甲醛溶液2990kg，控溫在85～95℃之間，保溫2小時，再回流2小時。加熱濃縮，直到料液濃縮到凈干；向釜內(nèi)加入100kg去離子水兩次，繼續(xù)加熱濃縮到干，停止加熱，停止攪拌；開啟蒸汽底閥放空到蒸汽出現(xiàn)時，關(guān)閉蒸汽底閥，全開啟蒸汽沖汽閥門進行沖氣；在蒸汽壓力為0.4MPa條件下，沖汽1.5小時；打開攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入2250kg去離子水，待溫度降到100℃以下時，打開循環(huán)水冷卻；當(dāng)溫度降到約60℃～70℃時，向出料槽中加入雙氧水12kg，攪拌15分鐘后出料，過濾。
經(jīng)檢測砷含量小于0.85ppm，其他常規(guī)理化指標均符合企業(yè)標準，且無異味。
實施例2
清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，將6000kg質(zhì)量百分濃度為80％的亞磷酸抽入反應(yīng)釜A，開啟冷凝器，攪拌，加熱，升溫至50℃時，向脫砷劑抽料循環(huán)罐內(nèi)緩慢抽入脫砷劑硫代乙酸銨7kg，然后開啟循環(huán)泵將脫砷劑硫代乙酸銨打入反應(yīng)釜A，進行循環(huán)進料入反應(yīng)釜A；循環(huán)結(jié)束，在58℃—62℃保溫3小時，再升溫至68-72℃保溫2小時；開啟冷凝水進行循環(huán)冷卻，溫度降至35～60℃，出料，過濾，檢測，經(jīng)檢測砷含量小于0.93ppm。
將低砷亞磷酸3150kg投入反應(yīng)釜B，開啟攪拌，緩慢投加氯化銨700kg；蒸汽升溫，控制蒸汽壓力在0.01-0.05MPa,并略開帶氣,升溫至85℃，開始滴加甲醛溶液2990kg，控溫在85～95℃之間，保溫2小時，再回流2小時。加熱濃縮，直到料液濃縮到凈干；向釜內(nèi)加入100kg去離子水兩次，繼續(xù)加熱濃縮到干，停止加熱，停止攪拌；開啟蒸汽底閥放空到蒸汽出現(xiàn)時，關(guān)閉蒸汽底閥，全開啟蒸汽沖汽閥門進行沖氣；在蒸汽壓力為0.4MPa條件下，沖汽1.5小時；打開攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入2250kg去離子水，待溫度降到100℃以下時，打開循環(huán)水冷卻；當(dāng)溫度降到約60℃～70℃時，向出料槽中加入雙氧水12kg，攪拌15分鐘后出料，過濾。
經(jīng)檢測砷含量小于0.74ppm，其他常規(guī)理化指標均符合企業(yè)標準，且無異味。
實施例3
清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，將6000kg質(zhì)量百分濃度為80％的亞磷酸抽入反應(yīng)釜A，開啟冷凝器，攪拌，加熱，升溫至30℃時，向脫砷劑抽料循環(huán)罐內(nèi)緩慢抽入脫砷劑五硫化二磷7kg，然后開啟循環(huán)泵將脫砷劑五硫化二磷打入反應(yīng)釜A，進行循環(huán)進料入反應(yīng)釜A；循環(huán)結(jié)束，在78℃—92℃保溫3小時，再升溫至80-100℃保溫2小時；保溫結(jié)束后，開啟冷凝水進行循環(huán)冷卻，溫度降至40～80℃，出料，過濾，檢測，經(jīng)檢測砷含量小于0.73ppm。
將低砷亞磷酸3150kg投入反應(yīng)釜B，開啟攪拌，緩慢投加氯化銨700kg；蒸汽升溫，控制蒸汽壓力在0.01-0.05MPa,并略開帶氣,升溫至85℃，開始滴加甲醛溶液2990kg，控溫在85～95℃之間，保溫2小時，再回流2小時。加熱濃縮，直到料液濃縮到凈干；向釜內(nèi)加入100kg去離子水兩次，繼續(xù)加熱濃縮到干，停止加熱，停止攪拌；開啟蒸汽底閥放空到蒸汽出現(xiàn)時，關(guān)閉蒸汽底閥，全開啟蒸汽沖汽閥門進行沖氣；在蒸汽壓力為0.4MPa條件下，沖汽1.5小時；打開攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入2250kg去離子水，待溫度降到100℃以下時，打開循環(huán)水冷卻；當(dāng)溫度降到約60℃～70℃時，向出料槽中加入雙氧水12kg，攪拌15分鐘后出料，過濾，且無異味。
經(jīng)檢測砷含量小于0.58ppm，其他常規(guī)理化指標均符合企業(yè)標準。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。