专利名称：一种靛蓝塔式氧化新技术的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种利用新型塔式反应器替代靛蓝传统釜式反应器在高碱浓度条件下高效率合成靛蓝的新技术，该技术具有显著的节能降耗、提升品质效果，可以实现靛蓝生产的大型化、连续化和自动化。
背景技术：
靛蓝是一种还原染料，广泛适用于棉、麻等纤维素纺织着色，尤其是靛蓝牛仔布制品的轻纱染色。目前工厂多经由3-吲哚酚盐氧化制备靛蓝，其中包括由苯胺基乙酸盐、氨基钠和氢氧化钠与氢氧化钾的混合碱在220 250°C下反应，得到24 30%的3-吲哚酚盐的 碱熔物，将此碱熔物放入水中配成含3-吲哚酚盐5%，含混碱12%左右的溶液，在30m3氧化釜中通空气鼓泡氧化2小时后，再经压滤、水洗、酸洗、干燥和造粒得到含量为95%左右的靛蓝。该方法由于在氧化过程中会不断有不溶于水的靛蓝沉淀出来，会不断吸附和包裹反应原料3-吲哚酚盐，导致反应不完全、氧气利用率低反应不完全、反应时间长、洗涤时容易出现蓝水、烘干时原料3-吲哚酚盐分解聚合、产品还原液中的絮状沉淀物多等诸多影响靛监收率和品质等问题。对这样一个气液固三相体系，有效传质是影响靛蓝氧化反应的关键。现有的釜式反应模型存在着气体分布不均、空气利用率低、容易起泡反应时间长、反应不彻底、产品对原料和碱的吸附包裹大导致洗涤损失大、氧化稀碱液的浓度只能达到12%左右，要浓缩成固碱需要消耗大量的热量和配置处理量大的蒸发设备，提高碱的浓度会导致反应更不完全、产品收率和纯度更差，要解决靛蓝氧化工艺上述的工程问题，必须考虑新型的高效的传质设备，我们已经成功的开发出了高效、节能塔式环流反应器(专利号200810173635. 6)，这一反应器无论是在间歇式反应还是在连续化反应中都体现出很好的效果，这种宏观的高效传质塔设备与微观上强化分子间分散相结合的反应器是本发明的最大亮点。在一种双甘膦空气氧化制备草甘膦的新工艺(专利号200610086498. 3)及微细碳酸钙制备新工艺(专利号200710098833.6)中已取得很好的效果，这种新型塔式环流式反应器具有高效、节能可以有效改善传质传热效果，特别适合于气液固三相体系，反应气体经过气体分布器的初次分布可以很好的与液体物料接触，大大提高了物料的有效接触面积，气体导入所产生的比重差，可以带动整个料液在反应器内快速环流。超声的引入进一步强化了气体、固体的分散可以有效防止聚并，有助于空气向靛蓝中吸附物料扩散，也有利于吸附在靛蓝中的可溶性3-吲哚酚盐溶出，提高相间的传质传热。新型塔式反应设备可以更好的实现气液接触和物料的强烈湍动，很好的解决现有工艺中存在的技术难题。它比固定床、流化床和鼓泡塔等反应器的传质传热效率高、易于放大、动力消耗少。将高效反应器应用于氧化生产靛蓝，结合靛蓝的工艺特点，开发在新装备中的靛蓝合成技术，可能是有效解决现有釜式氧化工艺技术中各种问题的有效方法。本发明正是基于这一工作基础与思路，我们开发了靛蓝合成新技术，详细情况如下
发明内容
本发明的目的是提供一种利用声波发生器和环流反应器的有效组合形成的高效反应装置将空气或含氧气体与3-吲哚酚盐氧化生产靛蓝的方法。具体的说，本发明的制备方法其主要步骤是3-吲哚酚盐和水的混合溶液在一定温度下在超声波作用下反应，利用观察渗圈颜色和化分分析靛滤的方法跟踪3-吲哚酚盐的氧化情况，待滤纸渗圈外侧颜色无色透明时，停止氧化，取样进行靛滤的分析，分析达标后，对反应物料进行过滤，分离出产品靛蓝。本发明是一种用空气或者含氧气体直接氧化3-吲哚酚盐制备靛蓝的方法，特征是以超声波和环流塔式反应器联合氧化3-吲哚酚盐制备靛蓝。本发明装备超声波发生器的环流塔式反应器的是指具有液体循环特征的内置气体分布器、导流筒、超声波发生器和外挂冷凝器的塔式反应器。本发明中反应器的外循环可为主动循环和被动循环，优选主动循环，即使用泵强制循环。主动循环有利于利用外置换热器进行换热，还有利于液体循环，加强了液体传质和传热。详见附图
I。·反应中使用的超声波为任何能引发超声波的设备所引发，超声波通过固液介质传递到反应体系，其一般频率大于15KHZ。该新型塔式反应器可以适合很宽碱浓度范围的物料，生产试验表明在传统的反应碱浓度提高3倍的情况下，产品的收率、品质达到或优于传统工艺水平，反应效率提高，可以降低氧化所需的时间和温度，氧化生成靛蓝后的碱浓度可以达到40 %左右，可以减少碱水浓缩过程中蒸汽消耗2/3以上。具体的工艺条件如下水或者碱水的加入量为3-吲哚酚盐重量的4倍左右，反应物料中的碱浓度最高可以达到60%，优选为30% -50% ;氧化过程中的温度为40 90°C，靛蓝氧化过程中的度为40 90°C，优选为55 65°C，也可使前期反应温度60 65°C，后期温度为55 60°C ;氧化时间为40 250min，氧化压力为O
I.OMp，优选为O O. 5Mp。本发明中的氧化反应方式可以为连续也可为间歇式反应。说明书附图附图I为装备超声波发生器的环流塔式反应器图，它包括塔体I、导流桶2、换热器
3、气体分布器4和超声波发生器5等部件，塔体上设有出料口 6，进气口 7、放空口 8和进料
Π 9。
具体实施例方式对照实验将2T碱熔物料放入加有8m3自来水做底水的氧化罐中溶解后(碱浓度为10%，温度为71. 6°C )，向氧化罐中通入空气，保持反应器内物料温度为68 70°C，反应120min后，到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为4. 3g/L，碳酸根含量为15. 36g/L，碱度为21%，靛蓝烘干后含量为95. 5%，水分为O. 42%，铁离子为88ppm。实施例I本实验所使用的超声波发生器频率为25KHz，功率为100W。将200g碱熔物加入到800g水中溶解后(温度为71. 6V ) ’将物料转移到气升式反应器中，开超声，向反应器中通入空气，保持反应器内物料温度为68 72°C，反应3小时，到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为3. Og/L,碳酸根含量为13. 2g/L，碱度为15%，靛蓝烘干后含量为95. 6%，水分为O. 40%，铁离子为86ppm。实施例2本实验所使用的超声波发生器频率为25KHz，功率为100W。将200g碱熔物加入到800g实验一的碱水(碱浓度为15% )中溶解后(碱浓度为25%,温度为75. 6°C )，将物料转移到气升式反应器中，开超声，向反应器中通入空气，保持反应器内物料温度为68 72°C，压力为O. 15Mp，反应5小时，到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为5. 4g/L，碳酸根含量为21. 3g/L，碱度为36%，靛蓝烘干后含量为95. 1%,水分为O. 38%,铁尚子为114ppm。实施例3本实验所使用的超声波发生器频率为25KHz，功率为100W。 将400g碱熔物加入到800g水中溶解后(碱浓度为25%，温度为80.6°C )，将物料转移到气升式反应器中，开超声，向反应器中通入空气，保持反应器内物料温度为68 72V，压力为O. 15Mp，反应6小时，到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为4. 8g/L，碳酸根含量为18. 2g/L，碱度为38%，靛蓝烘干后含量为95. 3%，水分为O. 42%,铁离子为109ppm。实施例4本实验所使用的超声波发生器频率为25KHz，功率为100W。将2T碱熔物料放入加有8m3自来水做底水的氧化罐中溶解后(碱浓度为15%，温度为70. 6°C )，将物料泵送至气升式回流氧化塔中，开超声，向反应器中通入空气，保持反应器内物料温度为68 70°C，压力为O. 2Mp，反应IlOmin后，到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为4. 6g/L，碳酸根含量为14. 76g/L，碱度为24%，靛蓝烘干后含量为96. 0%,水分为O. 40%,铁尚子为检出。实施例5本实验所使用的超声波发生器频率为25KHz，功率为100W。将2T碱熔物料放入加有8m3碱水(碱浓度为15% )做底水的氧化罐中溶解后(碱浓度为25%,温度为84. 1°C )，将物料泵送至气升式回流氧化塔中，开超声，向反应器中通入空气，反应前I小时保持反应器内物料温度为60 65°C，压力为O. 15Mp，反应I小时后，保持反应器内物料温度为55 60°C，压力为O. 15Mp，30min后到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为6. 8g/L，碳酸根含量为20. 38g/L，碱度为32%，靛蓝烘干后含量为96. 58%，水分为O. 60%，铁离子为79ppm。实施例6本实验所使用的超声波发生器频率为25KHz，功率为100W。将2T碱熔物料放入加有8m3碱水(碱浓度为32% )做底水的氧化罐中溶解后(碱浓度为45%，温度为94. 1°C )，将物料泵送至气升式回流氧化塔中，开超声，向反应器中通入空气，反应前I小时保持反应器内物料温度为60 65°C，压力为O. 25Mp，反应I小时后，保持反应器内物料温度为55 60°C，压力为O. 15Mp，30min后到达反应终点，将反应物料过滤、洗涤后，得到靛蓝产品。滤液中靛滤值为7. 5g/L，碳酸根含量为27. 84g/L，碱度为50%，靛蓝烘干后含量为95. 56 %，水分为O. 90 %，铁离子为114ppm，粒径为O. 43 μ m。
权利要求
1.一种在新型高效超声波环流式反应器中利用空气或者含氧气体将3-吲哚酚盐直接氧化成靛蓝的方法，其特征是利用高效环流式反应器，在一定的物料浓度、温度、压力和时间条件下，利用空气或者含氧气体将3-吲哚酚盐直接氧化成靛蓝，氧化反应方式可以为连续也可为间歇式反应。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，反应器为内置超声发生器的釜式反应器、具有循环特征的外置式超声发生器的管式或者塔式反应器、具有循环特征的内置或者外置式超声反应器。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，超声可以外置也可内置，可以根据情况少用或不用。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，布气方式可以是在导流筒内布气使反应物料从中心向筒外环流，也可在导流筒外布气使反应物料从筒外向导流筒内循环，也可两种方式交替米用。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，反应体系加水或者碱水量可以根据需要调整，最小量可以为现有工艺的1/4，反应物料中的碱浓度最高可以达到为60%，物料浓度最高可以达到10%以上。
6.根据权利要求I所述的方法，其中，靛蓝氧化过程中的温度为40 90°C，也可使前期反应温度60 65°C，后期温度为55 60°C。
7.根据权利要求I所述的方法，其中，氧化过程中压力为O I.OMp。
8.根据权利要求I所述的方法，其中，反应方式为连续或者间歇式反应。
全文摘要
本发明涉及一种在新型高效超声波环流式反应器中利用空气或者含氧气体将3-吲哚酚盐直接氧化成靛蓝新的技术。本发明是新的技术与装备的结合，可以将现有氧化物料的浓度大幅提高，更好的保证反应的收率和纯度，具有显著的节能降耗效果，可以实现靛蓝生产的大型化、连续化和自动化。
文档编号C09B7/02GK102924957SQ20111022683
公开日2013年2月13日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者尹应武, 张正西, 喻宏贵, 吴德生, 栾敏红, 赖永华, 朱建, 董泽高 申请人:江苏泰丰化工有限公司, 厦门大学, 北京紫光英力化工技术有限公司