Спосіб отримання кальцію стеарату, Банк патентів
Винахід відноситься до поліпшеного способу отримання кальцію стеарату взаємодією стеаринової кислоти і гідроксиду кальцію при нагріванні і інтенсивному перемішуванні, наступною фільтрацією і сушінням осаду. При цьому взаємодію стеаринової кислоти і гідроксиду кальцію проводять у водному середовищі, а емульсію нагрівають до 58-65°С, переводять у стан стабільної емульсії, витримують при даній температурі протягом 20-40 хвилин до рН 8,0-9,0 розчину, проводять термообробку для агрегатування частинок при постійному перемішуванні, піднімаючи температуру до 70-85°З витримуючи протягом 10-15 хвилин до рН 7,5-9,0 розчину, заливають воду, перемішують і фільтрують. Спосіб дозволяє спростити технологічний процес, знизити витрати гідравлічного кальцію. 1 табл.,1 ін.
Область техніки, до якої належить винахід
Винахід відноситься до нафтохімічного синтезу, зокрема, способу отримання стеарату кальцію, і може бути використане як термостабілізатор у виробництві полівінілхлоридних смол (ПВХ) при переробці пластичних мас, у виробництві штучних шкір і лінолеуму, а також при виробництві вітамінних таблеток, лікарських препаратів та наукових цілей.
Відомий спосіб отримання стеарату кальцію реакцією обмінного розкладання натрію стеарату з хлоридом кальцію (див. Б.Г.Горбунов. Хімія і технологія стабілізаторів полімерних матеріалів. М., «Хімія», 1981, с.150).
Недоліком даного способу є необхідність відмивання кальцію стеарату від іонів хлору, що призводить до утворення великої кількості промивних вод.
Недоліком цього способу є складність технологічного процесу, висока енергоємність.
Недоліком цього способу є складністьтехнологічного процесу, безповоротні втрати спиртоводного розчину та проведення процесу у надлишку гідроксиду кальцію ведуть до подорожчання процесу.
Завданням запропонованого винаходу є розробка способу отримання кальцію стеарату, що володіє спрощенням технологічного процесу, зниженням собівартості.
Технічний результат, який може бути отриманий за допомогою запропонованого винаходу, зводиться до спрощення технологічного процесу зниження собівартості.
Технічний результат досягається за допомогою способу отримання стеарату кальцію взаємодією стеаринової кислоти, попередньо розчиненої у водно-спиртовому розчині, і гідроокису кальцію при нагріванні та інтенсивному перемішуванні, наступною фільтрацією та сушінням осаду, при цьому взаємодію стеаринової кислоти і гідроксиду кальцію проводять у водному середовищі емульсію нагрівають до 58-65°С, переводять у стан стабільної емульсії, витримують при даній температурі протягом 20-40 хвилин до рН 8,0-9,0 розчину, проводять термообробку для агрегатування частинок, потім при постійному перемішуванні піднімають температуру до 70 -85°З витримують протягом 10-15 хвилин до рН 7,5-9,0 розчину, заливають воду, перемішують і фільтрують.
Сутність способу отримання стеарату кальцію полягає в наступному.
У реактор (не показаний) завантажують акрилові кулі, потім закачують питну воду, завантажують стеаринову кислоту і гідроксид кальцію, при постійному перемішуванні емульсію нагрівають до 58-65°С, переводячи стан стабільної емульсії прямого синтезу, і витримують при цій температурі протягом 20 -40 хвилин, контролюють температуру, після закінчення витримки відбирають пробу суспензії кальцію стеарату для визначення рН маткового розчину, яка дорівнює 8,0-9,0,у разі отримання незадовільного аналізу проводять коригування синтезу розрахунковими добавками гідроксиду кальцію і стеаринової кислоти, при цьому для завершення синтезу кальцію стеарату проводять термообробку суспензії з метою агрегатування (укрупнення) частинок продукту, який сприяє поліпшенню фільтрації суспензії, при постійному перемішуванні -85°С і витримують при даній температурі не менше 10-15 хвилин, після проведення термообробки рН маткового розчину стає в межах 7,5-9,0 і в реактор заливають питну воду, перемішують і готову суспензію кальцію стеарату відправляють на стадію фільтрації,
при цьому в процесі фільтрації пасту кальцію стеарату зрізають і подають на стадію сушіння стеарату кальцію, температура сушильного агента становить 100-150°С і її контролюють, підтримують 70-90°С, висушений продукт у вигляді пилоповітряної суміші надходить в циклони (не показані) типу СЦЛ-42, де з пилоповітряної суміші відокремлюють основну частину продукту, при цьому невловлений продукт у суміші з повітрям надходить у рукавний фільтр (не показаний), де і затримується фільтрувальною тканиною рукавів, потім готовий продукт стеарату кальцію аналізують на відповідність вимогам ТУ 2432- 005-102-69-039-05 наступних марок:
- стабілізатори ПВХ марок С-17, С, Д;
Стеарати кальцію марок С-17, С, АЛЕ, «чистий» являють собою білий порошок, з трохи жовтуватим відтінком, нерозчинний у воді, розчинний у мінеральних кислотах і концентрованих лугах, а кальцію стеарат марки Д - білий порошок з жовтуватим відтінком, комкуваності.
Стеарати кальцію стабілізатори ПВХ марок С-17, С, Д, АЛЕ застосовують як термостабілізатор у виробництві полівінілхлоридних смол при переробціпластичних мас, у виробництві штучних шкір та лінолеуму.
Стеарат кальцію марки «чистий» використовують при виробництві вітамінних таблеток та лікарських препаратів, а також для наукових цілей, потім готовий продукт фасують та упаковують.
Короткий опис креслень та інших матеріалів
У таблиці дано спосіб отримання стеарату кальцію, фізико-хімічні показники стеарату кальцію.
приклад. У реактор, (не показаний) завантажують 70-120 кг акрилових куль, потім закачують 2,0-2,5 м питної води, завантажують 450 кг стеаринової кислоти і 66,2 кг гідроксиду кальцію, причому вага визначають за етикетками на тарі або при обов'язковому зважуванні, наприклад, на вагах ВМ-150, при постійному перемішуванні емульсію нагрівають до 58-65°С, переводячи стан стабільної емульсії прямого синтезу, і витримують при цій температурі протягом 20-40 хвилин, контроль температури здійснюють за допомогою приладу, наприклад, «Диск-250», після закінчення витримки відбирають пробу суспензії стеарату кальцію для визначення рН маткового розчину, яка дорівнює 8,0-9,0, у разі отримання незадовільного аналізу проводять коригування синтезу розрахунковими добавками гідроксиду кальцію та стеаринової кислоти, при цьому для завершення синтезу стеарату кальцію проводять термообробку суспензії з метою агрегатування (укрупнення) частинок продукту, який сприяє поліпшенню фільтрації суспензії, при постійному перемішуванні суспензії в реакторі піднімають температуру до 70-85°С і витримують при даній температурі не менше 10-15 хвилин проведення термообробки рН маткового розчину стає в межах 7,5-9,0 і в реактор заливають 0,5 м 3 питної води, перемішують і готову суспензію кальцію стеарату відправляють на стадію фільтрації, при цьому в процесі фільтраціїпасту стеарату кальцію зрізають і подають на стадію сушіння стеарату кальцію, причому отримані в процесі фільтрації промивні води подають у збірник промвод і далі використовують при приготуванні синтезів, розведенні суспензії, замивці технологічного обладнання і так далі. Сушіння пасти стеарату кальцію проводять у сушильних установках (не показано) типу «КС» («Киплячий шар»), вологу пасту продукту подають на решітку сушильної установки, потім сушильний агент (повітря) подають під грати сушильних установок, витрата сушильного агента контролюють приладом - індикатором витрати, температура сушильного агента становить 100-150°З її контролюють, наприклад, приладом «Диск-250», температуру в «КС» підтримують 70-90°С, висушений продукт у вигляді пилоповітряної суміші надходить у циклони (не показані) типу СЦЛ-42, де з пилоповітряної суміші відокремлюють основну частину продукту, при цьому невловлений продукт у суміші з повітрям надходить у рукавний фільтр (не показаний), де і затримується фільтруючою тканиною рукавів, потім готовий продукт кальцію стеарату аналізують на відповідність вимогам ТУ 2432- 005-102-69-039-05 наступних марок:
- стабілізатори ПВХ марок С-17, С, Д;
Стеарати кальцію марок С-17, С, АЛЕ, «чистий» являють собою білий порошок, з трохи жовтуватим відтінком, нерозчинний у воді, розчинний у мінеральних кислотах і концентрованих лугах, а стеарат кальцію марки Д - білий порошок з жовтуватим відтінком, комкуваності.
Хімічна формула продукту - CaSt2 · Н2О, де
St - умовне позначення залишку жирних кислот із загальною формулою: CnH2n+1СОО.
У разі застосування стеарину – n=18.
При застосуванні суміші стеарину та синтетичних жирних кислот (СЖК) фракції С17-С30 показник-n=17-20.
Молекулярна масастеарату кальцію:
- кваліфікація «чистий» – 625,04;
- Кваліфікація стабілізатор ПВХ, марки С-17-633,3-592,3 залежно від кислотного числа СЖК.
Стеарати кальцію стабілізатори ПВХ марок С-17, С, Д, АЛЕ застосовують як термостабілізатор у виробництві полівінілхлоридних смол при переробці пластичних мас, у виробництві штучних шкір і лінолеуму.
Стеарат кальцію марки «чистий» використовують при виробництві вітамінних таблеток та лікарських препаратів, а також для наукових цілей, при цьому стеарат кальцію кваліфікації «чистий» отримують на основі технічного стеарину I та II сортів або імпортного, а стабілізатори ПВХ всіх марок - на основі твердого стеарину або суміші стеарину технічного та СЖК фракції С17-С20, вихід стеарату кальцію 99, 55%, за фізико-хімічними показниками стеарат кальцію відповідає вимогам та нормам, зазначеним у таблиці, для стабілізаторів марки «чистий». С-17, Д, С, АЛЕ і потім готовий продукт подають у бункери (не показані) готової продукції з наступними фасуванням та упаковкою.
Пропонований винахід у порівнянні з прототипом та іншими відомими технічними рішеннями має такі переваги:
- Спрощення технологічного процесу;
формула винаходу
Спосіб отримання стеарату кальцію взаємодією стеаринової кислоти і гідроксиду кальцію при нагріванні та інтенсивному перемішуванні, наступною фільтрацією і сушінням осаду, який відрізняється тим, що взаємодію стеаринової кислоти і гідроксиду кальцію проводять у водному середовищі, а емульсію нагрівають до 58-65°С, стабільної емульсії, що витримують при даній температурі протягом 20-40 хвилин до рН 8,0-9,0 розчину, проводять термообробку для агрегатування частинок при постійному перемішуванні,температуру піднімають до 70-85°З витримують протягом 10-15 хвилин до рН 7,5-9,0 розчину, заливають воду, перемішують і фільтрують.