[发明专利]过氧化尿素的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的过氧化尿素的制备方法，特别是一种能实现高稳定性、高收率的过氧化尿素的工业化生产方法。

背景技术

过氧化尿素又名过氧化碳酰胺、过碳酰胺、过氧化氢尿素等，为白色片状晶体或粉末状固体，无毒无味，其分子式为CO(NH₂)₂·H₂O₂，其活性氧理论含量为17.02％。

过氧化尿素是一种新型精细化学品，有效解决了高浓度过氧化氢的储运问题，可广泛应用于农业、医药、纺织、日用化工、食品、养殖、饲料、冶金、建筑等许多领域。例如可以作为一种具有高效、安全、易于操作的固体消毒剂、给氧剂和漂白剂；医疗上也可以作为一种静脉注射的给氧缓释剂等。

过氧化尿素的制备通常可采用湿法即重结晶方法，直接由双氧水和尿素反应制得，将饱和或者过饱和的尿素溶液与一定浓度的双氧水溶液混合，在适当的稳定剂和成膜剂存在和一定温度下，经过结晶、过滤、干燥得到产品，母液可循环使用。如公开号为CN1915972A的文献中报道的一种制备过氧化尿素的方法，既是以双氧水和尿素为原料，在质量百分比浓度为25％～40％的双氧水溶液中加入尿素和稳定剂，充分混匀至尿素溶解后于40～60℃干燥，以表面皿为容器用烘箱烘烤100～120分钟，得到过氧化尿素晶体，其中的稳定剂为由酒石酸锌、酒石酸和十二烷基苯磺酸盐按质量比1～2∶45～49∶45～50形式的混合物，尿素和双氧水的质量比例为1∶1.0～1.2，稳定剂的加入量为尿素质量的0.001～0.1％。该法对稳定剂需要进行很繁琐的处理操作，一般在较低温度下进行，操作要求很高，成分复杂，并且操作过程产生了比较多的废水，其制备过程中的干燥处理在烘箱中完成，并需要45～105分钟。因此其方法仅适于实验室中制备，难以适合工业化的规模生产。尽管该法能克服之前以低浓度双氧水为原料的方法所存在的工艺复杂、反应条件要求高、收率低、产品稳定性较差等缺点，但其仍存在上述包括因上述问题导致的生产工艺复杂、流程长，收率低，且随着生产量的增加必然导致蒸发时间的延长，故而生产效率低下，烘箱烘烤要求很大的比表面积，对设备的空间和面积要求很大，且占地面积大等不足，不利于工业化大生产。

发明内容

鉴于上述情况，本发明将提供一种改进的过氧化尿素的制备方法，以解决目前传统方法中所存在的诸多问题。

本发明过氧化尿素的制备方法的基本过程，仍是通过尿素溶液与双氧水溶液在稳定剂和成膜剂存在下反应后，经结晶得到。其中，将所说的尿素溶液与25％～50％的双氧水溶液及稳定剂和聚乙二醇成膜剂均匀混合后，于40℃～63℃和-0.085Mpa～-0.095Mpa(表压)条件下进行真空脱水和冷却结晶，得到目标产物。

在本发明的制备方法中，对所用的尿素溶液的浓度无需有特别的限定要求，其与双氧水中的过氧化氢反应后，经过真空脱水和冷却，均可以析出得到所说的结晶产物，但提高所用尿素溶液的浓度，特别是使用饱和或过饱和的尿素溶液，和/或提高双氧水中过氧化氢的含量，显然均有利于降低真空脱水过程时的能耗。但双氧水的浓度过高易分解，并会增加储运过程的危险性，因此双氧水溶液以其过氧化氢含量为25％～50％(w)为优选。

在上述制备方法中，所说反应原料中的尿素与过氧化氢两成分的质量比为1∶(1.0～1.4)，其中可优选为1∶1.2。所说的稳定剂为EDTA二钠与柠檬酸以质量比1∶(1～3)组成的混合物，稳定剂的量为尿素质量的0.001％～0.5％。成膜剂聚乙二醇的用量一般可为尿素质量的0.05％～0.2％。

本发明的上述制备方法中，在尿素与过氧化氢反应后，通过真空脱水和冷却结晶即得到所需要的产品。显然，结晶过程中的脱水比例过低可影响产品的结晶效果和收率，提高脱水比例有利于结晶的充分析出。试验显示，一般情况下的水的脱除比例以≥体系中总水量的75％为好，其中特别是使脱除比例达90％为佳。因提高脱水比例同时也伴随能耗的增加，因此具体的脱水比例可根据实际情况予以综合考虑。脱水后的母液可循环使用。

试验结果显示，在上述制备方法的基础上，进一步的优选条件还可包括：

所说的稳定剂混合物中EDTA二钠与柠檬酸的质量组成比例为1∶2；所说稳定剂的量可为尿素质量的0.05％。