專利名稱：二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種次氯酸鈉的生產(chǎn)方法，特別是二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，屬于次氯酸鈉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，次氯酸鈉溶液廣泛應(yīng)用于紡織、造紙等行業(yè)的漂白劑；飲用水、游泳池等的消毒劑；以及其它工業(yè)領(lǐng)域用作氯化劑、氧化劑，用途十分廣泛。次氯酸鈉的生產(chǎn)主要是通過(guò)氫氧化鈉溶液與氯氣反應(yīng)得到次氯酸鈉溶液。其生產(chǎn)工藝可分為連續(xù)生產(chǎn)工藝和間歇生產(chǎn)工藝。連續(xù)法生產(chǎn)所用的主要的反應(yīng)器有塔式反應(yīng)器、文丘里反應(yīng)器，間歇法生產(chǎn)所用的主要的反應(yīng)器有塔式反應(yīng)器、反應(yīng)釜。無(wú)論是連續(xù)法的還是間歇法，生產(chǎn)過(guò)程均采用15%左右的氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)，生成有效氯含量> 10%，氫氧化鈉過(guò)堿量< 的次氯酸鈉產(chǎn)品。中國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00810151824. 3)公開(kāi)了一種用含氯尾氣被堿液吸收生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于從堿位槽加堿到循環(huán)槽，配置10 %的液堿，用泵打至冷卻器冷卻后到吸收塔內(nèi)從上到下噴淋，清洗10-20分鐘后的含氯尾氣從上至下被堿液吸收，吸收塔下來(lái)的次氯酸鈉溶液加熱溫度40-50°C，流至循環(huán)槽，如此循環(huán)4-5次，得到10-12%有效率的次氯酸鈉溶液，密封保存。中國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?01010549237. 7)公開(kāi)了次氯酸鈉連續(xù)化制備方法，包括如下步驟a，氫氧化鈉溶液配置按照預(yù)定濃度在配堿槽內(nèi)配置氫氧化鈉溶液；b，一級(jí)混合將步驟a所得氫氧化鈉溶液與次氯酸鈉母液在一級(jí)循環(huán)槽內(nèi)充分混合；C，一級(jí)吸收反應(yīng)將步驟b中所得混合液通入一級(jí)吸收塔內(nèi)，與濾器進(jìn)行一級(jí)吸收反應(yīng)；d，二級(jí)混合將步驟c中所得的反應(yīng)液與次氯酸鈉母液在二級(jí)循環(huán)槽內(nèi)充分混合；e，二級(jí)吸收反應(yīng)將步驟d所得混合液通入二級(jí)吸收塔與氯氣進(jìn)行二級(jí)吸收反應(yīng)后即可完成次氯酸鈉的制備?，F(xiàn)有方法中，所需要的氫氧化鈉堿液均是一次性加入，即使是二級(jí)或多級(jí)吸收，也是一次性加入堿液。由于氯氣與次氯酸鈉反應(yīng)是放熱反應(yīng)，一次性加入堿液，由于反應(yīng)初期堿液濃度較高，與氯氣反應(yīng)時(shí)發(fā)熱量較大，將導(dǎo)致次氯酸鈉分解加快；而現(xiàn)有技術(shù)均沒(méi)有想到反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量使反應(yīng)過(guò)程中生成的次氯酸鈉受熱分解，分解為NaCl，從而消耗堿液和氯氣，造成堿和氯的消耗加大，次氯酸鈉成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是減少次氯酸鈉生產(chǎn)過(guò)程中次氯酸鈉的分解，達(dá)到降低堿液和氯氣消耗的目的。解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是采用一只噴淋塔作為反應(yīng)器，堿液的配置采用氯堿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氯水，通過(guò)二次加堿，二次通氯氣的方式生產(chǎn)次氯酸鈉。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，得到的次氯酸鈉產(chǎn)品更加穩(wěn)定，存放過(guò)程中有效氯下降的更少。本發(fā)明二次加堿、二次通氯生產(chǎn)次氯酸鈉的方法經(jīng)過(guò)以下步驟a、第一次堿液配制控制配堿過(guò)程中堿液溫度15 25°C，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt% ；b、第一次通氯控制堿液溫度20 士 2°C，通氯氣，當(dāng)堿度為30 50g/L時(shí)，停止通氯；C、第二次堿液配制步驟b的反應(yīng)液冷卻至15 20°C，加入堿液至反應(yīng)液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為 7-12wt%，有效氯為 4. 5-8. 2wt% ；d、第二次通氯步驟c所得反應(yīng)液冷卻至20°C 士2°C，進(jìn)行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h ；通氯氣過(guò)程控制反應(yīng)液溫度< 25°C。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案步驟a配堿時(shí)采用氯堿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氯水，將氯水冷卻至15 20°C，加入氫氧化鈉溶液，使得配制好的堿液中堿的質(zhì)量百分比濃度為 7-12wt%，有效氯為 0. 7-3. 5wt%0作為本發(fā)明優(yōu)選的方案b步驟通氯氣時(shí)，第一小時(shí)氯氣流量20 30m3/h，以后氯氣流量:35-45m7h。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案d步驟通氯氣終點(diǎn)控制指標(biāo)有效氯> 10%，堿度 < 1. 0%。吸收接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少通氯量。本發(fā)明二次加減、二次通氯生產(chǎn)工藝與一次加堿生產(chǎn)工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明工藝降低了次氯酸鈉生產(chǎn)的堿和氯氣的消耗。10月 12月次氯酸鈉一次加堿工藝與次年10月 12月，改進(jìn)為二次加堿工藝后的堿消耗相比，每生產(chǎn)一噸次氯酸鈉產(chǎn)品堿消耗，二次加減工藝比原工藝堿消耗減少
(按NaOH折100%計(jì)算)。以次氯酸鈉年產(chǎn)量1886. 007噸計(jì)，年節(jié)約堿47. IT (按NaOH 折100%計(jì)算)，氯氣41.8T。2、本發(fā)明工藝降低了次氯酸鈉產(chǎn)品中的鹽含量，鹽含量從250_303g/L降至 152-220g/L，提高次氯酸鈉產(chǎn)品的質(zhì)量。由于二次加減生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的次氯酸鈉產(chǎn)品含鹽低，設(shè)備工藝管道不發(fā)生堵塞，減少了設(shè)備工藝管道的清洗，節(jié)約了次氯酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的水消耗。3、本發(fā)明工藝提高了次氯酸鈉產(chǎn)品在環(huán)境溫度下的存放期。對(duì)次氯酸鈉產(chǎn)品進(jìn)行了在環(huán)境溫度下的存放實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，次氯酸鈉二次加堿工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品在平均環(huán)境33. 4°C下存放一個(gè)月，次氯酸鈉產(chǎn)品有效氯下降34. 2%，而一次加堿生產(chǎn)工藝所得產(chǎn)品在環(huán)境溫度30 34度下存放五天，其有效氯下降了 50%。4、本發(fā)明工藝解決了一次加堿生產(chǎn)工藝反應(yīng)不均帶來(lái)的次氯酸鈉產(chǎn)品外觀不合格的問(wèn)題。


圖1是次氯酸鈉生產(chǎn)工藝流程圖。其中，1代表氯水槽；2代表吸收塔；3代表循環(huán)槽；4代表堿液計(jì)量槽。氯堿生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的氯水儲(chǔ)存于氯水槽1中，生產(chǎn)次氯酸鈉時(shí)，開(kāi)啟氯水槽1氯水出口閥，啟動(dòng)循環(huán)泵將氯水儲(chǔ)槽中的氯水送至循環(huán)槽3，完畢停循環(huán)泵，關(guān)閉氯水槽1氯水出口閥。開(kāi)啟冷卻器5°C水進(jìn)出口閥，向冷卻器供5°C水。開(kāi)循環(huán)槽出口閥，啟動(dòng)循環(huán)槽循環(huán)泵，開(kāi)循環(huán)泵出口閥，氯水通過(guò)循環(huán)泵送至冷卻器吸收塔2，由吸收塔2回流至循環(huán)槽3， 將循環(huán)槽中氯水冷卻至15 20°C。開(kāi)堿液計(jì)量槽4堿液出口閥，向循環(huán)槽供濃度45%堿液600L，邊進(jìn)邊冷卻。當(dāng)堿液溫度達(dá)到20士2°C時(shí)，開(kāi)氯氣流量計(jì)出口閥，以氯氣流量計(jì)進(jìn)口閥控制氯氣流量，進(jìn)行次氯酸鈉生產(chǎn)吸收。當(dāng)取樣分析堿度為30 50g/L時(shí)，關(guān)閉氯氣流量計(jì)進(jìn)出口閥停止通氯，進(jìn)行第二次加減。開(kāi)堿液計(jì)量槽4堿液出口閥，向循環(huán)槽供堿液，加堿完畢關(guān)閉堿液槽出口閥，進(jìn)行第二次通氯。當(dāng)循環(huán)液溫度達(dá)到20士2°C時(shí)，開(kāi)氯氣流量計(jì)出口閥，以氯氣流量計(jì)進(jìn)口閥控制氯氣流量，進(jìn)行第二次通氯吸收，控制吸收循環(huán)溫度<25°C。根據(jù)取樣分析數(shù)據(jù)，吸收接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少通氯量。取樣分析有效氯、堿度含量合格時(shí)，關(guān)閉氯氣流量計(jì)進(jìn)出口閥，將合格次氯酸鈉送至次氯酸鈉成品儲(chǔ)槽，停循環(huán)泵，關(guān)閉循環(huán)泵進(jìn)出口閥，循環(huán)槽3出口閥，冷卻器5°C水進(jìn)出口閥。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用一只噴淋塔作為反應(yīng)器，堿液的配置采用氯堿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氯水，通過(guò)二次加堿，二次通氯氣的方式生產(chǎn)次氯酸鈉。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，得到的次氯酸鈉產(chǎn)品更加穩(wěn)定，存放過(guò)程中有效氯下降的更少。本發(fā)明二次加堿、二次通氯生產(chǎn)次氯酸鈉的方法經(jīng)過(guò)以下步驟，流程圖詳見(jiàn)圖1 :a、第一次堿液配制氯堿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氯水冷卻至15 20°C，加入氫氧化鈉溶液，使得配制好的堿液中堿的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt%，有效氯為0. 7-3. 5wt%;控制配堿過(guò)程中堿液溫度 15 25 ；b、第一次通氯控制堿液溫度20士2°C，通氯氣，第一小時(shí)氯氣流量20 30m3/h，以后氯氣流量 35-45m3/h。由于氯水與堿液配制過(guò)程，是放熱過(guò)程，通氯量過(guò)大而不能及時(shí)移走反應(yīng)熱，會(huì)造成次氯酸鈉分解，因此第一小時(shí)通氯流量控制在20 30m3/h。當(dāng)堿度為30 50g/L時(shí)，停止通氯；通氯氣過(guò)程，控制反應(yīng)液的溫度彡25°C ；C、第二次堿液配制步驟b的反應(yīng)液冷卻至15 20°C，加入堿液至反應(yīng)液中堿(氫氧化鈉)的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt%，有效氯為4. 5-8. 2wt% ；，d、第二次通氯步驟c所得反應(yīng)液冷卻至20°C 士2°C，進(jìn)行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h，終點(diǎn)控制指標(biāo)有效氯彡10%，堿度< 1. 0% ；通氯氣過(guò)程控制反應(yīng)液溫度< 25°C。吸收接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少通氯量。
以下是具體實(shí)施例。實(shí)施例1第一次堿液配制在循環(huán)槽中加入2500L氯水，將其冷卻至15 20°C。邊冷卻邊加入45% 600L堿液，控制配堿過(guò)程堿液溫度15 25V。堿液配制槽液位不足4000L時(shí)加氯水至4000L，將配制好的堿液取樣分析堿液濃度為9. 74%、有效氯為1. 18%。第一次通氯通氯前將循環(huán)槽堿液冷卻至20士2°C，才能通氯。第一小時(shí)通氯量20 30m3/h， 其它時(shí)間40m3/h，控制通氯過(guò)程循環(huán)液溫度< 25°C。當(dāng)取樣分析堿度30 50g/L時(shí)，停止通氯，將循環(huán)液冷卻至15 20°C準(zhǔn)備第二次加堿液。第二次堿液配制當(dāng)循環(huán)液冷卻至15 20°C時(shí)，在不停循環(huán)泵的條件下加入45% 500L堿液。加入堿液完畢將循環(huán)液冷卻至20士2°C，取樣分析堿液濃度為11. 84%、有效氯為4. 82%。第二次通氯當(dāng)循環(huán)液冷卻至20士2°C時(shí)，進(jìn)行第二次通氯，控制通氯過(guò)程循環(huán)液溫度< 25°C。 吸收接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少通氯量，終點(diǎn)取樣分析有效氯12. 09%，堿度0. 98%。本發(fā)明采用氯水配制堿液二次加堿與氯氣反應(yīng)，降低了與氯氣反應(yīng)的堿液濃度， 解決了噴淋塔不能及時(shí)移走反應(yīng)熱，氯氣分布不均勻而導(dǎo)致局部過(guò)氯化反應(yīng)，引起的次氯酸鈉生產(chǎn)過(guò)程部分分解，降低了次氯酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程堿和氯的消耗。采用二次加堿生產(chǎn)工藝與一次加減生產(chǎn)工藝相比，二次加堿生產(chǎn)工藝比一次加減工藝每噸次氯酸鈉節(jié)約堿 25Kg(以 NaOH 折 100% 計(jì))。某年10月 12月次氯酸鈉一次加堿工藝與次年10月 12月次氯酸鈉二次加堿工藝堿消耗相比，詳見(jiàn)表1。表 權(quán)利要求
1.二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)由步驟完成a、第一次堿液配制控制配堿過(guò)程中堿液溫度15 25°C，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt% ；b、第一次通氯控制堿液溫度20 士 2°C，通氯氣，當(dāng)堿度為30 50g/L時(shí)，停止通氯；c、第二次堿液配制步驟b的反應(yīng)液冷卻至15 20°C，加入堿液至反應(yīng)液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為 7-12wt%，有效氯為 4. 5-8. 2wt% ；d、第二次通氯步驟c所得反應(yīng)液冷卻至20°C 士2°C，進(jìn)行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h ；通氯氣過(guò)程控制反應(yīng)液溫度<25°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于步驟a配堿時(shí)采用氯堿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氯水，將氯水冷卻至15 20°C，加入氫氧化鈉溶液，使得配制好的堿液中堿的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt%，有效氯為0. 7-3. 5wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于b步驟通氯氣時(shí)，第一小時(shí)氯氣流量20 30m3/h，以后氯氣流量35-45m3/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于d步驟通氯氣終點(diǎn)控制指標(biāo)有效氯彡10%，堿度< 1.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于d步驟通氯氣終點(diǎn)控制指標(biāo)有效氯> 10%，堿度< 1.0%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種次氯酸鈉的生產(chǎn)方法，特別是二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，屬于次氯酸鈉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明目的在于減少次氯酸鈉生產(chǎn)過(guò)程中次氯酸鈉的分解，達(dá)到降低堿液和氯氣消耗的目的。具體由以下步驟完成a、第一次堿液配制控制配堿過(guò)程中堿液溫度15～25℃，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt％；b、第一次通氯控制堿液溫度20±2℃，通氯氣，當(dāng)堿度為30～50g/L時(shí)，停止通氯；c、第二次堿液配制步驟b的反應(yīng)液冷卻至15～20℃，加入堿液至反應(yīng)液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt％，有效氯為4.5-8.2wt％；d、第二次通氯步驟c所得反應(yīng)液冷卻至20℃±2℃，進(jìn)行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h；通氯氣過(guò)程控制反應(yīng)液溫度≤25℃。
文檔編號(hào)C01B11/06GK102491276SQ20111037816
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者呂玉山, 馬基富 申請(qǐng)人:瀘州北方化學(xué)工業(yè)有限公司