專利名稱：穩(wěn)定性二氧化氯生產(chǎn)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氯的氧化物的生產(chǎn)方法，具體是關(guān)于用氯酸的金屬鹽生產(chǎn)二氧化氯進而生產(chǎn)穩(wěn)定性二氧化氯的方法。
穩(wěn)定性二氧化氯是目前使用的化學消毒劑中最理想的殺菌消毒劑，國外稱之為第四代消毒劑。它具有殺菌廣譜、有效濃度低、作用速度快、無色、無臭、無毒、使用安全等優(yōu)點，廣泛作為殺菌消毒劑、防臭防霉劑、食品保鮮劑、水質(zhì)凈化劑使用。目前二氧化氯的生產(chǎn)方法已有十多種。最早的馬蒂遜(Mathieson)法是以二氧化硫還原氯酸鈉以制取二氧化氯氣體。其后發(fā)展起了一系列的以氯酸鈉為原料，分別以二氧化硫、鹽酸、氯化鈉和硫酸等作還原劑的二氧化氯生產(chǎn)法如R1法、R2法、R3法、R4法……R7法、R8法等等。其中R8法的主反應如下
R8法工藝操作比較簡單、生產(chǎn)效率高，目前在國外得到廣泛使用。但是上述方法的不足之處是反應需要在較高的負壓條件下進行，因此對反應設備要求很高，設備非常復雜、投資巨大。而且反應過程中產(chǎn)生的大量無機鹽的處理也很復雜。
近年上海中聯(lián)科技應用部利用亞氯酸鹽經(jīng)過酸化作用發(fā)生高純度的二氧化氯氣體得到成功。該工藝設備投資不大、生產(chǎn)簡單、反應易控制，二氧化氯轉(zhuǎn)化率高，吸收完全。但是由于原料亞氯酸鹽的價格較高且不容易得到，使得該工藝成本很高。另一方面，由于穩(wěn)定性二氧化氯溶液實質(zhì)上是以二氧化氯的亞氯酸鹽形式存在，這種以亞氯酸鹽為原料生產(chǎn)二氧化氯再轉(zhuǎn)變?yōu)閬喡人猁}的循環(huán)反應工藝，從經(jīng)濟角度上講是不太實際的。
本發(fā)明的目的是給出一種穩(wěn)定性二氧化氯生產(chǎn)方法，這種生產(chǎn)法的原料成本低，容易得到;反應操作方便、設備結(jié)構(gòu)簡單而且投資極少。
穩(wěn)定性二氧化氯的生產(chǎn)包括兩個工序二氧化氯氣體發(fā)生工序和二氧化氯穩(wěn)定化工序。
在二氧化氯氣體的發(fā)生工序中反應是以氯酸的金屬鹽、草酸和硫酸作為原料，混合在20～80℃和負壓條件下進行的。其中氯酸的金屬鹽可以是氯酸鉀、氯酸鈉或氯酸鈣等，特別又以氯酸鉀為最佳。
當采用氯酸鉀作為原料時的反應方程式為
上述的反應中，氯酸鉀與草酸的用量比為KClO3∶(COOH)2＝1∶0.5～1，加入硫酸的濃度為30～50%，反應壓力保持在600～750mmHg柱。
反應的副產(chǎn)物KHSO4母液可以循環(huán)使用，減少硫酸的用量，并且能夠回收母液中溶解的二氧化氯，降低三廢污染。
二氧化氯穩(wěn)定化工序中采用的穩(wěn)定劑是過氧化物的水溶液，諸如過碳酸鈉、過硼酸鈉等堿金屬過氧化物，也可以是用堿金屬氧化物與雙氧水現(xiàn)行配制。后一種方法的優(yōu)點是成本低、過氧化物的活性氯含量高、過氧化效果好、穩(wěn)定化效率高。
將二氧化氯氣體不斷地通入到穩(wěn)定劑水溶液中，在室溫下減壓吸收，再經(jīng)過沉降，過濾后即可得到穩(wěn)定性二氧化氯溶液。
考慮到二氧化氯對碳鋼具有一定的腐蝕作用和對鋁、不銹鋼的輕度氧化作用，本發(fā)明的反應設備均采用塑料制品。
本發(fā)明所提供的穩(wěn)定性二氧化氯生產(chǎn)法與背景技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、工藝過程簡單、設備投資少。本發(fā)明中以塑料制反應器代替國外的鈦合金制反應器，成本大大降低，而且性能良好。
2、采用原料均為常見化工原料，容易得到，價格低廉。
3、反應在負壓下進行，可避免二氧化氯泄漏的爆炸。
4、反應過程中產(chǎn)生的二氧化碳可起到稀釋二氧化氯、使其濃度在爆炸范圍下限的作用。
5、反應副產(chǎn)物母液循環(huán)使用，二氧化氯氣體被充分吸收，排放氣體為二氧化碳，對環(huán)境無污染。
以下提供本發(fā)明的一個具體實施例取氯酸鉀1份、草酸0.75份，混合均勻后加入到塑料制的二氧化氯發(fā)生器內(nèi)，在室溫下分次加入50%濃度的硫酸，逐漸提高反應溫度至80℃，控制發(fā)生器出口壓力為700mmHg柱，將產(chǎn)生的二氧化氯氣體不斷通入到以Na2CO3/H2O2組成的穩(wěn)定劑的溶液中，吸收得到二氧化氯濃度20000ppm，將吸收液沉降48小時，除去絮狀物后，然后得到透明的穩(wěn)定性二氧化氯溶液。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定性二氧化氯的生產(chǎn)方法，包括二氧化氯氣體的發(fā)生將二氧化氯氣體通過過碳酸鈉溶液吸收成為穩(wěn)定性二氧化氯溶液兩步，其特征是二氧化氯氣體的發(fā)生是以氯酸的金屬鹽、草酸和硫酸為原料，混和后在20～80℃下負壓反應。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是上述氯酸的金屬鹽可以是氯酸鉀、氯酸鈉或氯酸鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是上述氯酸的金屬鹽最好是氯酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征是氯酸鉀與草酸的用量比為KClO3∶(COOH)2＝1∶0.5～1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的生產(chǎn)方法，其特征是所用硫酸的濃度為30～50%。
全文摘要
一種穩(wěn)定性二氧化氯生產(chǎn)法，它以氯酸鉀、草酸和硫酸為原料，將各反應物混合均勻后在20～80℃下負壓進行反應，將產(chǎn)生的二氧化氯氣體，用過碳酸鈉溶液吸收制成穩(wěn)定性二氧化氯溶液。用本發(fā)明的方法生產(chǎn)穩(wěn)定性二氧化氯設備簡單、成本低廉、反應容易操作、轉(zhuǎn)化率高、副產(chǎn)物少、安全可靠。
文檔編號C01B11/02GK1107438SQ94119720
公開日1995年8月30日 申請日期1994年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月16日
發(fā)明者于蘭珠, 關(guān)文志, 關(guān)宏, 關(guān)偉 申請人:關(guān)文志