CN113321186B - 一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法 - Google Patents

一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113321186B
CN113321186B CN202110739836.3A CN202110739836A CN113321186B CN 113321186 B CN113321186 B CN 113321186B CN 202110739836 A CN202110739836 A CN 202110739836A CN 113321186 B CN113321186 B CN 113321186B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
chlorine dioxide
calcium peroxide
solution
chlorate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110739836.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113321186A (zh
Inventor
陈赟
杜凯旋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202110739836.3A priority Critical patent/CN113321186B/zh
Publication of CN113321186A publication Critical patent/CN113321186A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113321186B publication Critical patent/CN113321186B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02—Oxides of chlorine
    • C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
    • C01B11/026—Preparation from chlorites or chlorates from chlorate ions in the presence of a peroxidic compound, e.g. hydrogen peroxide, ozone, peroxysulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于消毒剂制备技术领域，具体公开了一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法。所述的方法，包括以下步骤：将硫酸氢钠加水溶解后，加入氯酸钠得到反应母液，然后加入过氧化钙，反应得到二氧化氯。本发明以氯酸钠为原料而不是价格更高的亚氯酸钠，大大降低了成本，同时氯酸钠比亚氯酸钠化学性质更稳定，在生产存储过程中更易保存；使用过氧化钙为还原剂还原氯酸钠，产品二氧化氯纯度高，无污染；反应原料全为固体，通过添加合适的催化剂、粘接剂等，具有发展为二氧化氯固体制剂的潜质，提供了以氯酸盐为原料制备二氧化氯固体制剂的新方向。

Description

一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化 氯的方法
技术领域
本发明属于消毒剂制备技术领域，特别涉及一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法。
背景技术
二氧化氯因其在漂白、氧化和消毒等领域的广泛应用而得了高度的商业关注。作为一种理想的化学消毒杀菌剂,它可以吸附并渗透进微生物细胞从而破坏其内部蛋白质使其失活。在相同有效氯浓度的情况下，与其他氯基消毒剂(如次氯酸钠)相比，二氧化氯具有更高的消毒效果。在制定出有效的具体对策之前，二氧化氯可以作为抵御任何新发现的病毒(如新冠病毒)的第一道防线。
根据原料的不同，二氧化氯的制备方法主要有亚氯酸钠酸化法和氯酸钠还原法。目前市场上的固体二氧化氯制剂大多是以亚氯酸钠为原料，通过添加合适的固体酸化剂释放二氧化氯。而亚氯酸钠在潮湿酸性环境下会分解，因此在生产、存储和运输过程中会导致有效亚氯酸盐含量减少从而降低消毒效果。同时亚氯酸钠的价格比氯酸钠更高，增加了产品成本。中国专利CN101695305A中公开了一种以亚氯酸钠、氨基磺酸、硫酸氢钠、硫酸镁和二氯异氰尿酸钠为主要成分的一元包装二氧化氯粉剂，以其配方进行溶解使用时，存在因二氧化氯浓度过高而导致爆炸的安全隐患。对于消除这种安全隐患，同时提高产品的生产存储稳定性，中国专利CN110558318 A公开了一种以氯酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸铜、碳酸钠为主要成分的二氧化氯泡腾剂制备方法，其使用亚硫酸氢钠作为还原剂还原氯酸钠制备二氧化氯，此方法生成的二氧化氯很容易受到二氧化硫的污染而导致产品纯度下降，同时存在几个相互竞争的副反应，导致其产率和效率降低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，包括以下步骤：
将硫酸氢钠加水溶解后，加入氯酸钠得到反应母液，然后加入过氧化钙，反应得到二氧化氯。
所述硫酸氢钠与水的质量体积比为70～100g：100mL，优选为80～90g:100mL。
所述氯酸钠、过氧化钙与硫酸氢钠的质量比为2-6：0.8-3.6：70-100；优选为2-3：0.8-1.5：80-90；所述过氧化钙与氯酸钠的理论质量化学计量比为0.446。
所述反应的温度为40-70℃，反应的时间为8-15h。
优选的，反应中可采用抽气装置(真空泵、抽气泵、水力喷射泵)或直接鼓入空气、氮气、稀有气体等惰性气体迅速带走产生的二氧化氯；
优选的，可采用氢氧化钠和过氧化氢混合溶液、过硼酸钠溶液、过碳酸钠溶液或碳酸钠溶液等作为吸收液，吸收反应所得二氧化氯气体得到稳定性二氧化氯溶液，也可采用纯水进行吸收制备高纯二氧化氯溶液。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明以氯酸钠为原料而不是价格更高的亚氯酸钠，大大降低了成本，同时氯酸钠比亚氯酸钠化学性质更稳定，在生产存储过程中更易保存；使用过氧化钙为还原剂还原氯酸钠，产品二氧化氯纯度高，无污染；反应原料全为固体，通过添加合适的催化剂、粘接剂等，具有发展为二氧化氯固体制剂的潜质，提供了以氯酸盐为原料制备二氧化氯固体制剂的新方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例中采用的氯酸钠纯度为99％，过氧化钙纯度为75％，过氧化氢为质量浓度为30％的过氧化氢溶液。
实施例1
过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，反应原料和吸收液的质量成分为：氯酸钠2g、过氧化钙1g、硫酸氢钠83g；氢氧化钠1g、过氧化氢3g。
水浴加热到50℃并控温。配制氢氧化钠、过氧化氢混合吸收液，并设置三级吸收瓶。硫酸氢钠加水溶解，并将氯酸钠溶于其中，配制成100mL溶液，将此混合溶液作为反应母液倒入反应器中预热；打开抽气或鼓气开关，将过氧化钙一次性加入反应器中。二氧化氯经三级吸收瓶吸收得到稳定性二氧化氯溶液。
10h后反应结束，此反应条件下氯酸钠转化率为35.58％，二氧化氯收率为33.60％，生成气体纯度为98.26％。
实施例2
过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，反应原料和吸收液的质量成分为：氯酸钠5g、过氧化钙2.5g、硫酸氢钠90g；氢氧化钠2.5g、过氧化氢7.5g。
水浴加热到45℃并控温。配制氢氧化钠、过氧化氢混合吸收液，并设置三级吸收瓶。硫酸氢钠加水溶解，并将氯酸钠溶于其中，配制成100mL溶液，将此混合溶液作为反应母液倒入反应器中预热；打开抽气或鼓气开关，将过氧化钙一次性加入反应器中。二氧化氯经三级吸收瓶吸收得到稳定性二氧化氯溶液。
12h后反应结束，此反应条件下氯酸钠转化率为31.32％，二氧化氯收率为28.89％，生成气体纯度为99.05％。
实施例3
过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，反应原料和吸收液的质量成分为：氯酸钠4g、过氧化钙2g、硫酸氢钠83g；氢氧化钠2g、过氧化氢6g。
水浴加热到60℃并控温。配制氢氧化钠、过氧化氢混合吸收液，并设置三级吸收瓶。硫酸氢钠加水溶解，并将氯酸钠溶于其中，配制成100mL溶液，将此混合溶液作为反应母液倒入反应器中预热；打开抽气或鼓气开关，将过氧化钙一次性加入反应器中。二氧化氯经三级吸收瓶吸收得到稳定性二氧化氯溶液。
10h后反应结束，此反应条件下氯酸钠转化率为30.94％，二氧化氯收率为29.57％，生成气体纯度为98.22％。
实施例4
过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，反应原料和吸收液的质量成分为：氯酸钠6g、过氧化钙2.4g、硫酸氢钠90g；氢氧化钠3g、过氧化氢8g。
水浴加热到50℃并控温。配制氢氧化钠、过氧化氢混合吸收液，并设置三级吸收瓶。硫酸氢钠加水溶解，并将氯酸钠溶于其中，配制成100mL溶液，将此混合溶液作为反应母液倒入反应器中预热；打开抽气或鼓气开关，将过氧化钙一次性加入反应器中。二氧化氯经三级吸收瓶吸收得到稳定性二氧化氯溶液。
11h后反应结束，此反应条件下氯酸钠转化率为33.36％，二氧化氯收率为31.58％，生成气体纯度为98.71％。
实施例5
过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，反应原料和吸收液的质量成分为：氯酸钠4g、过氧化钙2.2g、硫酸氢钠83g；氢氧化钠2g、过氧化氢6g。
水浴加热到55℃并控温。配制氢氧化钠、过氧化氢混合吸收液，并设置三级吸收瓶。硫酸氢钠加水溶解，并将氯酸钠溶于其中，配制成100mL溶液，将此混合溶液作为反应母液倒入反应器中预热；打开抽气或鼓气开关，将过氧化钙一次性加入反应器中。二氧化氯经三级吸收瓶吸收得到稳定性二氧化氯溶液。
12h后反应结束，此反应条件下氯酸钠转化率为33.24％，二氧化氯收率为30.91％，生成气体纯度为98.78％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法，其特征在于包括以下步骤：将硫酸氢钠加水溶解后，加入氯酸钠得到反应母液，然后加入过氧化钙，反应得到二氧化氯；
所述氯酸钠、过氧化钙与硫酸氢钠的质量比为2-6：0.8-3.6：70-100。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氯酸钠、过氧化钙与硫酸氢钠的质量比为2-3：0.8-1.5：80-90。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硫酸氢钠与水的质量体积比为70～100g：100mL。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硫酸氢钠与水的质量体积比为80～90g:100mL。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应的温度为40-70℃，反应的时间为8-15h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应中采用抽气装置或直接鼓入空气、氮气或稀有气体迅速带走产生的二氧化氯。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用氢氧化钠和过氧化氢混合溶液、过硼酸钠溶液、过碳酸钠溶液或碳酸钠溶液作为吸收液，吸收反应所得二氧化氯气体得到稳定性二氧化氯溶液，或采用纯水进行吸收制备高纯二氧化氯溶液。
CN202110739836.3A 2021-06-30 2021-06-30 一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法 Active CN113321186B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110739836.3A CN113321186B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110739836.3A CN113321186B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113321186A CN113321186A (zh) 2021-08-31
CN113321186B true CN113321186B (zh) 2022-09-20

Family

ID=77423577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110739836.3A Active CN113321186B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113321186B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912015B (zh) * 2021-09-24 2023-08-18 华南理工大学 一种以氯酸钠为原料的二氧化氯固体制剂及其制备方法与应用
CN114684789A (zh) * 2022-03-16 2022-07-01 华南理工大学 一种高纯的二氧化氯稳定性溶液的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102674256A (zh) * 2012-05-11 2012-09-19 华南理工大学 硫化亚铁法制备高纯二氧化氯和亚氯酸钠的方法
CN111196597A (zh) * 2020-01-19 2020-05-26 青岛惠城信德新材料研究院有限公司 一种生产二氧化氯联产硫酸钾的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102674256A (zh) * 2012-05-11 2012-09-19 华南理工大学 硫化亚铁法制备高纯二氧化氯和亚氯酸钠的方法
CN111196597A (zh) * 2020-01-19 2020-05-26 青岛惠城信德新材料研究院有限公司 一种生产二氧化氯联产硫酸钾的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"过氧化氢法生产二氧化氯";游贤德;《黎明化工》;19970815(第4期);第5页右栏第3.2及3.3小节 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113321186A (zh) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113321186B (zh) 一种过氧化钙在硫酸氢钠溶液环境下还原氯酸钠生产二氧化氯的方法
RU2247118C2 (ru) Способ получения оксирана, установка для осуществления способа и объединенный способ получения пероксида водорода и оксирана
JPH04231304A (ja) 二酸化塩素の製造方法
US20050224750A1 (en) Simple apparatus for producing chlorine dioxide gas
JPH04231305A (ja) 二酸化塩素の製造方法
CN105752931A (zh) 一种生产高纯度二氧化氯的方法
JPS5953205B2 (ja) 高純度の二酸化塩素を製造する方法
CN101746731B (zh) 采用组合还原剂生产高纯度二氧化氯的方法
JP5371975B2 (ja) 二酸化塩素の製造方法
RU2519108C2 (ru) Получение диоксида хлора
JPS638203A (ja) 高純度の二酸化塩素を製造する方法
JPH03115102A (ja) 二酸化塩素の製造法
JP5848701B2 (ja) 二酸化塩素を製造するための方法
CN1128096C (zh) 基于盐酸的稳定性二氧化氯溶液生产方法
CN1050338C (zh) 稳定性二氧化氯生产法
CN113800472A (zh) 一种稳定性二氧化氯漂白溶液的制备方法
RU2163882C2 (ru) Способ получения двуокиси хлора
EP3845488A1 (en) Method for preparing high-purity chlorine dioxide using combination of methyl alcohol and hydrogen peroxide as reducing agent
EP0963945B1 (en) High purity alkali metal chlorite and method manufacture
CN114684789A (zh) 一种高纯的二氧化氯稳定性溶液的制备方法
RU2352522C1 (ru) Способ стабилизации щелочного раствора пероксида водорода
CN1195642A (zh) 高纯度二氧化氯食品添加剂的生产方法
CN1196881A (zh) 高浓度稳态二氧化氯固体消毒片剂及其制备
CA2242685C (en) Nitric acid based chlorine dioxide generation process
US20220234000A1 (en) Method for recovering carbon dioxide gas and other gases

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant