CN114804031A - 纯净免活化二氧化氯溶液 - Google Patents

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侯云秀
陈小平
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    • 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
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Abstract

本发明提供了纯净免活化二氧化氯溶液，包括以下步骤：首先向溶解罐中加入定量水，加入定量硫酸氢钠和蔗糖，开启循环泵，硫酸氢钠投料过程产生投料废气Gl‑1，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放，以蔗糖为活化促进剂发生二氧化氯可以在室温条件下进行，反应罐中硫酸氢钠与亚氯酸钠反应，生产二氧化氯气体，二氧化氯气体进行一级、二级水吸收后配置为规定浓度后外售，反应罐残液加入氢氧化钠处理，作为副产品外售，在生产的过程中以亚氯酸钠、硫酸氢钠为原料。

Description

纯净免活化二氧化氯溶液
技术领域
本发明涉及制作二氧化氯领域，具体是指纯净免活化二氧化氯溶液。
背景技术
二氧化氯，是一种无机化合物，化学式为ClO2，常温常压下是一种黄绿色到橙黄色气体，主要用于纸浆和纸、纤维、小麦面粉、淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的精制和漂白，饮用水的消毒杀菌处理。二氧化氯红黄色有强烈刺激性臭味气体；有类似氯气和硝酸的特殊刺激臭味。液体为红褐色，固体为橙红色。沸点11℃。相对蒸气密度2.3g/L。遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应，同时对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应，腐蚀性很强。
二氧化氯具有杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜的功能。主要是因为二氧化氯具有氧化作用，二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态，外层共有19个电子，具有强烈的氧化性，主要是对富有电子(或供电子) 的原子基团(如含巯基的酶和硫化物，氯化物)进行攻击，强行掠夺电子，使之成为失去活性和改变性质的物质。现有的生产二氧化氯的方法生产时容易造成资源浪费，同时生产过程中废弃物的产生容易对于环境造成污染。
发明内容
以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供纯净免活化二氧化氯溶液，可以方便对于二氧化氯进行生产。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：纯净免活化二氧化氯溶液，其特征在于，包括以下步骤：
(1)溶解罐中加入定量水，加入定量硫酸氢钠和蔗糖，开启循环泵，硫酸氢钠投料过程产生投料废气Gl-1，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放；
(2)将吨桶中的亚氯酸钠溶液泵入反应罐中，加入定量氯化钠和硫酸钠，开启反应罐的循环泵打循环；溶解罐溶液滴加进反应罐；
(3)在反应罐滴加完成后，继续反应，硫酸钠投料过程产生投料废气G1-2，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放；
(4)反应罐底部通入氮气，使二氧化氯气体溢出，进入一级吸收罐，溶解于水吸收，吸收效率95％，未被吸收二氧化氯气体进入二级吸收罐溶解于水吸收，吸收效率99％，吸收废气G1-3，主要成分为二氧化氯，经碱喷淋处理后排放；
(5)一二级吸收液检验浓度后配置为规定浓度后泵入灌装线灌装外售，反应罐残液加入氢氧化钠处理，检验后外售。
作为改进，所述反应罐中蔗糖、氯化钠、硫酸钠的作用为防止剧烈反应，减缓二氧化氯的生成速度。
作为改进，所述在反应罐滴加完成后，继续反应时间为20-30分钟。
作为改进，所述反应罐底部通入氮气约30分钟。
本发明的有益效果是：反应罐中硫酸氢钠与亚氯酸钠反应，生产二氧化氯气体，二氧化氯气体进行一级、二级水吸收后配置为规定浓度后外售，反应罐残液加入氢氧化钠处理，作为副产品外售，在生产的过程中以亚氯酸钠、硫酸氢钠为原料，以蔗糖为活化促进剂发生二氧化氯可以在室温条件下进行，反应温度在20℃左右，反应时间短，只需30min左右，转化率可达71％以上，纯度达98％以上，这种反应条件易于控制，在固体活化剂的筛选中，硫酸氢钠的活化率较高，适合作为快速释放型二氧化氯固体制剂的活化剂。
亚氯酸钠，是一种高效的漂白剂和氧化剂，其用途主要用于纸桨和各种纤维的漂白，如棉、麻、蚕丝、芦苇、粘胶纤维等合成纤维，最大优点是不伤害织物。亚氯酸钠也可用于某些食品的漂白，象砂糖、面粉、淀粉、油膏、蜡和油脂等等，同时也用于皮革业的脱毛，某些金属的表面处理，目前人们逐渐认识到了亚氯酸钠用于饮用水消毒杀菌的优越性，不但效果好，而且不残留气味，不与其它物质生成含氯有害物质，对处理生活污水也非常有效，另外，在钢铁工业及合成氨工业中，用亚氯酸钠净化焦炉尾气中微量的一氧化氮。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，并不是对本发明的限制。
实施例一
纯净免活化二氧化氯溶液，包括以下步骤：
首先向溶解罐中加入定量水，加入定量硫酸氢钠和蔗糖，开启循环泵，硫酸氢钠投料过程产生投料废气Gl-1，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放，以蔗糖为活化促进剂发生二氧化氯可以在室温条件下进行，反应温度在20℃左右，反应时间短，只需30min左右，转化率可达71％以上，纯度达98％以上，反应罐中蔗糖、氯化钠、硫酸钠的作用为防止剧烈反应，减缓二氧化氯的生成速度。
将吨桶中的亚氯酸钠溶液泵入反应罐中，加入定量氯化钠和硫酸钠，开启反应罐的循环泵打循环；溶解罐溶液滴加进反应罐，生产所用的亚氯酸钠，是一种高效的漂白剂和氧化剂，其用途主要用于纸桨和各种纤维的漂白，如棉、麻、蚕丝、芦苇、粘胶纤维等合成纤维，最大优点是不伤害织物。亚氯酸钠也可用于某些食品的漂白，象砂糖、面粉、淀粉、油膏、蜡和油脂等等，同时也用于皮革业的脱毛，某些金属的表面处理，目前人们逐渐认识到了亚氯酸钠用于饮用水消毒杀菌的优越性，不但效果好，而且不残留气味，不与其它物质生成含氯有害物质，对处理生活污水也非常有效，另外，在钢铁工业及合成氨工业中，用亚氯酸钠净化焦炉尾气中微量的一氧化氮。
在反应罐滴加完成后，继续反应，反应罐滴加完成后，继续反应时间为20-30分钟，硫酸钠投料过程产生投料废气G1-2，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放；反应罐底部通入氮气，反应罐底部通入氮气约30分钟，使二氧化氯气体溢出，进入一级吸收罐，溶解于水吸收，吸收效率 95％，未被吸收二氧化氯气体进入二级吸收罐溶解于水吸收，吸收效率99％，吸收废气G1-3，主要成分为二氧化氯，经碱喷淋处理后排放，这种反应条件易于控制，在固体活化剂的筛选中，硫酸氢钠的活化率较高，适合作为快速释放型二氧化氯固体制剂的活化剂，一二级吸收液检验浓度后配置为规定浓度后泵入灌装线灌装外售，反应罐残液加入氢氧化钠处理，检验后外售。
反应罐中硫酸氢钠与亚氯酸钠反应,生产二氧化氯气体，二氧化氯气体进行一级、二级水吸收后配置为规定浓度后外售:反应罐残液加入氢氧化钠处理，作为副产品外售。
主反应：亚氯酸钠与硫酸氢钠反应生成二氧化氯气体、氯化钠、硫酸钠和水。
5NaClO2-+4NaHSO4＝NaC1+4CIO2↑+4Na2SO4+2H2O
名称 亚硝酸钠 硫酸氢钠 氯化钠 二氧化氯 硫酸钠 水
分子式 5NaClO<sub>2</sub> + 4NaHSO<sub>4</sub> ＝ NaC1 + 4CIO<sub>2</sub> + 4Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2H<sub>2</sub>O
分子量 90.45 120.00 58.45 67.46 142.00 18.00
投入量(kg/批) 43.20 30.58
反应量(kg/批) 28.81 30.58
生成量(kg/批) 3.72 17.19 36.19 2.29
剩余量(kg/批) 14.39
投料摩尔比 1.50 1.00
反应转化率％ 66.69 100.00
中和反应:反应罐残液加氢氧化钠处理，二氧化氯与氢氧化钠反应生成亚氯酸钠、氯酸钠和水。
2ClO2+2NaOH＝NaClO2+NaClO3+H2O
Figure BDA0003625770810000031
Figure BDA0003625770810000041
工艺流程及产污环节表：
Figure BDA0003625770810000042
物料平衡表：
Figure BDA0003625770810000043
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.纯净免活化二氧化氯溶液，其特征在于，包括以下步骤：
(1)溶解罐中加入定量水，加入定量硫酸氢钠和蔗糖，开启循环泵，硫酸氢钠投料过程产生投料废气Gl-1，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放；
(2)将吨桶中的亚氯酸钠溶液泵入反应罐中，加入定量氯化钠和硫酸钠，开启反应罐的循环泵打循环；溶解罐溶液滴加进反应罐；
(3)在反应罐滴加完成后，继续反应，硫酸钠投料过程产生投料废气G1-2，主要成分为颗粒物，经集气罩收集后进入布袋除尘器处理后排放；
(4)反应罐底部通入氮气，使二氧化氯气体溢出，进入一级吸收罐，溶解于水吸收，吸收效率95％，未被吸收二氧化氯气体进入二级吸收罐溶解于水吸收，吸收效率99％，吸收废气G1-3，主要成分为二氧化氯，经碱喷淋处理后排放；
(5)一二级吸收液检验浓度后配置为规定浓度后泵入灌装线灌装外售，反应罐残液加入氢氧化钠处理，检验后外售。
2.根据权利要求1所述的纯净免活化二氧化氯溶液，其特征在于，所述反应罐中蔗糖、氯化钠、硫酸钠的作用为防止剧烈反应，减缓二氧化氯的生成速度。
3.根据权利要求1所述的纯净免活化二氧化氯溶液，其特征在于，所述在反应罐滴加完成后，继续反应时间为20-30分钟。
4.根据权利要求1所述的纯净免活化二氧化氯溶液，其特征在于，所述反应罐底部通入氮气约30分钟。
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