JPH05504327A - 次亜塩素酸カリウムの高純度濃厚溶液の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 次亜塩素酸カリウムの高純度濃厚溶液の製造方法ら次亜塩素酸カリウムの純粋濃 厚溶液を製造することに関する。

次亜塩素酸カリウムは、洗剤製品の一成分、殺菌剤、及び工業的酸化剤としての 用途を有する。次亜塩素酸カリウムを製造するための既知の方法には、式（１） により表されるようなカリ→−幹一の塩素化：２ＫＯＨ＋Ｃｈ−ＫＯＣＩ＋ＫＣ １＋８２０　（１）又は式（２）により例示されるようなカリ塩と次亜塩素酸塩 との反応。

Ｋ２Ｓ０ｆ＋Ｃａ（○Ｃ１）、−２ＫＯＣＩ＋Ｃａ５Ｏ，（２）によるものか含 まれる。

なう不純物によって汚染された溶液を生ずる。

リウム溶液を濃縮しようとすると、実質的な分解を起こす結果になる。

次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、及び次亜塩素酸カルシウムの如き アルカリ土類次亜塩素酸塩の濃縮は、高い濃度の有効塩素を有する固体次亜塩素 酸塩を与えるように乾燥することができる固体生成物を形成する結果になる。

Ｐ、ピアロン（Ｐｉｅｒｒｏｎ）は、水酸化カリウムと一酸化塩素の溶液とを四 塩化炭素中で反応させることにより固体塩素酸カリウムは分解し、塩素酸塩、次 亜塩素酸塩、及び過酸化物の混合物として同定されるオレンジ色の残渣が回収さ れている。

従って、現在までの所、一層希薄な次亜塩素酸塩溶液を濃縮することにより直接 次亜塩素酸カリウムの濃厚溶液を製造することは可能ではなかった。更に、次亜 塩素酸カリウムの場合、ＫＯＣＩを約２０重量％より多く含む溶液は入手するこ とができない。

驚いたことに、今度、洗剤製品及び殺菌用及び漂白用のものを製造するのに用い られる高純度次亜塩素酸カリウムの濃厚溶液を製造することができることが発見 された。

本発明の目的は、塩化カリウムの如き塩の形成を実質的に減少し、それによって 次亜塩素酸カリウムの溶解度を増大する方法を与えることである。

本発明の他の目的は、改良された安定性を有する濃厚次亜塩素酸カリウム溶液を 製造する方法を与えることである。

本発明の更に別の目的は、必要な高価な水酸化カリウムの量と減少させる濃厚次 亜塩素酸カリウム溶液を製造する方法を与えることである。

本発明の更に別の目的は、必要な処理工程数を減少させる濃厚次亜塩素酸カリウ ム溶液の製造方法を与えることである。

これら及び他の利点は、ＨＯＣＩの濃度が３５重量％以上である次亜塩素酸溶液 を、３５重量％以上のＫｏＨｔ含有する水酸化カリウムの水性スラリーを約４５ °Ｃより低い温度で混合することからなる次亜塩素酸カリウム水溶液の製造方法 により達成される。

本発明の新規な方法は、出発材料として次亜塩素酸、ＨＯＣＩの濃厚溶液を用い る。高純度濃厚ＨＯＣＩ溶液を製造する一つの方法は、高濃度の次亜塩素酸蒸気 、−酸化塩素カス、及び制振された量の水蒸気を含むガス混合物を、例えば、Ｊ 、Ｐ、ブレナン（Ｂｒｅｎｎａｎ）その他による米国特許第４．１４７．７６１ 号明細書（その記載は参考のため全体的にここに入れである）に記載されている 方法により製造し、次にそのガス状混合物を濃厚次亜塩素酸溶液に転化する方法 である。

一つの反応物として用いられる濃厚次亜塩素酸溶液は、約３５〜約６０、好まし くは約４０〜約５５重量％の範囲のＨＯＣＩ濃度を有する。その溶液は塩化物イ オン及びアルカリ金属イオンの如きイオン不純物を実質的に含まず、溶解塩素の 濃度は低いものである５例えば、塩化物イオ約１重量０６より少ないのが好まし い。

高度に濃縮された次亜塩素酸溶液は、例えば、１０°Ｃ〜１５°Ｃの範囲の温度 で、約１．１５〜約１．２６、好ましくは約１．１７〜約１．２４、一層好まし くは１．１９〜約’１．２３ｇ／ｚｉ！の範囲の密度含有する。

本発明の新規な方法の第二反応物は水酸化カリウムである。水酸化カリウムは水 溶液又はスラリーとして用いられる。例えば、用いられる水酸化カリウムは、塩 化カリウムの如き不純物の濃度が低い工業縁である。

本発明の新規な方法では、次亜塩素酸溶液を水酸化カリウムと混合して反応混合 物を形成し、それを撹拌即ち掻き混ぜて均一な反応混合物を与える。その工程中 反応器混合物の温度は約４５℃までの温度、例えば、約０〜約４５℃、好ましく は約り℃〜約２５℃の範囲の温度に維持する。反応混合物は過剰のアルカリ度に ついて監視検出し、それが約１％まで低下した時に反応を止める。

単一工程法では、ＫＯＨの初期スラリーは少なくとも３５重量％のＫＯＨ１好ま しくは約４０〜約６０重量％のＫＯＨを含む。生成した次亜塩素酸カリウム溶液 は、少素酸化により約４０重量％までのＫＯＣＩ濃度を達成することができる。

一層高い濃度のＫＯＣＩ、例えば約５０重量％までのＫＯＣＩを含む溶液を、最 初のＫＯＨ濃度が約２０〜約５０重量％のＫＯＨの範囲になるような態様として 製造することかて′きる。次亜塩素酸化反応中、固体ＫＯＨを反応混合物へ供給 する。約５０重量９６より高い次亜塩素酸カリウム濃度が望まれる場合、例えば 、４５〜５０℃までの温度で減圧下で蒸発させることにより溶液を濃縮してもよ い。

約０〜約４５°Ｃの範囲が好ましい。適当な圧力は、募発温度での溶液の水の菟 気圧より低い圧力である。このようにして、本発明の新規な方法は、約２５〜約 ６０重量％の範囲のＫＯＣ１ｌｆｉ度を有する次亜塩素酸カリウム溶液を製造す ることができる。

生成物溶液は、反応中に形成された少量の固体不純物３含むことがある。これら の不純物は、濾過の如き適当らの溶液は直接洗剤製品の製造又は水の消毒等に用 いることができる。本発明の新規な方法により製造される濃厚な溶液は驚く程安 定であり、例えば、０℃で保存した場合、有効塩素濃度のほんの僅かな減少しか 受けない。

０°Ｃより低い保存温度は、５８重量％を越える濃度のＫＯＣＩ溶液が固体相を 形成することなく一２０℃より低い温度まで冷却することができることが発見さ れているのて′好ましいてあろう５このような低い温度は、これらの非常に高度 に濃縮された純粋なＫＯＣＩ溶液の保存及び出荷をし易くするであろう。

本発明の新規な方法は、従来入手できる方法によっては得ることかて゛きなかっ た有効塩素濃度シ有する次亜塩素酸カリウムの透明水溶液を生ずる。

更に、これらの高度に濃縮された溶液は、従来入手することができなかった新規 な殺菌及び漂白剤である。

本発明を更に例示するため、次の＃例念与えるが、それによって何ら限定される ものではない。全ての部及び％は、特に別に指示しない限り重量による。

元＝例１ ４９重量％のＫＯＨを含有する水性スラリーに、撹拌器付き冷却反応器中で、４ ３重量％のＨＯＣＩを含有する次亜塩素酸溶液を連続的に添加した０次亜塩素酸 テ添加する間、反応混合物の温度を、冷却することにより約２５°Ｃより低く維 持した。次亜塩素酸の添加は、溶液中に残留及び１１％のＭＣＩと含んでいた。

この溶液に固体ＫＯＨを周期的に添加し、４７重量％のＫｏｃ＋３含む溶液を生 ずるように次亜塩素酸化と続けた。

井囃例２ 挿隼例１で製造された次亜塩素酸カリウム溶液を蒸留容器中へ注入し、溶液の水 の蒸気圧より低い圧力で２５°Ｃて′蒸留した。蒸留を止め、溶液とア過して、 蒸発中に形成された少量の同体物質を除去した５分析によると、溶液は５７４重 量％のＫＯＣＩ及び０６２６２重量０ＭＣＩを含んでいた。この溶液を一２０° Ｃの温度まで冷却したが、固体次亜塩素酸塩化合物の形成は起きなかった。

＋→例３及び４ 奥肴例２て゛製造された次亜塩素酸カリウム溶液の一部分ずつを脱イオン水で希 釈し、４９２％のＫＯＣＩ及び３９８％のＫＯＣＩの濃度のものにした。これら の溶液を夫々密封した容器中に入れ、０℃で８日間保存した５分析すると、それ らの保存溶液は夫々４７５％のＫＯＣＩ及び３９２％のＫＯＣＩを含むことが判 明した。

尖肴例５〜８ ２２３重量０゜のＫＯＣＩ及び１８重量％のＫＣＩを含むＫＯＣＩ溶液を四つの 部分に分けた。二つの部分を脱イオン水で希釈して、夫ぐ１４８４８重量０ＫＯ ＣＩ及び１２重量９ｇのＫＣＩを含む二つの次亜塩素酸カリウム溶液を与えた。

残りの二つの部分を脱イオン水で希釈し、夫々９９重量０ａのＫＯＣＩ及び０９ °６のＫＣＩを含む二つの次亜塩素酸カリウム溶液を与えた。これらの溶液の入 った四つの容器を密封した。各溶液濃度について一つの容器を３２℃で６６日間 保存した。保存後、次亜塩素酸カリウム溶液は、夫々１０３６重量％及び８４０ 重量０６のＫＯＣＩを含んでいた。各溶液の入った第二の対の容器を４０℃で６ ６日間保存しな。保存後、次亜塩素酸カリウム溶液は、夫々５３７重量０６及び ５４９重量％のＫＯＣＩを陰んでいた。

比較例Ａ〜Ｄ １９２５％の水酸化カリウム含むスラリーを、過剰のに○Ｈが１．５？６未満に なるまで塩素ガスで塩素化した塩素化溶液は１４９重量０≦のＫＯＣＩ及び１２ ３％のＫＣＩを含んでいた。この溶液を四つの等しい部分に分けた。これらの部 分の二つを脱イオン水で希釈し、９９％のＫ　ＯＣＩＪ度にした。容器を密封し た後、卿例５〜８の保存手順に正確に従った。１４９重量％及び９．９重量％の ＫＯＣＩを含む二つの溶液分３０°Ｃて′６６６６日間保存分析すると、夫々７ ７５重１０ｇのＫＯＣＩ及び７．４２重量％のＫＯＣＩを含むことが判明した。

１４．９重量％及び９９重量％のＫＯＣＩを含む二つの溶液含４０°Ｃて゛６６ 日間保存し、夫々３０５重量０６のＫＯＣＩ及び１．７２重量Ｃ！≦のＫＯＣＩ を含むことが判明した。

た。それに対し、比較例Ａ及びＢの溶液を３０℃で６６日間保存する間のＫＯＣ Ｉの損失は、夫々４８％及び２５％であった。従って、本発明の方法により製造 された溶液の安定性は、従来法の方法により製造された溶液の安定性のほぼ２倍 である。

比較例Ｅ 水による３８重量％のＫＯ）［を含むスラリーを、温度を２５℃より低く維持し ながら塩素ガスと反応させた。塩素を添加すると直ちに固体が生じた。ＫＯＨの ほぼ半分が塩素と反応した後、スラリーの粘度はもはや塩素が吸収されなくなる 所まで増大した。ＫＯ）（の効果的な初期濃度が２８％に減少するように、充分 な水を添加しなければならなかった。次に残留ＫＯＨが２重量％未溝になるまで 塩素化を続けた。得られたスラリーの濃度は１７９重量％のＫＯＣＩ及び１４． ４重量％のＫＣＩであった。過剰の結晶を沢過により除去し、全重量の約５％に 相当することが判明した。！＆終的Ｐ液は１８％のＫＯＣＩ及び１２．９％のＫ ＣＩであることが分析された。この溶液は、塩素ガスとの反応により得ることが できる塩素酸カリウムの最大濃度を表している。

尖肴例９及び１０ ３０重量９ｇ　ｌ７）Ｋ　ＯＣＩ及び４０重量％のＫＯＣＩを含む本発明の方法 により製造されたＫＯＣＩ溶液の粘度（セシチボアズ、ＣＰ）及び密度（ｇ／ｉ １）をｏ”ｃ及び約２０’Ｃテ決定した。結果を下の表Ｉに示す・ 濃縮次亜塩素酸塩溶液の粘度及び密度 １遣ｔ　ＬＬｊＬｊじＧ’　４ａ　艶１■覆Ｕ　【１」〕旦ＫＯＣＩ　４０　０ 　４．３９　１ｊ７６２２　１．４１　１．２７３ 要　約　書 ３５重量％以上のＨＯＣ１′ａ度を有する次亜塩素酸溶液と、３５重量％以上の ＫＯＨを含有する水酸化カリウムの水性スラリーとを約４５℃より低い温度で混 合することによる次亜塩素酸カリウム溶液の製造方法。生成した次亜塩素酸カリ ウム溶液は、少なくとも２５重量％〜約６０重量％のＫＯＣＩ濃度を有する。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３５重量％以上のＨＯＣ１濃度を有する次亜塩素酸溶液と、３５重量％以上 のＫＯＨを含有する水酸化カリウムの水性スラリーとを約４５℃より低い温度で 混合することを特徴とする、次亜塩素酸カリウム溶液の製造方法。 ２、水酸化カリウムの水性スラリーが約４０〜約６０重量％のＫＯＨを含むこと を特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３．次亜塩素酸カリウム溶液が、約２５〜約６０重量％のＫＯＣｌを含有するこ とを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ４．次亜塩素酸カリウム溶液を、約４０℃より低い温度で減圧下で蒸発すること により更に濃縮することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ５．ａ）３５重量％以上のＨＯＣｌ濃度を有する次亜塩素酸溶液を、水酸化カリ ウムの水溶液又はスラリーに添加し、ｂ）前記次亜塩素酸と前記水酸化カリウム のスラリーとを、その反応混合物の温度を約０℃〜約４５℃の範囲に維持しなが ら混合して次亜塩素酸の溶液を形成し、ｃ）固体水酸化カリウムを添加して、３ ０重量％以上の次亜塩素酸カリウムを含む次亜塩素酸カリウム溶液を形成する、 ことを特徴とする次亜塩素酸カリウム溶液連続的製造方法。 ６．水酸化カリウムの水溶液又はスラリーが、約２０〜約５０重量％のＫＯＨを 含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。 ７．反応混合物を約０℃〜約２５℃の温度に維持することを特徴とする請求項５ に記載の方法。 ８．次亜塩素酸カリウム溶液が約３０〜約４５重量％のＫＯＣｌを含むことを特 徴とする請求項５に記載の方法。 ９．水酸化カリウムの水性スラリーが約３５〜約５０重量％のＫＯＨを含むこと を特徴とする請求項５に記載の方法。 １０．次亜塩素酸カリウム溶液を約４０℃より低い温度で減圧下で蒸発させるこ とにより吏に濃縮することを特徴とする請求項５に記載の方法。 １１．次亜塩素酸カリウム溶液が約４０〜約６０重量％のＫＯＣｌを含むことを 特徴とする請求項１０に記載の方法。 １２．約２５〜約６０重量％のＫＯＣｌを含み、約０℃からの温度で約１．２〜 約１．６ｇ／ｍｌの範囲の密度を有することを特徴とする次亜塩素酸カリウム溶 液。 １３．０℃で少なくとも２．５センチポアズの粘度を有することを特徴とする次 亜塩素酸カリウム溶液。