钙法漂粉精制作工艺.doc

钙法漂粉精制备工艺目录1 漂粉精工艺概述1.1 灰浆准备1.2 反应1.3 产品分离1.4 产品干燥和完成1.5 氯回收2 主要设备及作用3 漂粉精工艺的制备原理4 安全操作要点 5 常见事故及预防一 漂粉精工艺概述 高纯度的次氯酸钙（钙法）的生产包括如下几个工序：1）灰浆准备工序；2）反应工序；3）产品/母液分离工序4）产品干燥和完成工序；5）氯回收工序。前三个工序为批料运行，同时其余各工序连续运行。次氯酸钙生产的总化学方程式是：Ca(OH)+2ClCa(ClO)+2HOCa(ClO) Ca(OH) Ca(ClO) Ca(OH)1.1 灰浆准备 灰浆在混灰罐中制成，其中石灰石中Ca(OH)的质量含量大概为95。在混灰罐中，通过计量放入混灰罐中消石灰的量来准备灰浆批料。其中石灰乳中消石灰的质量分数为35。根据反应釜的容量配置一定量的石灰料浆。1.2 反应通过离心泵将一定量的配置好的石灰料将通入到反应釜内，开动搅拌器，通过气体分布器以一定流量向反应器中注入氯气后，开始氯化反应，并打开夹套冷却水阀门。在通氯气反应过程中石灰浆先生成小六角棱形晶体，然后生产大六角棱形晶体。当大晶体基本破碎并开始出现针形晶体时加入母液，使反应液中的Ca(OH)的含量为300gL。最后生成破板状大针形结晶，当全部结晶均转变为大针形结晶时即停止通氯。在反应过程中，通过调节氯气流量及冷却水量以控制反应温度保持在5055反应液表面温度之间。停止通氯后的浆液经冷却后放入至成品池内。二 主要设备及作用2.1化灰机化灰机是一个圆筒形的设备。内有固定在两对托轮上的圆锥形转简，转简上钻有外大内小(12-10mm)的圆锥形孔眼。转筒内表面上安有成一定角度的角钢，以推动消石灰前进。转筒外有按螺旋线排列的钢带和刮板，使穿过筛孔的小于10mm的消石灰推向化灰机尾部出口。2.2 氯化反应器 氯化反应器是一个圆筒形的设备，下有锥底以便放料。反应器内胆采用钛材，外有钢质水夹套。为改善冷却效果。夹套内有螺旋导流板。反应器装有搅抖轴，搅拌轴近锥底处有三叶后推式搅拌叶。为促进浆液质点之间的相对运动，在反应器的直径方向装有“上”字形的折流管。反应器顶盖为钢衬胶。顶盖上有进浆管、温度计管、氯气管、抽气管、投光灯及手孔。三 漂粉精工艺的制备原理 浓石灰浆料和氯气反应，生成次氯酸钙和氯化钙，氯化钙溶解度大，一般情况下，全部溶于水中，而次氯酸钙只是部分溶解，大部分以结晶形式析出，将这种结晶过滤分离。干燥制成漂粉精。其有效氯为6070%稳定性较好，非溶解性残渣较少。2Ca(OH)2 + 2Cl2 Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 这里析出的结晶根据条件不同，可为下列各种结晶（见表1）表 1 漂粉精生产中析出的结晶名称分子式结晶形式与条件中性无水盐Ca(ClO)2无定形微细针状集合体形状中性二水盐Ca(ClO)22H2O薄四角板状，2030半碱式盐Ca(ClO)21/2Ca(OH)2细长竹叶状，5055二碱式盐Ca(ClO)22Ca(OH)2六角板状，4050四碱三合式盐Ca(ClO)2CaCl24Ca(OH)224H2O（长针状）厚半面片状，20三重盐Ca(ClO)2NaClONaCl12H2O针状长晶，15三合二3Ca(ClO)22Ca(OH)22H2O破板状大针形Ca(ClO)21/2Ca(OH)2（半碱式次氯酸钙），在1520较低温析出时，呈510的小晶形结晶，很难过滤，但在5055时，成为100200结晶，而在6065时，甚至会成为达500的细长的竹叶形结晶体，而且容易过滤。其理论有效氯为79%，比Ca(ClO)2差一些，但因为是碱式盐，所以有效氯的稳定性好，有效氯含量为60%及以上的漂粉精以这种结晶为主要成分。四 氯化反应的操作要点 (一)防止氯气外泄1.石灰浆农度严格控制在35左右防止因浓度过低物料分解，或浆液过稠吸收氯气困难而引起氯气外逸。 2.控制好氯化反应温度，防止反应液因温度过高副反应加剧而分解跑氯。 3.控制氯化反应通氯速度，特别是当出现针形结晶后，应适当减慢通氯速度避免因氯化浆吸收氯气速度下降而造成氯气外泄。(二)防止副反应发生 漂粉精的制备过程中还会发生许多副反应，主要的副反应有：在氯化石灰浆料制备Ca(ClO)2的过程中，由于母液中含有CaCl2，而CaCl2的存在会促使有效氯的分解，而且CaCl2吸湿后，会更加促进有效氯的分解。Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O = 2Ca(OH)2 + 2 Cl2 热分解：Ca(ClO)2随反应温度上升和溶液浓度的增大，氯酸盐的生成量增大，特别是反应温度超过40后，分解反应显著增加。Ca(ClO)2 CaCl2 + O2Ca(ClO)2 Ca(ClO3)2 + 2CaCl2 加水分解：加水分解生成次氯酸（HClO） Ca(ClO)2 + 2H2O2HClO + Ca(OH)22HClO2HCl + O22HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2OCa(ClO)2 + 2O2 Ca(ClO3)2 过氯反应即使氯气稍微过量，也会引起溶液的分解反应，是有效成分大部分损失，成为无消毒能力的氯酸钙和氯化钙。具体的反应过程为以下的连锁反应：Ca(ClO)2 + 2Cl2+ H2O 4HClO + CaCl2Ca(ClO)2+4HClO Ca(ClO3)2+ 4HClCa(ClO)2+ 4HCl CaCl2+ 2H2O+ 2Cl2为了防止这种连锁的分解反应，历来有下面一些监测氯化反应终点的方法。 利用酚酞指示剂快速试验 测定反应温度变化 测定溶液比重 对生成的次氯酸钙进行化学分析 酸分解Ca(ClO)2+ 2HCl CaCl2+ 2HClO2HClO2HCl + O22HClO + 2HCl 2H2O + 2Cl2总的反应式：2Ca(ClO)2 + 4HCl 2CaCl2 + O2+ 2Cl2 + 2 H2O当PH值小于7时，分解反应迅速，至产生氯气和氧气。 重金属催化分解（M表示重金属）Ca(ClO)2 CaCl2+ O2因此，在漂粉精的制备过程中，在保证主反应的前提下，尽量减少副反应，以提高产品质量和提高收率，此外，为得到合适的结晶体控制好结晶温度也很重要。五 常见事故及预防 （一）氯化反应器取样口氯气外泄 1.产生原因 （1）所配浆的浓度太高，生成针形结晶时浆液过于稠厚，氯气吸收不良。（2）氯化浆从六角结晶转换为针形时，吸收氯气速度明显减慢，而通氯量未相应减少。（3）氯化浆开始分解。 2.预防措施（1）石灰浆浓度控制在35左右，防止浆液浓度过高。（2）当氯化浆由大六角结晶开始转换为针形时，减少通氯量。 （3）加强操作贵任心，正确判断反应终点。（二）氯化操作室内有明显的氯气气味 1.产生原因（1）氯气阀密封填料外有泄漏。（2）氯气管腐蚀穿孔 。2.顶防措施（1）定期清理或更换阀门，添加密封填料。（2）用氯水检查氯气管道，发现泄漏应关闭阀门进行检修处理。（3）经