次氯酸钙生产

1、次氯酸钙生产1次氯酸钙制备反应原理1.1次氯酸钙结晶种类在氯化反应器中装入浓石灰，然后通入氯气进行氯化反应，反应后生成次氯酸钙和氯化钙。氯化钙在水中的溶解度较高而次氯酸钙的溶解度较低，所以氯化钙能够完全溶解在水中，次氯酸钙只能部分溶解，大部分以结晶形式析出。这样就得到了次氯酸钙产品，将次氯酸钙结晶过滤分离后得到的固相进行干燥，制成了漂粉精。其有效氯为60-70%,稳定性较好，非溶解性残渣较少。基本反应式。2Ca(OH)2+2CL-Ca(CK)卄CaCh+2H：O根据反应条件的不同，次氯酸钙结晶产物不同，具体分为以下几种，如表1所示表1漂粉精生产中析出的结晶名称分fA反应沿度晶体结构中性无水盐C

2、a(ClOh无星形微细状屮性一水盐CatClOh2Hz020-30C体薄，四角的板状结构半碱式盐Ca(C10hl/2Ca(OH)25(J-55C细艮竹叶狀二碳式盐Ca(C10h2Ca(OHh4(1-50C六角的板狀结构CafClOhCaCh休厚.片状结构四碱式三合盐4Ca(OH)i24H;OW讥Ca(CIO)jNaCIONaCJ快針状晶体结构三朿盐12H2O22HC1O2HC1+Oi2HC1+Ca(OH)：一CaCk+2H1O散热措施不良，温度上升0.38C，有效氯浓度减少1g/L,温度上升15C时，有效氯损失39.5g/L(3) 过氯化反应氯气过量即使是微量过量会引起晶体的分解反应，使大部分

3、有效成分损失，成为无消毒能力的氯酸钙和氯化钙。Ca(ClO)z+2IW一2HClO+Ca(OH):21IC1O-2HC1+O22HC1+Ca(OH)2-CaCl：+2H：O可以采取以下几种方法监测氯化反应终点，从而防止上述分解反应的发生。 利用酚酞指示剂快速实验； 测定反应温度变化； 测定溶液比重； 测定氧化还原电位的。(4) 二氧化碳促进分解在制备过程中，使用生产液氯时产生的尾氯进行反应时，要注意尾氯中含有的二氧化碳对次氯酸钙的分解作用。分解反应式如下：2Ca(ClO)2+2CO：2CaCOj+2Ch+O：另外石灰中夹带碳酸钙微粒，在反应中遇酸也会产生CO2,从而促进次氯酸钙的分解。(5)

4、光化学分解(特别是紫外光)在光照条件下，次氯酸钙会分解。Ca(ClO)iCaCl?+O?Ca(ClO):+OlCaCk+20:Ca(ClO)：+20；-CafClOs)：以上个式子的总反应式可以用F式表示:3Ca(ClO)zf2CaCL+Ca(C10s)2酸分解卅次氯酸铛遇到酸时会分解，分解反应迅速，产主氯气和氧气,2Ca(ClO)z+41IC1一2CaCk+O：+2Ch+2H：C)副反应的发生会降低产品的质量并影响收率，所以，在次氯酸钙生产过程中要在保证主反应的前提下，尽量减少副反应，控制好温度，反应时间等反应条件，并减少外界条件的引入以制备最佳的产品。2漂粉精生产过程的影响因素在漂白粉的生

5、产过程中，影响漂白粉质量的因素有很多4546，如石灰质量、氯气纯度、石灰氯气比、反应温度、漂粉机内真空度、石灰停留时间、环境温度和湿度等。2.1原料石灰对漂粉精生产的影响消石灰的质量是影响漂白粉质量的主要因素。来自不同产地的消石灰的成分不同，其实影响最大的是杂质成分变化较大，从而对产品的质量产生影响。通常要求氢氧化钙含量大于95%,氧化钙含量小于1.0%，游离的离子含量要小于2%,细度过100目筛。严格控制不纯物量，石灰中镁、铝、铁、硅、锰、碳酸钙等元素或化合物的含量要低。需要重点指出的是消石灰中含碳酸钙时，会引起漂白粉的分解;同时杂质铁含量也会促进漂白粉分解，同时会影响漂白粉的品质，是不溶物

6、增多，有效氯含量下降。2.2石灰浆的氯化控制及产品质量控制在石灰浆中通入氯气的速率及时间会影响漂粉精的晶型，从而影响产品质量。当漂粉精颗粒的针型大而整齐时，有效氯的含量高，产品的热稳定性好;反之，晶体细小且不整齐时，热稳定性较差，会造成有效氯的损失。反应机理为当氯气通入石灰浆时，C12与Ca(OH)2反应生成Ca(C10)2,Ca(C10)随即附着在Ca(OH):小颗粒的周围，进而再与Ca(OH)2分子结合成3Ca(C1O)22Ca(OH)2分子。这些分子会随着反应时间的增加而逐渐长大，由较小体积的六角形晶体成长为大六角形晶体。但是在氯化反应过程中，会伴随着搅拌作用，大六角结晶之间。反应温度对

7、产品质量具有非常重要的影响。温度较低时，反应进行的不充分，反应速率低，结晶不完全，生成的产物为晶体和无定形态次氯酸钙的混合物。温度过高时，生成的产物全部是无定形态的，非常不稳定，易于分解，同时伴随着较多的副反应的发生。生产漂白粉的反应中放出大量的热，必然使漂粉机内温度升高。要维持相对稳定的温度环境，必须均匀地带走部分的反应热。3母液回收处理工艺浆料经过离心分离得到的一次母液中含有的Ca(ClO)2的浓度在10%以上，直接排放会对环境造成影响而且导致经济损失，所以要对一次母液进行回收利用。对于不同的次氯酸钙生产方法，一次母液和NaCl的回收方法不同。(I) lathieson法(三合盐法)在装有

8、石灰和NaOH的混合浆液的氯化室中通入氯气进行氯化反应，反应完成后进行冷却，冷至-10C时，Ca(C1ObNaC1ONaC112HzO三合盐就会析出，三合盐是体积较大的六角柱状形结晶，过滤分离容易。得到的固相为次氯酸钙产品，然后对滤液即母液进行回收。将氯化钙与母液进行混合，氯化钙会与母液中的NaC1O等发生副反应，生成Ca(C1O)22H2O和NaCI。反应式如下：2Ca(OHh+SNaOH+6C1：+181LO2Ca(ClO)2NaClONaCll2HG2Ca(Oii)+j2*C1Cja(GlO)2JCaCh+2Ca(ClO)2NaClONuCll2H:O-Ca(ClO)2+4NaCl+24

9、1bO以上三式相加：Ca(OH)i+ZNaOH+2Ck一Ca(ClO)22H：O+2NaClOlin法(真空蒸发法)对2mo1NaOH和lmolCa(OH)2的混合浆料用氯气连续氯化，氯化后的浆料在真空下蒸发浓缩。生成的产物为四角板状的Ca(C10)22H2O和立方体结晶NaCI，另种物质的密度不同，在浆液中受到的浮力不同，所以会分级析出，然后进行过滤分离，这样得到两种不同的产物，同时可以对两个阶段的母液进行回收，然后返回分级器循环利用。反应式如下：Ca(OH)2+2NaCl+2Ch-Ca(ClOh2H2O+2NaCl日曹法：NaOH和Ca(OH)2摩尔比为2:1的混合浆料经氯化，生成1mol

10、Ca(C1O)和2mo1NaCI，分离出结晶的Ca(CIO)22出0后，母液的组成为NaCI约20%,拌剪切力的影响，形成更大更长的破板状大针形结晶，即达到氯化终点。Ca(C1O)2约10%以上，Ca(CIO)2的损失比较大。本方法分两段氯化:第一段是在50%的NaOH中加入3-6倍上述组成的母液进行氯化，NaCI的大结晶形式析出，其反应按下面形式进行，此处母液仅作为介质起稀释作用，析出的NaC1,则得到NaCIO和NaCI的混合液。第二段是用上述溶液中的NaCIO对高浓度Ca(OH):浆料进行氯化，则析出Ca(C1O)22H2O的四角板状结晶。反应式如下：其第一段氯化：4Na()lI+2Ca

11、(ClO)2-2Ca(OH)2+4NaCl()2CatOH)2+2Ch-Ca(ClOj2+CnC12+2H2OCaCk+2NaClO-Ca(ClO)2+2NaCl以上三式相加：4Na()H+2CL2NaCl+2NaCI+2HX)第二段氯化：Ca(OHh+2NaClO一Ca(ClO):2lLO+2NaClPennal法(培纳尔法)在装有石灰原料的氯化器中迅速通入氯气进行快速氯化反应就会生成Ca(C1O)22H2O，同时可能伴随着副反应的发生，生成Ca(CIO)21/2Ca(OH)2的结晶。然后用NaCIO溶液对析出的固体产物进行洗涤，去除产物表面附着的CaCl2,使其发生复分解反应成为Ca(C1

12、O)2和NaCI。然后通过压榨机的高压作用将母液完全分离出而制成漂粉精产品。反应式如下:2Ca(OH)2+2Ch一CafCOZHiO+CaChCaCk+NaClO-Ca(ClO)：+2N;C1(5)奥琪传统工艺先用50%NaOH溶液氯化制成高浓度NaClO溶液，其中析出的NaCI分离回收。用母液和高浓度Ca(OH)2浆料配成母液灰浆料，先用高浓度NaClO氯化，然后通入氯气进行深度氯化，生成Ca(C1O)22哉0四角板状结晶。反应式如下：2Na()H+Clz一NaClO+H2O+NaCICa(CIO)21h)+2Ca(OH)2Ca(ClO)22Ca(OH)2Ca(ClO)22CafOII)2+

13、4NaClO5Ca(ClO)2+4NaCl+2H：O2Ca(OH);+2ChCu(ClO)2+CaCli+2HiOCaCh+2NaClO-CatCIO):+2NaCl总反应式为：2Ca(OH)2+2NaCK)+2Ch-2Ca(ClO)2+2NaCl+2HX)(6)加拿大凯密迪工艺(江汉盐化厂)法母液中的Ca(CIO)2与Ca(OH)2反应生成二碱式盐Ca(C1O)22Ca(OH):结晶，分离出该结晶并与Ca(OH):浆料和液碱配成二次浆料，二次浆料通氯气氯化，析出Ca(C1O)22H2O薄四角板状结晶。反应式如下：C疏C1O)H母+2Ca(OH)iCa(ClO)22Ca(OH)2Ca(CK)22Ca(Ol)2+Ca(OH)2+6NaOl1+6Ch-4Ca(ClO)32lLO+6NaCl意大利迪诺拉工艺迪诺拉工艺包括石灰熟化、氯化反应、过滤、干燥、成品包装、母液处理等工序。氯化反应为三级式反应，即在三个反应器中进行。一级反应器进行初步反应，得到的浆液入二级反应器，加入一定量的烧碱和氯气再进行反应，二级反应浆料流入三级反应器，再补充适量氯使其完全反应。一级反应器中的化学反应为：2Ca(OH)i+2CbCIO):+CaCh+2HiO二级反应器中的化学反