CN106115625A - 一种制备次氯酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备次氯酸钠的方法，包括如下步骤：步骤1：将氢氧化钠溶液加水稀释，并加入稳定剂，搅拌均匀；步骤2：稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，再通入降膜吸收塔，通入冷却后的氯气进行反应，监测反应终点；步骤3：经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，通入冷却后的氯气，监测反应终点；步骤4：进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中；所述稳定剂包括氮化硅、硅酸钠和氯化钠，所述氮化硅的加入量为3‑6mg/L，硅酸钠加入量为1‑5mg/L，氯化钠的加入量为1‑3.5g/L。本发明的有益效果：该制备方法通过提高次氯酸钠稳定性从而减少原料投入，降低生产成本和尾气处理成本，既满足经济追求又符合环保绿色的理念。
Description
技术领域
本发明涉及氯碱工业领域，特别涉及一种制备次氯酸钠的方法。
背景技术
次氯酸钠是一种高效氧化剂和含氯消毒剂，用作漂白剂、氧化剂及水净化剂用于造纸、纺织、轻工业等，具有漂白、杀菌、消毒的作用。其氧化能力强、作用快、效果好，其作用很广泛。现有技术中次氯酸钠的制备方法主要有盐水电解、氯气与氢氧化钠接触反应。
公开号为105197892A的中国专利公开了一种新型次氯酸钠的生产工艺，该生产工艺能够增加次氯酸钠产量，减少工人操作强度，实现稳定实时监测，提高监测准确性。但是，该工艺仅从生产速度的提高来增加次氯酸钠的产量，而在次氯酸钠的生产过程中，次氯酸钠容易分解，生成氯化钠和氧气，从而导致有效氯含量降低。而为了保证产品的有效氯含量达标，会加大原料的投入，从而增加生产成本和尾气处理的成本，有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备次氯酸钠的方法。该制备方法通过提高次氯酸钠稳定性从而减少原料投入，降低生产成本和尾气处理成本，既满足经济追求又符合环保绿色的理念。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种制备次氯酸钠的方法，包括如下步骤：
步骤1：将氢氧化钠溶液加水稀释，并加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，监测反应终点；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，监测反应终点；
步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中；
所述稳定剂包括氮化硅、硅酸钠和氯化钠，所述氮化硅的加入量为3-6mg/L，硅酸钠加入量为1-5mg/L，氯化钠的加入量为1-3.5g/L。
本发明进一步设置为：反应终点的监测依靠orp检测装置；其中一处orp检测装置的惰性电极分别检测通入降膜吸收塔的冷却后的氯气的电位和降膜吸收塔反应后的产物的电位；另一处orp检测装置的惰性电极分别检测通入填料吸收塔的冷却后的氯气的电位和填料吸收塔反应后的产物的电位。
本发明进一步设置为：所述氢氧化钠稀释前的浓度为30-35％wt。
本发明进一步设置为：所述氢氧化钠稀释后的浓度为18-22％wt。
本发明进一步设置为：控制降膜吸收塔中的反应温度为10-32℃。
本发明进一步设置为：控制填料吸收塔中的反应温度10-32℃。
本发明进一步设置为：降膜吸收塔的反应产物的有效氯在7％-9％。
本发明进一步设置为：填料吸收塔的反应产物的有效氯在9％-11％。
本发明进一步设置为：所述降膜吸收塔和填料吸收塔的尾气均进入尾气去事故塔。
本发明另一发明目的在于提供一种稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
Step1：按照重量份，称取3-6份氮化硅、1-5份硅酸钠和1000-3500份的氯化钠；
Step2：将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度650-750℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明在次氯酸钠的制备过程中加入稳定剂，增强次氯酸钠的稳定性能，从而使有效氯达标所需的原料减少，降低生产成本和尾气处理成本；
2、氮化硅为白色粉状晶体，热稳定性高、抗氧化能力强，与水几乎不发生作用，在浓强酸溶液中缓慢水解生成铵盐和二氧化硅。硅酸钠易溶于水，其水溶液在空气中久置会因吸收二氧化碳而产生硅酸沉淀。氯化钠易溶于水，在水中电离出氯离子，从而能够抑制次氯酸钠分解。在本发明人意外发现氮化硅和硅酸钠之间能够相互作用，相互促进，共同增强次氯酸钠的稳定性能；
3、将氮化硅、硅酸钠和氯化钠进行烧结，增强氮化硅、硅酸钠和氯化钠的作用，提升对次氯酸钠的稳定性；
4、利用orp进行在线实时监测反应进程，无需安排人员进行实时分析，减少员工工作强度，提高生产效率。
附图说明
图1为次氯酸钠的制备工艺图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1-5为稳定剂的制备实施例。
实施例1
Step1：按照重量份，称取3份氮化硅、4份硅酸钠和1000份的氯化钠；
Step2：将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度650℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
实施例2
Step1：按照重量份，称取4份氮化硅、2份硅酸钠和1500份的氯化钠；
Step2：将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度675℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
实施例3
Step1：按照重量份，称取6份氮化硅、3份硅酸钠和2000份的氯化钠；
Step2：将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度700℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
实施例4
Step1：按照重量份，称取3份氮化硅、5份硅酸钠和2500份的氯化钠；
Step2：将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度725℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
实施例5
Step1：按照重量份，称取4份氮化硅、2份硅酸钠和3500份的氯化钠；
Step2：将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度750℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
参照图1，实施例6-10为次氯酸钠的制备方法实施例。
实施例6-10中的反应终点的监测依靠orp检测装置，orp检测装置包括惰性电极以及参比电极。其中一处orp检测装置的惰性电极分别检测通入降膜吸收塔的冷却后的氯气的电位和降膜吸收塔反应后的产物的电位。另一处orp检测装置的惰性电极分别检测通入填料吸收塔的冷却后的氯气的电位和填料吸收塔反应后的产物的电位。
实施例6
稳定剂采用按照实施例1制备的稳定剂。
步骤1：将30％wt的氢氧化钠溶液加水稀释至18％wt，并按照1.007g/L加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，控制反应温度为10℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，控制反应温度为10℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中。
实施例7
稳定剂采用按照实施例2制备的稳定剂。
步骤1：将31％wt的氢氧化钠溶液加水稀释至19％wt，并按照1.506g/L加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，控制反应温度为15℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，控制反应温度为15℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中。
实施例8
稳定剂采用按照实施例3制备的稳定剂。
步骤1：将32％wt的氢氧化钠溶液加水稀释至20％wt，并按照2.008g/L加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，控制反应温度为20℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，控制反应温度为20℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中。
实施例9
稳定剂采用按照实施例4制备的稳定剂。
步骤1：将33％wt的氢氧化钠溶液加水稀释至21％wt，并按照2.507g/L加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，控制反应温度为25℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，控制反应温度为25℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中。
实施例10
稳定剂采用按照实施例5制备的稳定剂。
步骤1：将35％wt的氢氧化钠溶液加水稀释至22％wt，并按照3.006g/L加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，控制反应温度为32℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，控制反应温度为32℃，监测反应终点，尾气进入尾气去事故塔；步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中。
对比例1
选用公开号105197892A的中国专利的实施例1作为对比例1。
对比例2
与实施例5不同的是稳定剂中的氮化硅用等重的硅酸钠替代，其它与实施例5相同。
对比例3
与实施例5不同的是稳定剂中的硅酸钠用等重的氮化硅替代，其它与实施例5相同。
实施例6-10和对比例1-3的20％wt氢氧化钠用量为10L，流速为1.2m/s，氯气按照氯气质量与氢氧化钠的质量比为1∶2.5使用，氯气流速为8m/s。降膜吸收塔中氯气使用量为氯气总用量的70％(体积)，剩余在填料吸收塔中使用。测定实施例6-10和对比例1-3降膜吸收塔和填料吸收塔的产物的有效氯含量。
表1实施例6-10和对比例1-3降膜吸收塔和填料吸收塔的产物的有效氯含量记录表
从表1中得出以下结论：
对比实施例6-10与对比例1可知，在等量的氢氧化钠和氯气条件下，实施例6-10的降膜吸收塔的有效氯含量和填料吸收塔的有效氯含量均高于对比例1。可见，当需要生产达标的次氯酸钠时，采用本发明提供的次氯酸钠的制备方法所需的原料较少，降低了生产成本和尾气处理成本。
对比实施例6-10和对比例2-3可知，在等量的氢氧化钠和氯气条件下，实施例6-10的降膜吸收塔的有效氯含量和填料吸收塔的有效氯含量均高于对比例2和3，并且对比例2的降膜吸收塔的有效氯含量和填料吸收塔的有效氯含量均高于对比例3。可见，氮化硅和硅酸钠之间能够产生协同效应，提高次氯酸钠的稳定性。
Claims (10)
1.一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤1：将氢氧化钠溶液加水稀释，并加入稳定剂，搅拌均匀；
步骤2：将稀释后的氢氧化钠溶液和稳定剂进入第一冷却器冷却，冷却后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔内通入冷却后的氯气进行反应，监测反应终点；
步骤3：将步骤2的反应液经过第二冷却器冷却，将冷却后的产物通入填料吸收塔，在填料吸收塔内通入冷却后的氯气，监测反应终点；
步骤4：将步骤3的反应液进入第三冷却器冷却，通入成品储槽中；
所述稳定剂包括氮化硅、硅酸钠和氯化钠，所述氮化硅的加入量为3-6mg/L，硅酸钠加入量为1-5mg/L，氯化钠的加入量为1-3.5g/L。
2.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：反应终点的监测依靠orp检测装置；其中一处orp检测装置的惰性电极分别检测通入降膜吸收塔的冷却后的氯气的电位和降膜吸收塔反应后的产物的电位；另一处orp检测装置的惰性电极分别检测通入填料吸收塔的冷却后的氯气的电位和填料吸收塔反应后的产物的电位。
3.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：所述氢氧化钠稀释前的浓度为30-35%wt。
4.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：所述氢氧化钠稀释后的浓度为18-22%wt。
5.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：控制降膜吸收塔中的反应温度为10-32℃。
6.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：控制填料吸收塔中的反应温度10-32℃。
7.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：降膜吸收塔的反应产物的有效氯在7%-9%。
8.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：填料吸收塔的反应产物的有效氯在9%-11%。
9.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸钠的方法，其特征是：所述降膜吸收塔和填料吸收塔的尾气均进入尾气去事故塔。
10.一种如权利要求1所述的稳定剂的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
Step1：按照重量份，称取3-6份氮化硅、1-5份硅酸钠和1000-3500份的氯化钠；
Step2:将称量得到的氮化硅、硅酸钠和氯化钠置于双螺旋混合器中混合均匀，压制成型；
Step3：在氮气保护下，控制温度650-750℃进行烧结；
Step4：冷却成型后进行研磨，过200目筛得到产物。
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