JPS6363481B2

JPS6363481B2 -

Info

Publication number: JPS6363481B2
Application number: JP55118872A
Authority: JP
Priority date: 1980-08-28
Filing date: 1980-08-28
Publication date: 1988-12-07
Also published as: JPS5742512A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、保存安定性がよく、活性酸素含有率
が均質な過炭酸ソーダを効率よく製造する方法に
関する。

一般に、水性の反応母液中に炭酸ソーダと過酸
化水素水溶液とを連続的に供給して過炭酸ソーダ
を製造する場合、供給される固体の炭酸ソーダは
一旦母液中の水相に溶解し、次いで過酸化水素と
反応させ過炭酸ソーダを結晶として析出させるこ
とにより得られる。

従来、この様な方法により過炭酸ソーダを製造
する場合、一般には原料炭酸ソーダの粒度には格
別の考慮は払われず、市販の炭酸ソーダがその
まゝ使用されている。しかし市販の炭酸ソーダに
は比較的粒度が大きいものから小さなものまで粒
度分布の幅が広く、また微粉も混入している。粒
度の比較的大きな炭酸ソーダは母液中の水相への
溶解が不十分であるため、過酸化水素との反応が
十分に行なわれず未反応の炭酸ソーダが過炭酸ソ
ーダの結晶に付随した状態で製品として得られる
過炭酸ソーダ中に混入して来たりして、製品とし
て得られる過炭酸ソーダの品質を低下させる。ま
た、この様な未反応の炭酸ソーダが混入した場合
は過炭酸ソーダの保存安定性をも悪くする。

未反応の炭酸ソーダの付随を防ぐ一つの方法と
しては、母液中の水相に炭酸ソーダを完全に溶解
させればよいが、このためには反応時間（反応系
における滞留時間）を長くする必要がある。しか
し、反応時間を長くすると反応液中の過酸化水素
の分解が著しくなり工業的には全く好ましくな
い。

また、原料炭酸ソーダ中の微粉が反応母液中に
供給された場合には、反応系の溶液は実質的には
スラリー状であるため、供給された微粉の一部は
水相に溶解することなく、スラリーの上層部に浮
いた形で存在し、これは吸収して結晶水を保有し
た炭酸ソーダ（たとえばNa₂CO₃・10H₂O）を形
成し大きな凝集塊となる。この様な凝集塊は水へ
の溶解性が極めて遅く、過炭酸ソーダ結晶に付随
し易く、製品過炭酸ソーダにおける活性酸素含有
率の分布が不均質となる要因ともなる。

本発明者らは、上記の緒点に鑑み、原料炭酸ソ
ーダについて種々検討を行なつた結果本発明を見
出した。

すなわち、本発明は固体の炭酸ソーダと過酸化
水素水溶液とを同時に連続的に水性の反応母液中
に供給し、過炭酸ソーダを結晶として析出させて
製造するに際して、30メツシユ篩通過が70％以
上、200メツシユ篩通過が２％以下で、かつ粒径
が200〜300μである大きさの粒子からなり、さら
に水分含量が５％以下の炭酸ソーダを使用するこ
とを特徴とする過炭酸ソーダの製造法に係る。

ところで、炭酸ソーダと過酸化水素水溶液とを
反応系に供給してスラリー状の過炭酸ソーダ結晶
を連続的に抜き出し過炭酸ソーダを製造するに際
しては、一般的には３〜５時間程度の反応時間を
必要とするのが常識であつた。

しかるに、本発明によれば、従来は全く予測さ
えもしなかつた30〜60分という極く短かい反応時
間で目的物の過炭酸ソーダを、しかも品質の高い
過炭酸ソーダを収率よく得ることができるもので
ある。

このように、粒度分布及び粒径が特定範囲内に
ある炭酸ソーダを原料として使用することによ
り、極めて短時間に高品質の過炭酸ソーダを収率
よく得ることができることは全く驚くべきことで
ある。

本発明の方法における炭酸ソーダと過酸化水素
水溶液とを同時に連続的に反応器に供給し、晶出
する過炭酸ソーダをスラリー状で反応系から連続
的に抜き出し過炭酸ソーダを製造する方法を具体
的に説明すると、反応容器内に、予め所定濃度の
炭酸ソーダ、過酸化水素及び水からなる反応母液
を調製し、反応温度15〜20℃で撹拌下に、該母液
中に炭酸ソーダ及び過酸化水素水溶液を所定割合
で連続的に供給し、晶出する過炭酸ソーダをスラ
リー状で該反応容器の抜き出し口から連続的に抜
き出し、抜き出されたスラリーを過して液と
結晶とに分離し、液は循環して反応容器に戻
し、反応容器中のスラリー濃度を一定にして反応
が続けられる。一方結晶は造粒機に移送され、造
粒、乾燥し製品とされる。過炭酸ソーダスラリー
の反応容器中における滞留時間は炭酸ソーダ及び
過酸化水素水溶液の供給速度及び結晶の抜き出し
速度とによつて決められ、通常、0.5〜1.0時間で
ある。

過炭酸ソーダは化学式Na₂CO₃・１ 1/2H₂O₂
で示され、純粋な過炭酸ソーダ中に含有される炭
酸ソーダ濃度は67.52％（重量）、過酸化水素濃度
は32.48％（重量）であり、過炭酸ソーダの純度
を過炭酸ソーダ中の過酸化水素と炭酸ソーダの組
成比、すなわち、過酸化水素濃度／炭酸ソーダ濃
度で表わすと、化学量論的に反応した純粋の過炭
酸ソーダ結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダとの組
成比の理論値は上記の式より0.4810となる。

したがつて、得られた過炭酸ソーダ結晶中の過
酸化水素と炭酸ソーダとの組成比が理論値の
0.4810に近い程純度の高い高品質な製品というこ
とができる。

本発明によれば、上記式によつて求められる組
成比は0.47以上と理論値に近く、極めて純度の高
い高品質な製品が得られる。しかも単位時間当り
の晶出収率（過酸化水素基準）も80％以上と工業
的に有利なものである。

さらに、本発明の方法によつて得られた過炭酸
ソーダは保存安定性にもすぐれており、たとえ
ば、35℃、80％RHという過酷な雰囲気下で30日
放置しても過酸化水素の分解率は僅かに10数パー
セント乃至20パーセント程度である。

本発明においては原料としての炭酸ソーダの粒
度分布及び粒径が、前記したように、30メツシユ
篩通過が70％以上（すなわち、30メツシユ篩上の
もの30％以下）、200メツシユ篩通過が２％以下
で、かつ粒径が200〜300μの範囲にあることが重
要である。この粒度分布と粒径との両者が上記範
囲を満足することにより、短時間の反応時間（滞
留時間）で、品質の高い過炭酸ソーダを収率よく
得ることができ、しかも保存安定性にもすぐれた
製品を得ることができるものである。

上記したように、原料炭酸ソーダとして、粒度
分布及び粒径がある特定範囲内にあるものを使用
することが重要であるが、その他に、原料炭酸ソ
ーダ中の水分含有率がある量以下であることが好
ましい。炭酸ソーダ中の水分含有量は、特に長時
間の連続運転を行なつた場合に収率に顕著な影響
を及ぼす。この種の反応においては通常、無水乃
至含水量の極めて低い炭酸ソーダが使用される
が、炭酸ソーダは空気中に放置された場合には、
空気中の水分を吸収して徐々に吸湿し、結晶水を
保有した様な形、たとえば、Na₂CO₃・H₂Oある
いはNa₂CO₃・10H₂Oを形成する。この様な炭酸
ソーダを原料として使用し長時間の連続運転を行
なつた場合、反応系内における水の割合が増加
し、過炭酸ソーダの単位時間当りの結晶収率の低
下をもたらし、経済的な不利を招く要因となり工
業的には好ましくない。たとえば水分含有率が約
10％の炭酸ソーダを原料として使用し、48時間連
続運転した場合の結晶収率は約70％であり、水分
含有率が５％の炭酸ソーダを使用した場合に比
べ、約10％の低下がみられた。本発明において、
原料として炭酸ソーダ中の水分含有率は５％以下
の炭酸ソーダを使用することがさらに好ましい。

次に本発明の実施例を記す。

実施例１内容積500mlの反応容器に、予め過酸化水素2.5
％、炭酸ソーダ12％よりなる水溶液を調整し、こ
れに安定剤としてEDTAを2000ppm添加した母
液500mlを仕込み、これに60％H₂O₂水溶液及び、
30メツシユ篩上のもの16％、30〜200メツシユ通
過のもの83％、200メツシユ篩通過のもの１％、
及び粒径270μで、含水率0.5％の炭酸ソーダを使
用し、60％過酸化水素水溶液75.0ｇ／時及び炭酸
ソーダ94ｇ／時の割合で連続的に供給し、スラリ
ー濃度20％、反応温度15℃、スラリー滞留時間30
分、撹拌速度50r.p.mの条件下で反応させた。ス
ラリー（晶出した過炭酸ソーダ結晶液）を反応容
器より連続的に抜き出し結晶を別し結晶は乾燥
し、液は循環系に戻した。

乾燥した結晶の重量、結晶組成を分析し、単位
時間当りの晶出収率（H₂O₂基準）を求め、収率
80％であつた。結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダ
との組成比は0.475であり、理論値に近く品質の
高いものである。

また、結晶の一部を、35℃、80％RHの雰囲気
下に開放状態で30日間放置し、含有過酸化水素の
分解率を調べた結果、分解率は18％であつた。

実施例２原料炭酸ソーダとして、30メツシユ篩上のもの
７％、30〜200メツシユ通過のもの93％、200メツ
シユ篩通過のもの０％、及び粒径260μのものを
使用した以外は実施例１と同様に行なつた。

結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダとの組成比は
0.474であつた。また結晶中の含有過酸化水素の
分解率は20％であつた。

比較例１原料炭酸ソーダとして、30メツシユ篩上のもの
40％、30〜200メツシユ通過のもの57％、200メツ
シユ篩通過のもの３％及び粒径410μのものを使
用した以外は実施例１と同様に行なつた。

分析の結果、結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダ
の組成比は0.455と純度が低く、実施例１と同様
の条件下における結晶中の含有過酸化水素分解率
は50％に達し、また、単位時間当りの晶出収率は
75％であつた。

比較例２反応温度を20℃としスラリー滞留時間を60分と
した以外は、比較例１におけると同様の炭酸ソー
ダを使用し、実施例１と同様に行なつた。

分析の結果、結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダ
の組成比は0.454と純度が低く、含有過酸化水素
の分解率はほゞ50％に達した。

比較例３原料炭酸ソーダとして、30メツシユ篩上のもの
０％、30〜200メツシユ通過のもの70％、200メツ
シユ篩通過のもの30％および粒径90μのものを使
用した以外は実施例１と同様に行なつた。

分析の結果、結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダ
の組成比は0.465と純度が低く、含有過酸化水素
の分解率はほゞ50％に達した。

実施例３含水率が３％である以外は実施例１におけると
同様の炭酸ソーダを使用し、実施例１と同様に行
なつた。

分析の結果、結晶中の過酸化水素と炭酸ソーダ
の組成比は0.475であり、含有過酸化水素の分解
率は約20％であつた。なお単位時間当りの晶出収
率は80％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１固体の炭酸ソーダと過酸化水素水溶液とを同
時に連続的に水性の反応母液中に供給し、過炭酸
ソーダを結晶として析出させて製造するに際し
て、30メツシユ篩通過が70％以上、200メツシユ
篩通過が２％以下で、かつ粒径が200〜300μであ
る大きさの粒子からなり、さらに水分含量が５％
以下の炭酸ソーダを使用することを特徴とする過
炭酸ソーダの製造法。