一种亚氯酸钠的制备方法与流程

本发明涉及亚氯酸钠制备，具体涉及一种亚氯酸钠的制备方法。

背景技术：

1、亚氯酸钠是一种无机化合物，主要用作漂白剂、脱色剂、消毒剂、拔染剂等。亚氯酸钠的化学式为naclo2，是一种白色或略带浅黄色的无定形结晶或粉末，具有强氧化性，在湿空气中易逐渐分解。亚氯酸钠易溶于水，水溶液呈碱性。

2、亚氯酸钠的制备方法主要包括电解法、化学法、还原法。电解法为将氯化钠水溶液在用离子交换膜隔成的三室型电解槽中电解，气体二氧化氯连续通入阴室，然后对反应得到的亚氯酸钠溶液进行喷雾干燥；此方法得到的亚氯酸钠纯度高，节约原材料，成本较低，但是建厂投资大，生产工艺和操作复杂。化学法为将氯酸钠与盐酸或硫酸反应，得到亚氯酸钠和氯气，在反应中需要控制ph值和温度，以保证亚氯酸钠的产率和纯度；此方法工艺简单，操作方便，但反应过程中会产生大量废气和废水，对环境造成污染。还原法为以氯酸钠为原料制取二氧化氯，然后在碱性介质中加入二氧化氯与还原剂进行反应得到亚氯酸钠，常用的还原剂有过氧化氢、锌粉、一氧化铅、碳质材料等，其中，最常用的还原剂为过氧化氢；此方法为最常用的亚氯酸钠的制备方法，得到的亚氯酸钠纯度高，收率高，但是自动化程度低，而且二氧化氯与过氧化氢反应生成水，水的存在会造成反应速度越来越慢。

3、为了解决还原法中存在的问题，申请人引入了亚氯酸钠自动化生产线，具体为将氯酸钠溶解器、生成反应器、吸收系统（包括吸收塔、洗涤塔、吸收槽）、浓缩器、过滤器、干燥器整合为一条生产线，通过泵送输送的方式实现亚氯酸钠生产的自动化，生产过程具体为：将氯酸钠加入氯酸钠溶解器中溶解，将溶解后的氯酸钠、浓度为98wt%的硫酸和浓度为27.5wt%的双氧水通入生成反应器，生成气体二氧化氯和液体硫酸氢钠产品，然后向吸收塔内泵入双氧水，向洗涤塔内泵入液碱，吸收塔、洗涤塔、吸收槽三个装置之间的物料不断循环，将二氧化氯气体通入吸收塔，再经过洗涤塔，二氧化氯气体与循环的液碱、双氧水充分反应，生成亚氯酸钠溶液，吸收过程中未参与反应的二氧化氯会光解成含氧气、氯气的反应尾气，经吸收后进行排放，将亚氯酸钠溶液通入浓缩器中进行蒸发浓缩、通入过滤器中进行过滤、通过干燥器中进行干燥，得到亚氯酸钠。但是按照上述生产过程进行生产时发现存在以下问题：氯酸钠、浓度为98wt%的硫酸和浓度为27.5wt%的双氧水在反应中，为了促进反应的进行，需要使用过量硫酸，提供酸性环境，导致硫酸的原料利用率低；为了进行充分反应，需要分别将双氧水和液碱在吸收塔和洗涤塔中进行不断循环，导致生产流程复杂，生产中所需设备多，能耗大，但是如果不将双氧水和液碱进行循环，将存在不能充分混合的问题，导致亚氯酸钠的收率下降。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种亚氯酸钠的制备方法，能够简化生产流程，减少设备的投入，降低能耗，提高二氧化氯制备中的硫酸的原料利用率，以及提高亚氯酸钠制备中的收率。

2、为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种亚氯酸钠的制备方法，由以下步骤组成：溶解，制备二氧化氯，制备亚氯酸钠溶液，浓缩，过滤，干燥；

4、所述溶解，将氯酸钠、水加入氯酸钠溶解器，搅拌至完全溶解，得到氯酸钠水溶液，将得到的氯酸钠水溶液通入生成反应器；

5、所述溶解中，氯酸钠与水的质量体积比为200-210kg:400-450l；

6、所述制备二氧化氯，预先向生成反应器中加入填料，待氯酸钠水溶液通入生成反应器中后，将生成反应器的温度控制至60-70℃，保持搅拌，搅拌中的搅拌速度为50-150rpm，向生成反应器中加入浓硫酸、过氧化氢水溶液，搅拌过程中不断有气体生成，将生成的气体通入吸收系统的吸收塔中，待不再有气体产生时，对生成反应器中的反应物进行离心，离心中的转速为8000-9000rpm，时间为20-30min，对得到的沉淀进行烘干后，继续加入生成反应器中作为填料进行重复利用，对得到的上清液进行分离，得到副产品硫酸氢钠；

7、所述溶解中的氯酸钠与制备二氧化氯中的填料的质量比为200-210:5-6；

8、所述溶解中的氯酸钠与制备二氧化氯中的浓硫酸、过氧化氢水溶液的质量体积比为200-210kg:153-187l:127-139l；

9、所述浓硫酸的浓度为98wt%；

10、所述过氧化氢水溶液的浓度为27.5wt%；

11、所述填料的制备方法，由以下步骤组成：制备空心碳球，羧基化；

12、所述制备空心碳球，将柠檬酸、葡萄糖、烷基糖苷apg 1214、水混合均匀后加入水热釜中进行水热反应，水热反应中的温度为220-240℃，压力为1.5-2mpa，时间为2-3h，水热反应结束后离心，离心中的转速为8000-9000rpm，时间为20-30min，用水清洗沉淀，在70-90℃下烘干，得到空心碳球；

13、所述制备空心碳球中，柠檬酸、葡萄糖、烷基糖苷apg 1214、水的质量体积比为5-5.5kg:5-6kg:1-1.5kg:25-30l；

14、所述烷基糖苷apg 1214的活性物含量为50wt%；

15、所述羧基化，空心碳球、混酸混合后，在60-70℃下搅拌回流，搅拌回流时的转速为50-300rpm，时间为3-4h，搅拌回流结束后离心，离心中的转速为8000-9000rpm，时间为20-30min，用水清洗沉淀，在70-90℃下烘干，得到填料；

16、所述羧基化中，空心碳球与混酸的质量体积比为2.5-3kg:250-350l；

17、所述混酸为硫酸与硝酸的混合液，硫酸的浓度为98wt%，硝酸的浓度为70wt%，硫酸与硝酸的体积比为3-4:1；

18、所述制备亚氯酸钠溶液，将制备二氧化氯中生成的气体由塔底通入吸收塔中，使用泵对气体流速进行调节，吸收塔中装有过氧化氢水溶液、氢氧化钠水溶液、吸收剂，将塔顶的气体进行吸收后排放，待气体通入结束后，对吸收塔中的反应物进行离心，离心中的转速为7000-8000rpm，时间为15-20min，对得到的沉淀进行烘干后，继续加入吸收塔中作为吸收剂进行重复利用，对得到的上清液进行分离，得到亚氯酸钠溶液；

19、所述制备亚氯酸钠溶液中，气体流速为0.8-1m3/min；

20、所述溶解中的氯酸钠与制备亚氯酸钠溶液中的吸收剂的质量比为200-210:4-5；

21、所述溶解中的氯酸钠与制备亚氯酸钠溶液中的氢氧化钠水溶液、过氧化氢水溶液的质量体积比为200-210kg:121-133l:211-231l；

22、所述氢氧化钠水溶液的浓度为30wt%；

23、所述过氧化氢水溶液的浓度为27.5wt%；

24、所述吸收塔中的填料为聚丙烯鲍尔环填料；

25、所述吸收剂的制备方法为，在氮气的保护下，将制备二氧化氯中的填料、n,n’-羰基二咪唑、四氢呋喃混合，在室温下搅拌，搅拌时的转速为50-300rpm，时间为10-20min，加入聚乙二醇2000的四氢呋喃溶液，加入结束后在30-35℃继续搅拌10-12h，离心，离心中的转速为7000-8000rpm，时间为15-20min，用浓度为50wt%的乙醇水溶液清洗沉淀，在70-90℃下烘干，得到吸收剂；

26、所述吸收剂的制备中，制备二氧化氯中的填料、n,n’-羰基二咪唑、四氢呋喃、聚乙二醇2000的四氢呋喃溶液的质量体积比为2.5-3kg:0.8-1kg:50-60l:10-13l；

27、所述聚乙二醇2000的四氢呋喃溶液的加入速度为400-500ml/min；

28、所述聚乙二醇2000的四氢呋喃溶液中聚乙二醇2000的浓度为15wt%；

29、所述浓缩，向制备亚氯酸钠溶液中得到的亚氯酸钠溶液中加入氯化钠，混合均匀后，在65-80℃下蒸发浓缩，蒸发浓缩为固含量为30-35%的悬浮液，得到浓缩液；

30、所述溶解中的氯酸钠与浓缩中的氯化钠的质量比为200-210:34-45；

31、所述氯化钠的纯度为99.5wt%；

32、所述过滤，对浓缩液进行过滤，将得到的滤液继续进行浓缩、过滤，将得到的滤渣进行干燥；

33、所述干燥，将过滤中得到的滤渣进行干燥，得到亚氯酸钠。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

35、（1）本发明的亚氯酸钠的制备方法，能够简化生产流程，省略了在制备亚氯酸钠溶液中将过氧化氢水溶液和氢氧化钠水溶液进行循环的过程；

36、（2）本发明的亚氯酸钠的制备方法，能够通过在制备亚氯酸钠溶液中使用的吸收塔中加入吸收剂，促进了二氧化氯与其他反应物的接触面积，减少了洗涤塔、吸收槽的投入，降低能耗；

37、（3）本发明的亚氯酸钠的制备方法，提高二氧化氯制备中的硫酸的原料利用率，在氯酸钠与硫酸的摩尔比为1:1.55-1.75，亚氯酸钠的收率能达到95.8-96.8%（以氯酸钠计）。