本發(fā)明涉及氯堿工業(yè)領(lǐng)域，特別涉及一種制備次氯酸鈉的方法。

背景技術(shù)：

次氯酸鈉是一種高效氧化劑和含氯消毒劑，用作漂白劑、氧化劑及水凈化劑用于造紙、紡織、輕工業(yè)等，具有漂白、殺菌、消毒的作用。其氧化能力強(qiáng)、作用快、效果好，其作用很廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中次氯酸鈉的制備方法主要有鹽水電解、氯氣與氫氧化鈉接觸反應(yīng)。

公開(kāi)號(hào)為105197892A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種新型次氯酸鈉的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝能夠增加次氯酸鈉產(chǎn)量，減少工人操作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。但是，該工藝僅從生產(chǎn)速度的提高來(lái)增加次氯酸鈉的產(chǎn)量，而在次氯酸鈉的生產(chǎn)過(guò)程中，次氯酸鈉容易分解，生成氯化鈉和氧氣，從而導(dǎo)致有效氯含量降低。而為了保證產(chǎn)品的有效氯含量達(dá)標(biāo)，會(huì)加大原料的投入，從而增加生產(chǎn)成本和尾氣處理的成本，有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種制備次氯酸鈉的方法。該制備方法通過(guò)提高次氯酸鈉穩(wěn)定性從而減少原料投入，降低生產(chǎn)成本和尾氣處理成本，既滿足經(jīng)濟(jì)追求又符合環(huán)保綠色的理念。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種制備次氯酸鈉的方法，包括如下步驟：

步驟1：將氫氧化鈉溶液加水稀釋?zhuān)⒓尤敕€(wěn)定劑，攪拌均勻；

步驟2：將稀釋后的氫氧化鈉溶液和穩(wěn)定劑進(jìn)入第一冷卻器冷卻，冷卻后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣進(jìn)行反應(yīng)，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)；

步驟3：將步驟2的反應(yīng)液經(jīng)過(guò)第二冷卻器冷卻，將冷卻后的產(chǎn)物通入填料吸收塔，在填料吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)；

步驟4：將步驟3的反應(yīng)液進(jìn)入第三冷卻器冷卻，通入成品儲(chǔ)槽中；

所述穩(wěn)定劑包括氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉，所述氮化硅的加入量為3-6mg/L，硅酸鈉加入量為1-5mg/L，氯化鈉的加入量為1-3.5g/L。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：反應(yīng)終點(diǎn)的監(jiān)測(cè)依靠orp檢測(cè)裝置；其中一處orp檢測(cè)裝置的惰性電極分別檢測(cè)通入降膜吸收塔的冷卻后的氯氣的電位和降膜吸收塔反應(yīng)后的產(chǎn)物的電位；另一處orp檢測(cè)裝置的惰性電極分別檢測(cè)通入填料吸收塔的冷卻后的氯氣的電位和填料吸收塔反應(yīng)后的產(chǎn)物的電位。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述氫氧化鈉稀釋前的濃度為30-35％wt。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述氫氧化鈉稀釋后的濃度為18-22％wt。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：控制降膜吸收塔中的反應(yīng)溫度為10-32℃。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：控制填料吸收塔中的反應(yīng)溫度10-32℃。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：降膜吸收塔的反應(yīng)產(chǎn)物的有效氯在7％-9％。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：填料吸收塔的反應(yīng)產(chǎn)物的有效氯在9％-11％。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述降膜吸收塔和填料吸收塔的尾氣均進(jìn)入尾氣去事故塔。

本發(fā)明另一發(fā)明目的在于提供一種穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟：

Step1：按照重量份，稱(chēng)取3-6份氮化硅、1-5份硅酸鈉和1000-3500份的氯化鈉；

Step2：將稱(chēng)量得到的氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉置于雙螺旋混合器中混合均勻，壓制成型；

Step3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度650-750℃進(jìn)行燒結(jié)；

Step4：冷卻成型后進(jìn)行研磨，過(guò)200目篩得到產(chǎn)物。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明在次氯酸鈉的制備過(guò)程中加入穩(wěn)定劑，增強(qiáng)次氯酸鈉的穩(wěn)定性能，從而使有效氯達(dá)標(biāo)所需的原料減少，降低生產(chǎn)成本和尾氣處理成本；

2、氮化硅為白色粉狀晶體，熱穩(wěn)定性高、抗氧化能力強(qiáng)，與水幾乎不發(fā)生作用，在濃強(qiáng)酸溶液中緩慢水解生成銨鹽和二氧化硅。硅酸鈉易溶于水，其水溶液在空氣中久置會(huì)因吸收二氧化碳而產(chǎn)生硅酸沉淀。氯化鈉易溶于水，在水中電離出氯離子，從而能夠抑制次氯酸鈉分解。在本發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)氮化硅和硅酸鈉之間能夠相互作用，相互促進(jìn)，共同增強(qiáng)次氯酸鈉的穩(wěn)定性能；

3、將氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉進(jìn)行燒結(jié)，增強(qiáng)氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉的作用，提升對(duì)次氯酸鈉的穩(wěn)定性；

4、利用orp進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，無(wú)需安排人員進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，減少員工工作強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為次氯酸鈉的制備工藝圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。

實(shí)施例1-5為穩(wěn)定劑的制備實(shí)施例。

實(shí)施例1

Step1：按照重量份，稱(chēng)取3份氮化硅、4份硅酸鈉和1000份的氯化鈉；

Step2：將稱(chēng)量得到的氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉置于雙螺旋混合器中混合均勻，壓制成型；

Step3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度650℃進(jìn)行燒結(jié)；

Step4：冷卻成型后進(jìn)行研磨，過(guò)200目篩得到產(chǎn)物。

實(shí)施例2

Step1：按照重量份，稱(chēng)取4份氮化硅、2份硅酸鈉和1500份的氯化鈉；

Step2：將稱(chēng)量得到的氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉置于雙螺旋混合器中混合均勻，壓制成型；

Step3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度675℃進(jìn)行燒結(jié)；

Step4：冷卻成型后進(jìn)行研磨，過(guò)200目篩得到產(chǎn)物。

實(shí)施例3

Step1：按照重量份，稱(chēng)取6份氮化硅、3份硅酸鈉和2000份的氯化鈉；

Step2：將稱(chēng)量得到的氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉置于雙螺旋混合器中混合均勻，壓制成型；

Step3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度700℃進(jìn)行燒結(jié)；

Step4：冷卻成型后進(jìn)行研磨，過(guò)200目篩得到產(chǎn)物。

實(shí)施例4

Step1：按照重量份，稱(chēng)取3份氮化硅、5份硅酸鈉和2500份的氯化鈉；

Step2：將稱(chēng)量得到的氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉置于雙螺旋混合器中混合均勻，壓制成型；

Step3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度725℃進(jìn)行燒結(jié)；

Step4：冷卻成型后進(jìn)行研磨，過(guò)200目篩得到產(chǎn)物。

實(shí)施例5

Step1：按照重量份，稱(chēng)取4份氮化硅、2份硅酸鈉和3500份的氯化鈉；

Step2：將稱(chēng)量得到的氮化硅、硅酸鈉和氯化鈉置于雙螺旋混合器中混合均勻，壓制成型；

Step3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度750℃進(jìn)行燒結(jié)；

Step4：冷卻成型后進(jìn)行研磨，過(guò)200目篩得到產(chǎn)物。

參照?qǐng)D1，實(shí)施例6-10為次氯酸鈉的制備方法實(shí)施例。

實(shí)施例6-10中的反應(yīng)終點(diǎn)的監(jiān)測(cè)依靠orp檢測(cè)裝置，orp檢測(cè)裝置包括惰性電極以及參比電極。其中一處orp檢測(cè)裝置的惰性電極分別檢測(cè)通入降膜吸收塔的冷卻后的氯氣的電位和降膜吸收塔反應(yīng)后的產(chǎn)物的電位。另一處orp檢測(cè)裝置的惰性電極分別檢測(cè)通入填料吸收塔的冷卻后的氯氣的電位和填料吸收塔反應(yīng)后的產(chǎn)物的電位。

實(shí)施例6

穩(wěn)定劑采用按照實(shí)施例1制備的穩(wěn)定劑。

步驟1：將30％wt的氫氧化鈉溶液加水稀釋至18％wt，并按照1.007g/L加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻；

步驟2：將稀釋后的氫氧化鈉溶液和穩(wěn)定劑進(jìn)入第一冷卻器冷卻，冷卻后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為10℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；

步驟3：將步驟2的反應(yīng)液經(jīng)過(guò)第二冷卻器冷卻，將冷卻后的產(chǎn)物通入填料吸收塔，在填料吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣，控制反應(yīng)溫度為10℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；步驟4：將步驟3的反應(yīng)液進(jìn)入第三冷卻器冷卻，通入成品儲(chǔ)槽中。

實(shí)施例7

穩(wěn)定劑采用按照實(shí)施例2制備的穩(wěn)定劑。

步驟1：將31％wt的氫氧化鈉溶液加水稀釋至19％wt，并按照1.506g/L加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻；

步驟2：將稀釋后的氫氧化鈉溶液和穩(wěn)定劑進(jìn)入第一冷卻器冷卻，冷卻后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為15℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；

步驟3：將步驟2的反應(yīng)液經(jīng)過(guò)第二冷卻器冷卻，將冷卻后的產(chǎn)物通入填料吸收塔，在填料吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣，控制反應(yīng)溫度為15℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；步驟4：將步驟3的反應(yīng)液進(jìn)入第三冷卻器冷卻，通入成品儲(chǔ)槽中。

實(shí)施例8

穩(wěn)定劑采用按照實(shí)施例3制備的穩(wěn)定劑。

步驟1：將32％wt的氫氧化鈉溶液加水稀釋至20％wt，并按照2.008g/L加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻；

步驟2：將稀釋后的氫氧化鈉溶液和穩(wěn)定劑進(jìn)入第一冷卻器冷卻，冷卻后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為20℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；

步驟3：將步驟2的反應(yīng)液經(jīng)過(guò)第二冷卻器冷卻，將冷卻后的產(chǎn)物通入填料吸收塔，在填料吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣，控制反應(yīng)溫度為20℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；步驟4：將步驟3的反應(yīng)液進(jìn)入第三冷卻器冷卻，通入成品儲(chǔ)槽中。

實(shí)施例9

穩(wěn)定劑采用按照實(shí)施例4制備的穩(wěn)定劑。

步驟1：將33％wt的氫氧化鈉溶液加水稀釋至21％wt，并按照2.507g/L加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻；

步驟2：將稀釋后的氫氧化鈉溶液和穩(wěn)定劑進(jìn)入第一冷卻器冷卻，冷卻后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為25℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；

步驟3：將步驟2的反應(yīng)液經(jīng)過(guò)第二冷卻器冷卻，將冷卻后的產(chǎn)物通入填料吸收塔，在填料吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣，控制反應(yīng)溫度為25℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；步驟4：將步驟3的反應(yīng)液進(jìn)入第三冷卻器冷卻，通入成品儲(chǔ)槽中。

實(shí)施例10

穩(wěn)定劑采用按照實(shí)施例5制備的穩(wěn)定劑。

步驟1：將35％wt的氫氧化鈉溶液加水稀釋至22％wt，并按照3.006g/L加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻；

步驟2：將稀釋后的氫氧化鈉溶液和穩(wěn)定劑進(jìn)入第一冷卻器冷卻，冷卻后通入降膜吸收塔，并在降膜吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為32℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；

步驟3：將步驟2的反應(yīng)液經(jīng)過(guò)第二冷卻器冷卻，將冷卻后的產(chǎn)物通入填料吸收塔，在填料吸收塔內(nèi)通入冷卻后的氯氣，控制反應(yīng)溫度為32℃，監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入尾氣去事故塔；步驟4：將步驟3的反應(yīng)液進(jìn)入第三冷卻器冷卻，通入成品儲(chǔ)槽中。

對(duì)比例1

選用公開(kāi)號(hào)105197892A的中國(guó)專(zhuān)利的實(shí)施例1作為對(duì)比例1。

對(duì)比例2

與實(shí)施例5不同的是穩(wěn)定劑中的氮化硅用等重的硅酸鈉替代，其它與實(shí)施例5相同。

對(duì)比例3

與實(shí)施例5不同的是穩(wěn)定劑中的硅酸鈉用等重的氮化硅替代，其它與實(shí)施例5相同。

實(shí)施例6-10和對(duì)比例1-3的20％wt氫氧化鈉用量為10L，流速為1.2m/s，氯氣按照氯氣質(zhì)量與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1∶2.5使用，氯氣流速為8m/s。降膜吸收塔中氯氣使用量為氯氣總用量的70％(體積)，剩余在填料吸收塔中使用。測(cè)定實(shí)施例6-10和對(duì)比例1-3降膜吸收塔和填料吸收塔的產(chǎn)物的有效氯含量。

表1實(shí)施例6-10和對(duì)比例1-3降膜吸收塔和填料吸收塔的產(chǎn)物的有效氯含量記錄表

從表1中得出以下結(jié)論：

對(duì)比實(shí)施例6-10與對(duì)比例1可知，在等量的氫氧化鈉和氯氣條件下，實(shí)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對(duì)比例1?？梢?jiàn)，當(dāng)需要生產(chǎn)達(dá)標(biāo)的次氯酸鈉時(shí)，采用本發(fā)明提供的次氯酸鈉的制備方法所需的原料較少，降低了生產(chǎn)成本和尾氣處理成本。

對(duì)比實(shí)施例6-10和對(duì)比例2-3可知，在等量的氫氧化鈉和氯氣條件下，實(shí)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對(duì)比例2和3，并且對(duì)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對(duì)比例3。可見(jiàn)，氮化硅和硅酸鈉之間能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高次氯酸鈉的穩(wěn)定性。