專利名稱：二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種次氯酸鈉的生產(chǎn)方法，特別是二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，屬于次氯酸鈉生產(chǎn)技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
目前，次氯酸鈉溶液廣泛應用于紡織、造紙等行業(yè)的漂白劑；飲用水、游泳池等的消毒劑；以及其它工業(yè)領域用作氯化劑、氧化劑，用途十分廣泛。次氯酸鈉的生產(chǎn)主要是通過氫氧化鈉溶液與氯氣反應得到次氯酸鈉溶液。其生產(chǎn)工藝可分為連續(xù)生產(chǎn)工藝和間歇生產(chǎn)工藝。連續(xù)法生產(chǎn)所用的主要的反應器有塔式反應器、文丘里反應器，間歇法生產(chǎn)所用的主要的反應器有塔式反應器、反應釜。無論是連續(xù)法的還是間歇法，生產(chǎn)過程均采用15%左右的氫氧化鈉與氯氣反應，生成有效氯含量> 10%，氫氧化鈉過堿量< 的次氯酸鈉產(chǎn)品。中國專利申請(申請?zhí)?00810151824. 3)公開了一種用含氯尾氣被堿液吸收生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于從堿位槽加堿到循環(huán)槽，配置10 %的液堿，用泵打至冷卻器冷卻后到吸收塔內(nèi)從上到下噴淋，清洗10-20分鐘后的含氯尾氣從上至下被堿液吸收，吸收塔下來的次氯酸鈉溶液加熱溫度40-50°C，流至循環(huán)槽，如此循環(huán)4-5次，得到10-12%有效率的次氯酸鈉溶液，密封保存。中國專利申請(申請?zhí)?01010549237. 7)公開了次氯酸鈉連續(xù)化制備方法，包括如下步驟a，氫氧化鈉溶液配置按照預定濃度在配堿槽內(nèi)配置氫氧化鈉溶液；b，一級混合將步驟a所得氫氧化鈉溶液與次氯酸鈉母液在一級循環(huán)槽內(nèi)充分混合；C，一級吸收反應將步驟b中所得混合液通入一級吸收塔內(nèi)，與濾器進行一級吸收反應；d，二級混合將步驟c中所得的反應液與次氯酸鈉母液在二級循環(huán)槽內(nèi)充分混合；e，二級吸收反應將步驟d所得混合液通入二級吸收塔與氯氣進行二級吸收反應后即可完成次氯酸鈉的制備?，F(xiàn)有方法中，所需要的氫氧化鈉堿液均是一次性加入，即使是二級或多級吸收，也是一次性加入堿液。由于氯氣與次氯酸鈉反應是放熱反應，一次性加入堿液，由于反應初期堿液濃度較高，與氯氣反應時發(fā)熱量較大，將導致次氯酸鈉分解加快；而現(xiàn)有技術(shù)均沒有想到反應過程產(chǎn)生的熱量使反應過程中生成的次氯酸鈉受熱分解，分解為NaCl，從而消耗堿液和氯氣，造成堿和氯的消耗加大，次氯酸鈉成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是減少次氯酸鈉生產(chǎn)過程中次氯酸鈉的分解，達到降低堿液和氯氣消耗的目的。解決上述問題的技術(shù)方案是采用一只噴淋塔作為反應器，堿液的配置采用氯堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯水，通過二次加堿，二次通氯氣的方式生產(chǎn)次氯酸鈉。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，得到的次氯酸鈉產(chǎn)品更加穩(wěn)定，存放過程中有效氯下降的更少。本發(fā)明二次加堿、二次通氯生產(chǎn)次氯酸鈉的方法經(jīng)過以下步驟a、第一次堿液配制控制配堿過程中堿液溫度15 25°C，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt% ；b、第一次通氯控制堿液溫度20 士 2°C，通氯氣，當堿度為30 50g/L時，停止通氯；C、第二次堿液配制步驟b的反應液冷卻至15 20°C，加入堿液至反應液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為 7-12wt%，有效氯為 4. 5-8. 2wt% ；d、第二次通氯步驟c所得反應液冷卻至20°C 士2°C，進行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h ；通氯氣過程控制反應液溫度< 25°C。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案步驟a配堿時采用氯堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯水，將氯水冷卻至15 20°C，加入氫氧化鈉溶液，使得配制好的堿液中堿的質(zhì)量百分比濃度為 7-12wt%，有效氯為 0. 7-3. 5wt%0作為本發(fā)明優(yōu)選的方案b步驟通氯氣時，第一小時氯氣流量20 30m3/h，以后氯氣流量:35-45m7h。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案d步驟通氯氣終點控制指標有效氯> 10%，堿度 < 1. 0%。吸收接近終點時，應適當減少通氯量。本發(fā)明二次加減、二次通氯生產(chǎn)工藝與一次加堿生產(chǎn)工藝相比，具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明工藝降低了次氯酸鈉生產(chǎn)的堿和氯氣的消耗。10月 12月次氯酸鈉一次加堿工藝與次年10月 12月，改進為二次加堿工藝后的堿消耗相比，每生產(chǎn)一噸次氯酸鈉產(chǎn)品堿消耗，二次加減工藝比原工藝堿消耗減少
(按NaOH折100%計算)。以次氯酸鈉年產(chǎn)量1886. 007噸計，年節(jié)約堿47. IT (按NaOH 折100%計算)，氯氣41.8T。2、本發(fā)明工藝降低了次氯酸鈉產(chǎn)品中的鹽含量，鹽含量從250_303g/L降至 152-220g/L，提高次氯酸鈉產(chǎn)品的質(zhì)量。由于二次加減生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的次氯酸鈉產(chǎn)品含鹽低，設備工藝管道不發(fā)生堵塞，減少了設備工藝管道的清洗，節(jié)約了次氯酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)過程的水消耗。3、本發(fā)明工藝提高了次氯酸鈉產(chǎn)品在環(huán)境溫度下的存放期。對次氯酸鈉產(chǎn)品進行了在環(huán)境溫度下的存放實驗，通過實驗確認，次氯酸鈉二次加堿工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品在平均環(huán)境33. 4°C下存放一個月，次氯酸鈉產(chǎn)品有效氯下降34. 2%，而一次加堿生產(chǎn)工藝所得產(chǎn)品在環(huán)境溫度30 34度下存放五天，其有效氯下降了 50%。4、本發(fā)明工藝解決了一次加堿生產(chǎn)工藝反應不均帶來的次氯酸鈉產(chǎn)品外觀不合格的問題。


圖1是次氯酸鈉生產(chǎn)工藝流程圖。其中，1代表氯水槽；2代表吸收塔；3代表循環(huán)槽；4代表堿液計量槽。氯堿生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氯水儲存于氯水槽1中，生產(chǎn)次氯酸鈉時，開啟氯水槽1氯水出口閥，啟動循環(huán)泵將氯水儲槽中的氯水送至循環(huán)槽3，完畢停循環(huán)泵，關(guān)閉氯水槽1氯水出口閥。開啟冷卻器5°C水進出口閥，向冷卻器供5°C水。開循環(huán)槽出口閥，啟動循環(huán)槽循環(huán)泵，開循環(huán)泵出口閥，氯水通過循環(huán)泵送至冷卻器吸收塔2，由吸收塔2回流至循環(huán)槽3， 將循環(huán)槽中氯水冷卻至15 20°C。開堿液計量槽4堿液出口閥，向循環(huán)槽供濃度45%堿液600L，邊進邊冷卻。當堿液溫度達到20士2°C時，開氯氣流量計出口閥，以氯氣流量計進口閥控制氯氣流量，進行次氯酸鈉生產(chǎn)吸收。當取樣分析堿度為30 50g/L時，關(guān)閉氯氣流量計進出口閥停止通氯，進行第二次加減。開堿液計量槽4堿液出口閥，向循環(huán)槽供堿液，加堿完畢關(guān)閉堿液槽出口閥，進行第二次通氯。當循環(huán)液溫度達到20士2°C時，開氯氣流量計出口閥，以氯氣流量計進口閥控制氯氣流量，進行第二次通氯吸收，控制吸收循環(huán)溫度<25°C。根據(jù)取樣分析數(shù)據(jù)，吸收接近終點時，應適當減少通氯量。取樣分析有效氯、堿度含量合格時，關(guān)閉氯氣流量計進出口閥，將合格次氯酸鈉送至次氯酸鈉成品儲槽，停循環(huán)泵，關(guān)閉循環(huán)泵進出口閥，循環(huán)槽3出口閥，冷卻器5°C水進出口閥。
具體實施例方式本發(fā)明采用一只噴淋塔作為反應器，堿液的配置采用氯堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯水，通過二次加堿，二次通氯氣的方式生產(chǎn)次氯酸鈉。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，得到的次氯酸鈉產(chǎn)品更加穩(wěn)定，存放過程中有效氯下降的更少。本發(fā)明二次加堿、二次通氯生產(chǎn)次氯酸鈉的方法經(jīng)過以下步驟，流程圖詳見圖1 :a、第一次堿液配制氯堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯水冷卻至15 20°C，加入氫氧化鈉溶液，使得配制好的堿液中堿的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt%，有效氯為0. 7-3. 5wt%;控制配堿過程中堿液溫度 15 25 ；b、第一次通氯控制堿液溫度20士2°C，通氯氣，第一小時氯氣流量20 30m3/h，以后氯氣流量 35-45m3/h。由于氯水與堿液配制過程，是放熱過程，通氯量過大而不能及時移走反應熱，會造成次氯酸鈉分解，因此第一小時通氯流量控制在20 30m3/h。當堿度為30 50g/L時，停止通氯；通氯氣過程，控制反應液的溫度彡25°C ；C、第二次堿液配制步驟b的反應液冷卻至15 20°C，加入堿液至反應液中堿(氫氧化鈉)的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt%，有效氯為4. 5-8. 2wt% ；，d、第二次通氯步驟c所得反應液冷卻至20°C 士2°C，進行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h，終點控制指標有效氯彡10%，堿度< 1. 0% ；通氯氣過程控制反應液溫度< 25°C。吸收接近終點時，應適當減少通氯量。
以下是具體實施例。實施例1第一次堿液配制在循環(huán)槽中加入2500L氯水，將其冷卻至15 20°C。邊冷卻邊加入45% 600L堿液，控制配堿過程堿液溫度15 25V。堿液配制槽液位不足4000L時加氯水至4000L，將配制好的堿液取樣分析堿液濃度為9. 74%、有效氯為1. 18%。第一次通氯通氯前將循環(huán)槽堿液冷卻至20士2°C，才能通氯。第一小時通氯量20 30m3/h， 其它時間40m3/h，控制通氯過程循環(huán)液溫度< 25°C。當取樣分析堿度30 50g/L時，停止通氯，將循環(huán)液冷卻至15 20°C準備第二次加堿液。第二次堿液配制當循環(huán)液冷卻至15 20°C時，在不停循環(huán)泵的條件下加入45% 500L堿液。加入堿液完畢將循環(huán)液冷卻至20士2°C，取樣分析堿液濃度為11. 84%、有效氯為4. 82%。第二次通氯當循環(huán)液冷卻至20士2°C時，進行第二次通氯，控制通氯過程循環(huán)液溫度< 25°C。 吸收接近終點時，應適當減少通氯量，終點取樣分析有效氯12. 09%，堿度0. 98%。本發(fā)明采用氯水配制堿液二次加堿與氯氣反應，降低了與氯氣反應的堿液濃度， 解決了噴淋塔不能及時移走反應熱，氯氣分布不均勻而導致局部過氯化反應，引起的次氯酸鈉生產(chǎn)過程部分分解，降低了次氯酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)過程堿和氯的消耗。采用二次加堿生產(chǎn)工藝與一次加減生產(chǎn)工藝相比，二次加堿生產(chǎn)工藝比一次加減工藝每噸次氯酸鈉節(jié)約堿 25Kg(以 NaOH 折 100% 計)。某年10月 12月次氯酸鈉一次加堿工藝與次年10月 12月次氯酸鈉二次加堿工藝堿消耗相比，詳見表1。表 權(quán)利要求
1.二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于經(jīng)過由步驟完成a、第一次堿液配制控制配堿過程中堿液溫度15 25°C，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt% ；b、第一次通氯控制堿液溫度20 士 2°C，通氯氣，當堿度為30 50g/L時，停止通氯；c、第二次堿液配制步驟b的反應液冷卻至15 20°C，加入堿液至反應液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為 7-12wt%，有效氯為 4. 5-8. 2wt% ；d、第二次通氯步驟c所得反應液冷卻至20°C 士2°C，進行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h ；通氯氣過程控制反應液溫度<25°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于步驟a配堿時采用氯堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯水，將氯水冷卻至15 20°C，加入氫氧化鈉溶液，使得配制好的堿液中堿的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt%，有效氯為0. 7-3. 5wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于b步驟通氯氣時，第一小時氯氣流量20 30m3/h，以后氯氣流量35-45m3/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于d步驟通氯氣終點控制指標有效氯彡10%，堿度< 1.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，其特征在于d步驟通氯氣終點控制指標有效氯> 10%，堿度< 1.0%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種次氯酸鈉的生產(chǎn)方法，特別是二次加堿生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，屬于次氯酸鈉生產(chǎn)技術(shù)領域。本發(fā)明目的在于減少次氯酸鈉生產(chǎn)過程中次氯酸鈉的分解，達到降低堿液和氯氣消耗的目的。具體由以下步驟完成a、第一次堿液配制控制配堿過程中堿液溫度15～25℃，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt％；b、第一次通氯控制堿液溫度20±2℃，通氯氣，當堿度為30～50g/L時，停止通氯；c、第二次堿液配制步驟b的反應液冷卻至15～20℃，加入堿液至反應液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7-12wt％，有效氯為4.5-8.2wt％；d、第二次通氯步驟c所得反應液冷卻至20℃±2℃，進行第二次通氯氣，氯氣流量10-40m3/h；通氯氣過程控制反應液溫度≤25℃。
文檔編號C01B11/06GK102491276SQ20111037816
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者呂玉山, 馬基富 申請人:瀘州北方化學工業(yè)有限公司