亞氯酸鈉+鹽酸二氧化氯生產(chǎn)方法
亞氯酸鈉+鹽酸二氧化氯生產(chǎn)方法
一、亞氯酸鈉+鹽酸分解法：
5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O （反應(yīng)方程式）
① 優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備容易操作及維護(hù)。產(chǎn)生物中二氧化氯純度高的優(yōu)點(diǎn)。
② 缺點(diǎn)：（1）成本較高。
（2）為達(dá)到95%的高產(chǎn)率，鹽酸過(guò)量，使出口藥液的pH值小于1。
（3）鹽酸需要大量?jī)?chǔ)備。
產(chǎn)生1噸ClO2理論上需 NaClO2 1.67噸 純鹽酸 0.53噸。
亞氯酸鈉酸化法發(fā)生CIO2 的機(jī)理是酸分解需要CIO2一質(zhì)子化形成亞氯酸H ClO 2;N aCIO2在酸性條件下，CIO 2一以可測(cè)量的速率穩(wěn)定的分解成C I O2 ，其分解速率是溫度和p H值的函數(shù)。酸化法發(fā)生CIO2的設(shè)備有法國(guó)德格雷蒙公司的二氧化氯發(fā)生器、德國(guó)普羅名特二氧化氯發(fā)生器等; 我國(guó)有清華同方股份有限公司的亞氯酸鈉法二氧化氯發(fā)生器等。
鹽酸—亞氯酸鹽法（亞氯酸鹽自身氧化法）在PH值低于3.5的條件下，亞氯酸會(huì)產(chǎn)生岐化反應(yīng)而生成二氧化氯。常用鹽酸與亞氯酸鈉制取，反應(yīng)式如下：
5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O
上式中將亞氯酸鈉中的氯轉(zhuǎn)化成二氧化氯的理論轉(zhuǎn)化率為80%，但是按照實(shí)際反應(yīng)獲得的二氧化氯計(jì)算產(chǎn)率，往往可以超過(guò)該理論值。制取二氧化氯時(shí)，要注意鹽酸與亞氯酸鈉的濃度控制。反應(yīng)物濃度過(guò)高（如何使32%的濃鹽酸和高于24%的亞氯酸鈉）會(huì)發(fā)生爆炸。常用的鹽酸濃度為9%，亞氯酸鈉的濃度7.5%。二氧化氯的生成速度和產(chǎn)率與pH值有很大關(guān)系，當(dāng)pH值分別為2和5時(shí)，二氧化氯的產(chǎn)率分別為70%和85%，但pH值較高時(shí)的反應(yīng)速度卻很慢，發(fā)生器轉(zhuǎn)換效率還與反應(yīng)時(shí)間和溫度有關(guān)，一般約10—20min、19–26℃。通常要求使用的鹽酸過(guò)量，實(shí)踐中使用的鹽酸常常是化學(xué)計(jì)算值的3—4倍，也有觀點(diǎn)認(rèn)為過(guò)量27%。即可獲得約95%的產(chǎn)率，通常本法反應(yīng)速度較慢酸用量大，產(chǎn)品中常常帶有一定量的剩余鹽酸，還可能因副反應(yīng)產(chǎn)生氯酸。
二、在采用亞氯酸鹽法時(shí)應(yīng)嚴(yán)格注意：
1、 **進(jìn)料，如果酸計(jì)量過(guò)量引起酸濃度過(guò)高，結(jié)果二氧化氯溶液濃度降低，反應(yīng)速度下降。如果亞氯酸鹽過(guò)量，二氧化氯溶液濃度降低，二氧化氯測(cè)量值不準(zhǔn)，增加水中亞氯酸鹽含量。
2、 環(huán)境和原料溫度不許低于10℃，當(dāng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)環(huán)境溫度不許低于15℃。
3、 應(yīng)定期清洗發(fā)生器。
4、嚴(yán)格控制二氧化氯發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)時(shí)間
特別高濃度的二氧化氯溶液是極為不穩(wěn)定尤其在酸性反應(yīng)液中，它有可能在反應(yīng)器里發(fā)生了歧化反應(yīng):
2ClO2十H2O＝ClO2一十ClO3－十2H十歧化反應(yīng)的產(chǎn)物C102-會(huì)和過(guò)量的鹽酸迅速反應(yīng):
5ClO2一十4H Cl＝4ClO2十5Cl－十2H2O
高純二氧化氯發(fā)生器運(yùn)行不應(yīng)低于50%負(fù)荷。以免因在發(fā)生器停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成二氧化氯的分解。
普羅名特發(fā)生器
三、亞氯酸鈉的使用：
亞氯酸鈉是一種雪片狀的鹽，有強(qiáng)氧化性，存放在密閉的鐵筒內(nèi)亞氯酸鈉在封閉或溶液狀態(tài)下是穩(wěn)定的，但在有機(jī)物存在時(shí)十分易燃，因此不能允其溶液在地上干燥，必須用水沖洗，盡量不濺起水花，不能與木屑、有機(jī)物、磷、炭、硫等物質(zhì)接觸。
工業(yè)用亞氯酸鈉的純度為50%—80%是橙褐色溶液20℃時(shí)*大溶解度約為550g/L，但水溶液濃度超過(guò)30%也會(huì)爆炸，亞氯酸鈉溶液在常溫常壓下具有化學(xué)穩(wěn)定性（微堿）具有穩(wěn)定性，工業(yè)用的亞氯酸鈉溶液的濃度約24%—25%（300 g/L左右）。 （亞氯酸鈉在水中的溶解度）
雪片狀松散的亞氯酸鈉可以刮刨，稱量，操作接觸無(wú)健康危險(xiǎn)（但有毒不能入口）操作者應(yīng)使用橡膠的手套和工作服，如亞氯酸鈉落入衣物或其他可燃物中時(shí)，應(yīng)立即將其浸入水中，或馬上移到空曠處燒掉。
亞氯酸鈉固體或溶液可儲(chǔ)存在用環(huán)氧樹脂，聚丙烯、乙烯基酯、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃、陶瓷或鉬不銹鋼制造的容器內(nèi)。決不允許亞氯酸鈉粉末與纖維、紙和木材等有機(jī)物質(zhì)接觸，未稀釋的亞氯酸鈉溶液不能與濃酸混合。
亞氯酸鈉的庫(kù)房應(yīng)避光，通風(fēng)干燥，設(shè)置有快速?zèng)_洗設(shè)施，不允許有高溫源和明火，也不能從事維修工作。
各藥劑應(yīng)分別設(shè)置單間存放，嚴(yán)禁混合存放。
在商業(yè)亞氯酸鹽產(chǎn)品，一般都含有一定數(shù)量的氯酸鹽雜質(zhì)，亞氯酸鹽的不適當(dāng)儲(chǔ)存方式以及過(guò)長(zhǎng)的儲(chǔ)存時(shí)間，都會(huì)增加原料中的氯酸鹽的含量。
NaClO2=NaClO3+O2或2NaClO2=NaClO3+NaCl
濃硫酸分解法
原理：
NaClO3+1/2H202+H2SO4=ClO2+NaHSO4+H2O+1/2O2
在酸度不同時(shí)，反應(yīng)后硫酸鹽副產(chǎn)物不同及二氧化氯產(chǎn)量也不同。
2-5N 2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+Na2SO4+2H2O+O2
5-11N 2NaClO3+H2SO4+H2O2=6ClO2+2Na3H（SO4）2+6H2O+3O2
11N以上2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+2NaHSO4+2H2O+O2
過(guò)氧化氫（H2O2）主要性質(zhì)及危害
過(guò)氧化氫又稱雙氧水，是氫的過(guò)氧化物。純過(guò)氧化氫是一種不可燃的油狀無(wú)色液體，相對(duì)密度1.4067（25℃），熔點(diǎn)—0.43℃ ，沸點(diǎn)150.2℃；30%過(guò)氧化氫溶液的密度為1.11g/cm3，熔點(diǎn)—0.89℃ ，沸點(diǎn)為151.4℃。
過(guò)氧化氫溶于水，醇與醚，在常溫時(shí)可以與水以任意比例混合；從一般意義上講過(guò)氧化氫對(duì)人體無(wú)害。
過(guò)氧化氫是比原子態(tài)氧更強(qiáng)的氧化劑，當(dāng)pH較高時(shí)，其氧化勢(shì)甚至高于臭氧。
濃過(guò)氧化氫是與易燃物，有機(jī)物接觸能一起劇烈的燃燒，與金屬物（如銅，鐵等）接觸。受熱或日光暴曬時(shí)會(huì)分解爆炸。
過(guò)氧化氫溶液為無(wú)色透明液體，很不穩(wěn)定，放置時(shí)漸漸分解為氧及水。影響氧化氫分解的因素主要如下：
a) 溫度 過(guò)氧化氫在較低溫度和較高純度時(shí)比較穩(wěn)定。但是純過(guò)氧化氫加熱到153℃或更高溫度時(shí)，便會(huì)發(fā)生猛烈爆炸性分解。在較低的溫度下，分解作用平穩(wěn)進(jìn)行：
b) pH 介質(zhì)的酸堿性對(duì)過(guò)氧化氫的穩(wěn)定性有很大的影響。酸性條件下過(guò)氧化氫性質(zhì)穩(wěn)定，氧化速度較慢；在堿性介質(zhì)中過(guò)氧化氫很不穩(wěn)定，分解速度和作為氧化劑的反應(yīng)速度都很快。
c) 雜質(zhì) 金屬催化雜質(zhì)是影響過(guò)氧化氫分解的重要因素。很多金屬離子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速過(guò)氧化氫的分解。二氧化錳與高濃度過(guò)氧化氫作用能引起爆炸。工業(yè)級(jí)過(guò)氧化氫中含有較多的金屬雜質(zhì)，必須加入較大量的穩(wěn)定劑來(lái)還原和絡(luò)合金屬離子，抑制雜質(zhì)的催化作用。
d) 光波長(zhǎng)為320~~~380nm的光能使過(guò)氧化氫分解速度加快。
市售的過(guò)氧化氫是它的30%或3%的水溶液?？蓱?yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、食品、電子、電鍍、化工合成等領(lǐng)域。
高濃度的過(guò)氧化氫是有腐蝕性；例如30%的過(guò)氧化氫對(duì)皮膚有強(qiáng)烈刺激性，使表皮起泡、嚴(yán)重?fù)p傷眼睛和黏膜，產(chǎn)生漂白作用和灼燒感覺。過(guò)氧化氫蒸汽進(jìn)入呼吸系統(tǒng)后會(huì)刺激氣管和肺部，引發(fā)炎癥，可導(dǎo)致器官嚴(yán)重受損。從消化道攝入過(guò)氧化氫會(huì)產(chǎn)生胸**，呼吸困難，嘔吐，發(fā)熱、結(jié)膜皮膚出血等癥。個(gè)別人攝入過(guò)氧化氫會(huì)產(chǎn)生視力障礙、痙攣和清度癱瘓。
硫酸
硫酸為透明、無(wú)色、無(wú)嗅的油狀液體，有雜質(zhì)顏色會(huì)變深甚至發(fā)黑，分子式H2SO4,分子量98.08。相對(duì)密度凝固點(diǎn)也隨其含量變化而不同。相對(duì)密度1.841（96-98%）凝固點(diǎn)10.35℃（100%）、3℃（98%）、-32℃（93%）、-38℃（78%）、-44℃（74%）-64℃（65%）。沸點(diǎn)290℃，蒸氣壓0.13KPa（145.8℃），對(duì)水有很大親和力。從空氣和有機(jī)物中吸收水分。與水、醇混合產(chǎn)生大量熱，體積縮小。加熱到340℃分解成三氧化硫和水。
車間空氣標(biāo)準(zhǔn)：中國(guó)MAC硫酸及三氧化硫2mg/m3
危害：硫酸GB8.1類81007原鐵規(guī)：**無(wú)機(jī)酸性腐蝕物品。
儲(chǔ)運(yùn)條件：?jiǎn)为?dú)通風(fēng)，干燥和陰涼的地方，避免日光直射，遠(yuǎn)離火源罐區(qū)四周有圍堤，防止泄漏。
工作人員必須穿戴橡皮圍裙、長(zhǎng)筒靴，手套及防護(hù)眼睛。
倉(cāng)庫(kù)附近有水源。
