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黄铁矿法生产二氧化氯消毒剂的工艺研究

  目前,二氧化氯消毒剂因具有消菌、去臭、漂白、保鲜等多项功能,在食品、水处理、造纸、医院和养殖等行业有着广泛的应用。

  通常,生产二氧化氯的方法是用氯酸盐作为原料,在酸性介质中加入了还原剂而制得,并且按照还原剂类型的不同又衍生出了很多新的制备工艺。其中主要的方法有开斯汀(Kesting)法、马蒂逊(Math-ieson)法和Rg法,它们是在酸性介质之中还原氯酸盐的工艺方法,只是还原剂不同。这些方法不同程度存在着成本高、安全性差、产品中混有氯气致使纯度减低,不能直接被稳定液吸收以及反应后尾液的排放会造成环境污染等问题。有学者结合我国资源情况,提出了制备二氧化氯的新式工艺,在酸性介质之中用来源牢靠、质优价廉的黄铁矿还原氯酸钠,从而得到成本低的二氧化氯消毒剂。该新式工艺的实验及结论如下:

  一、实验:

  1、实验过程:

  将预先按一定比例配备好的氯酸钠和硫酸混和液装入特定反应器里面。然后通过加料孔加入黄铁矿,这样就可以制得气态二氧化氯。控制反应温度在30℃,以保持越佳反应温度。产生的二氧化氯气体被吸收装置里面的过碳酸钠吸收,得到二氧化氯。每次反应完毕后,将尾液作一定处理以作下次实验的反应液。

  2、反应原理:

  该发生二氧化氯的反应属于氧化还原反应。氯酸钠在强酸性介质中有强氧化性,而黄铁矿具有还原性,该过程就是利用黄铁矿的还原性将氯酸钠中的氯还原为二氧化氯。将氯酸钠和硫酸按某一比例进行混合,用黄铁矿还原氯酸钠制得二氧化氯。产生的二氧化氯气体被稳定剂吸收成二氧化氯消毒剂,该反应的主要副产物是氯气。

  二、结论:

  (1)反应温度30℃,氯酸钠浓度3mol/L,硫酸浓度7mol/,黄铁矿过量5%为二氧化氯越佳工艺条件。

  (2)当尾液用量为200ml,硫酸用量33ml其他条件不变的情况下制成的二氧化氯浓度可以达到2.353%,产率可达82.69%,经云南省化工质量检验站检验,符合中华人民共和国化工行业标准HG/T2777-1996。

  (3)减少了有用物质的浪费,减低了二氧化氯的制造成本,增进了二氧化氯的经济效益。这将为二氧化氯的工业化生产提供有益条件,为二氧化氯的工业化生产打下了坚实基础,并为增进二氧化氯的市场竞争力提供有力保障。

  (4)由于减少了排放次数和排放量,所以大大减少环境污染,基本解决了环境污染的问题,使得二氧化氯消毒剂真实的成为了优良的消毒剂。