[发明专利]一种次氯酸钠的生产方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及次氯酸钠生产领域，尤其涉及一种次氯酸钠的生产方法和装置。

背景技术

次氯酸钠与氯气都具有较强的氧化性，都可以作为水处理领域的理想消毒剂。在现有水处理领域，普遍采用氯气作为消毒剂，随着社会的发展以及城市的建设，氯气的使用单位逐渐被商业区、居民区包围，但是氯气在运输和使用过程中存在较高的泄露风险，因此，更为安全、稳定的消毒剂势必将取代氯气。次氯酸钠的危险性很低，在运输和使用过程中都具有较高的安全性，在水处理领域将会逐渐代替氯气，市场前景可观。

目前市场上次氯酸钠产品较多，但主要是氯碱行业的副产品，此种次氯酸钠产品具有有效氯含量低、杂质大、游离碱超标等多种质量问题，一般用作生产工业原料，在污水处理领域由于其消毒剂效果低而很少使用。国外次氯酸钠在二十世纪七十年代早期就美国被推出用于饮用水消毒，特别是近年次氯酸钠更是作为氯气的替代品在美国得到推广应用。目前中国大城市的一些水厂也在积极进行消毒剂改造工作，次氯酸钠的需求量将会越来越大。

次氯酸钠的生产工艺主要有电解法和氯化法。电解法主要是利用氯化钠溶液在电流作用下，阳极产生氯气(Cl₂)，阴极产生氢气(H₂)和氢氧化钠(NaOH)，电极间生成次氯酸钠。上述方法生产成本高，耗能量大，产生氢气，危险性高，不适合大量工业生产应用。氯化法主要是在氢氧化钠溶液中通入氯气(液氯)，氢氧化钠与氯反应完成后，经过沉淀分离氯化钠，生产出次氯酸钠溶液。上述方法在工业生产中容易实现规模化生产。

但是氯化法生产次氯酸钠的过程中，对温度和pH值都有严格的要求。温度过高次氯酸钠分解速度加快，会发生如下副反应。同时，反应终点对次氯酸钠生产极为重要，超过终点线会发生过氯化反应，而过氯化反应甚至可能导致次氯酸钠全部分解。

高效自动化次氯酸钠生产工艺未见到报道。因此，需要一种可以对上述副反应进行准确控制，并可以高效的生产优质次氯酸钠的生产工艺以及装置。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种次氯酸钠的生产方法。本发明的生产方法对反应液的pH值进行实时检测，调节加氯速度，使得反应液的pH值不小于10，同时还对反应液的温度进行实时检测，调节加氯速度，并利用冷却装置，使得反应液的温度值不大于45℃，从而实现对生产过程的精确控制，抑制了副反应的发生。且基于本发明的生产方法可以实现对反应终点的准确判断，避免过氯化反应的发生。本发明保证了生产过程中产品的稳定，提高了原料的利用率，液氯的利用率达99.68%～99.95%，氢氧化钠的利用率达99.10～99.90%。

本发明的另一个目的在于提供一种用于次氯酸钠的生产方法的装置。本发明的装置在反应器内设置有pH值检测装置和加氯装置，通过加氯装置调节加氯速度，本发明的装置还包括温度检测装置和冷却装置，通过冷却装置控制反应液的温度，通过加氯装置调节加氯速度，以调节氯化反应的程度，从而达到对反应液的温度的控制的目的，加氯速度与冷却装置的工作状态相适应，上述各装置的工作均受控制装置控制。本发明的装置实现了对次氯酸钠生产过程的自动化控制，节省了人力物力，提高了生产效率。

本发明提供的技术方案为：

一种次氯酸钠的生产方法，包括以下步骤：

步骤一、向反应器内加入氢氧化钠溶液；

步骤二、使用加氯装置向所述反应器内的氢氧化钠溶液中加入氯，在反应过程中，通过温度检测装置检测所述反应液的温度值，并根据该温度值调节所述加氯装置向所述反应液中的加氯速度，并且根据该温度值控制冷却装置的开启与关闭，以使得所述反应液的温度值不大于45℃，同时，通过pH值检测装置检测所述反应液的pH值，并根据该pH值调节加氯装置向反应液中的加氯速度，以使得所述反应液的pH值不小于10；

步骤三、反应终点的判定：当反应液的pH值在第一时间间隔内保持小于12，则反应完成，所述加氯装置停止加氯。

优选的是，所述的次氯酸钠的生产方法中，所述步骤二中，通过pH值检测装置检测所述反应液的pH值，并根据该pH值调节加氯装置向反应液中的加氯速度，以使得所述反应液的pH值不小于10，是通过以下过程实现的，

当所述反应液的pH值大于12时，所述加氯装置的加氯速度调节为5~8kg/min，当所述反应液的pH值在第二时间间隔内降低至11~12之间，所述加氯装置的加氯速度降至2~3kg/min，当所述反应液的pH值在第二时间间隔内降低至小于等于11时，所述加氯装置停止加氯。

优选的是，所述的次氯酸钠的生产方法中，