[其他]次氯酸钙的生产方法

说明书

次氯酸钙主要以固体形式用作漂白剂和消毒剂，尤其是可用于游泳池的加氯消毒。一般工业次氯酸钙含有65～75%次氯酸钙，其余部分主要是氯化钠，少量氢氧化钙和水分。

工业上通过氯气与氢氧化钙和氢氧化钠的含水混合物的反应，来生产次氯酸钙，总反应方程如下：

把反应产生的结晶次氯酸钙以湿滤饼状与水相分离，这种湿滤饼中含有大量水相，即母液。此母液中主要含有处于溶解状态的Ca（OCl）₂和NaCl。当这结晶次氯酸钙滤饼干燥时，这些氯化钠就留在产物中，它通常约占成品重量的15～20%。

这些存在于固体成品中的氯化钠，并不是上面这个主反应产生的全部氯化钠，它只是其一部分，其余的以溶解状态留在母液中的氯化钠必须通过处置母液或者用其他方法从工艺过程中除去。然后废弃这种母液的做法，经济上来说是没有吸引力的，因为母液中还含有相当大量的处于溶解状态的次氯酸钙。

次氯酸钙的生产方法中有两种原料，即氢氧化钠和氯气，工业上都是由氯化钠水溶液电解来生产的。氯化钠水溶液电解时产生氢氧化钠、氯气和氢气，反应方程如下：

由于氯化钠是次氯酸钙生产过程的一种必然的副产品，因此，假如这种氯化钠副产品适用于氢氧化钠和氯气的生产的话，则该流程将是十分有利的。但是，在这方面，很重要的一点是，氯化钠中含有少量离子状态的钙，因为钙离子对生产氢氧化钠和氯气的电解槽的运行是有害的，因此必须把电解槽进料盐水中的钙离子浓度降到很低的程度。

工业上氢氧化钠是用汞电解槽、隔膜式电解槽或薄膜式电解槽电解生产的。用汞电解槽通常可直接生产出浓度为50%左右的氢氧化钠;隔膜电解槽产出的是，含有氯化钠的低浓度的氢氧化钠，然后蒸发这种混合物，以得到浓度为50%的苛性钠产品，并且除去大部分氯化钠;薄膜电解槽生产的氢氧化钠的最高浓度为35%。由于氢氧化钠是次氯酸钙生产的一种原料，因此，当使用工业产品浓度的苛性钠时，水也会与氢氧化钠一起被带入。这些水加入制造次氯酸钙的化学反应中产生的水，其量超过了生产次氯酸钙工艺过程中排出的水量（这水量一般占成品重量的3～10%）。这种水量的不平衡，可以通过采用高浓氢氧化钠（浓度高于50%）来降低带入到生产过程的水量，或者从生产过程中蒸发掉过量的水的办法加以解决。然而，高浓氢氧化钠是用工业产品浓度的苛性钠溶液通过真空蒸发来生产的，因此，高浓氢氧化钠是比市售工业浓度的氢氧化钠更贵的原料。

众所周知，用加入氢氧化钙的办法，可能从含有次氯酸钙、氯化钠和水的母液中回收一部分次氯酸钙。加入氢氧化钙会产生二碱次氯酸钙（Ca（OCl）₂·2Ca（OH）₂）沉淀，反应方程如下：

这样生成的Ca（OCl）₂·2Ca（OH）₂可用通常的分离技术分离出来，然后返回浆液氯化器再用。在该浆液氯化器内，此二碱化合物与氢氧化钠一起被氯气氯化而生成次氯酸钙、氯化钠和水。可以向浆液氯化器中加入总反应所需要的全部或部分氢氧化钙。次氯酸钙生产反应过程所需要的氢氧化钙的总量，超过生成Ca（OCl）₂·2Ca（OH）₂所需要的Ca（OH）₂的量，因此，如果往Ca（OCl）₂·2Ca（OH）₂反应器中加入了反应所需要的全部氢氧化钙，那么从母液中分离所得的Ca（OCl）₂·2Ca（OH）₂中就会含有过剩的氢氧化钙。

在分离出Ca（OCl）₂·2Ca（OH）₂后留下来的母液中，含有处于溶解状态的残留的次氯酸钙和氯化钠。因此，要完全回收所生成的全部次氯酸钙是做不到的。

专利文献描述过许多次氯酸钙生产方法，其中下列专利文献与本发明有关：