硫磺法制备亚氯酸钠的方法技术

本发明专利技术公开一种硫磺法制备亚氯酸钠的方法，包括步骤：（一）将硫酸加入到氯酸钠溶液中，得到硫酸浓度为1～10mol·L-1、氯酸钠浓度为1～5mol·L-1的混合液；（二）将前述混合液加入到盛有硫磺粉末的反应器中开始反应，反应温度为25～80℃，反应生成二氧化氯及极少量的氯气；（三）在吸收器中装入碱液和过氧化氢的混合吸收液，其中，碱液、过氧化氢与前述反应器中氯酸钠的摩尔比为（0.5～1）：（0.5～0.8）：1，将前述反应器中产生的气体送入该吸收器中，温度维持在-5～10?C，反应进行0.5～3小时。其利用廉价的硫磺经过两步反应使原料氯酸钠转化为亚氯酸钠，其转化率可高达95%以上，成本更低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及漂白剤、杀菌消毒剂领域。具体是指ー种亚氯酸钠的制备方法。
技术介绍
亚氯酸盐是ー种高效漂白剂和杀菌消毒剤，主要应用于漂白织物、纤维和纸浆，白度高且不损伤纤维，还应用于饮水消毒、エ业水处理、污水处理等领域。亚氯酸盐最重要的性质是它的氧化性能。在低温碱性溶液中，亚氯酸盐只有很温和的氧化能力。在提高温度或是酸性环境下，亚氯酸盐表现出优越的氧化性能。亚氯酸钠是亚氯酸盐中的代表物质，为白色结晶体，因常含有ニ氧化氯而带有黄緑色。有无水物和三水物两种形式，其转移温度为38°C，稍有吸湿性，在常温下较为稳定。 エ业亚氯酸钠因含有水和其它杂质，加热至130 140°C，甚至于更低的温度便会分解放出氧气。亚氯酸钠的碱性水溶液对光稳定；酸性水溶液易放出ニ氧化氯气体，容易引起爆炸性分解。作为ー种高效漂白剂(有效氯质量分数157%)，还可以对食糖、淀粉、油脂及植物等进行漂白。此外，亚氯酸钠在饮用水、水产养殖、食品、卫生等行业的应用也日渐广阔。亚氯酸钠的生产エ艺分为电解法与还原法。还原法是常用的生产亚氯酸钠的方法，该エ艺可以分两歩，第一步是在酸性介质中还原氯酸钠或其它氯酸盐发生ニ氧化氯气体；第二步是在还原剂作用下用烧碱溶液吸收ニ氧化氯气体制得亚氯酸钠。第一步制备ニ 氧化氯气体纯度和效率影响到最终亚氯酸钠产品的收率和纯度。生产ニ氧化氯的方法主要有甲醇法、马迪逊法、氯离子法等。这些方法有些会因为反应物是气体而污染发生的ニ氧化氯，有些会因为含有氯离子导致副反应产生氯气，从而降低ニ氧化氯浓度。ニ氧化氯夹带的 ニ氧化硫、氯气等进入ニ氧化氯吸收器吋，会消耗碱液，同时降低亚氯酸盐的浓度。专利技术专利ZL 02115238. 1提出将过氧化氢与固体氯酸钠混合溶解于水，将该溶液和硫酸加入到ニ 氧化氯发生器中，生成的ニ氧化氯和氧气送入装有氢氧化钠和过氧化氢的混合液中，获得亚氯酸钠产品，该专利技术提出的转化率和纯度均超过95%。但该方法使用过氧化氢为还原剂制备ニ氧化氯，成本较高。
技术实现思路
本专利技术之主要目的是提供一种低成本、且转化率和纯度高的。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案 一种，包括下述步骤(一)将硫酸加入到氯酸钠溶液中，得到硫酸浓度为1 10 mol じ1、氯酸钠浓度为1 5mol ·じ1的混合液；(ニ)将前述混合液加入到盛有硫磺粉末的反应器中开始反应，反应温度为25 80°C， 硫磺、氯酸钠、硫酸的原料摩尔比为(1 6):6 (2 12)，反应生成ニ氧化氯及极少量的氯气；(三)在吸收器中装入碱液和过氧化氢的混合吸收液，其中，碱液、过氧化氢与前述反应器中氯酸钠的摩尔比为(0. 5 1) (0. 5 0. 8) :1，将前述反应器中产生的气体送入该吸收器中，温度維持在-5 10°C，反应进行0. 5 3小吋。所述碱液可以选用碳酸盐碱液，碳酸盐碱液可以为碳酸钠碱液或碳酸钾碱液，碳酸盐碱液与过氧化氢的摩尔比最好为0. 5 :(0. 5 0. 8)，吸收温度-5 10°C，产生的氧气放空。碳酸盐类与过氧化氢的混合液吸收ニ氧化氯制备亚氯酸盐中，会产生ニ氧化碳和氧气，在ニ氧化氯吸收器中可以稀释ニ氧化氯，降低爆炸危险。所述碱液也可以选用氢氧化钠或氢氧化钾，其与过氧化氢的摩尔比最好为1 (0. 5 0. 8)。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知1、本专利技术采用廉价的硫磺为还原剂生产ニ氧化氯，产生的ニ氧化氯纯度高，有别于先前的液液或气液反应制备ニ氧化氯，并且从化学计量关系来看，每摩尔硫磺能提供还原的电子也高于以往发生ニ氧化氯的过氧化氢、甲醇、氯离子、ニ氧化硫等还原剂。其每摩尔硫磺可还原的氯酸钠最高可达6摩尔，其转化率可高达95%以上，过程反应效率高，亚氯酸盐转化率和纯度均较高，エ艺简单。在亚氯酸钠制备中，氯酸钠价格最贵，硫磺便宜易得，提高氯酸钠转变为亚氯酸盐的目标转化率，可以节省亚氯酸盐的生产成本。2、本专利技术提供的制备方法中，原料氯酸钠与硫酸摩尔比只需1:2，比其他エ业上常用的过氧化氢法、氯离子法制备ニ氧化氯方法所需硫酸均少。在实际应用中也可以大大减少硫酸耗量。3、本专利技术提供制备方法中氯酸钠转化率高，发生速度快，不仅适应于エ业化大生产制备高纯亚氯酸盐，也可用于小型ニ氧化氯发生器使用，或是进一歩制成含高纯亚氯酸盐的ニ氧化氯固态产品。适合于エ业化或民用等实际应用领域。具体实施例方式实施例一将5. 4g硫磺粉碎后放置于ニ氧化氯反应器中。称量氯酸钠106. 5g溶解于水，将浓硫酸先经水适当稀释后，加入到氯酸钠溶液中，使得硫酸浓度为5mol·じ1，氯酸钠浓度为 4mol·じ1，将混合液加入到盛有硫磺粉末的ニ氧化氯反应器中开始反应，反应温度为60°C。 反应器中，硫磺、氯酸钠、硫酸的原料摩尔比为1 :6 :7. 5，反应生成ニ氧化氯及极少量的氯气。产生的气体进入ニ氧化氯吸收器中。吸收器中装有氢氧化钠和过氧化氢的混合吸收液，氯酸钠(ニ氧化氯发生器中)、氢氧化钠与过氧化氢摩尔比为1 :1 :0. 5，ニ氧化氯发生器中产生的气体进入吸收器中，温度維持在-5 0°C。反应进行1小吋，测定最终亚氯酸钠收率为96. 1%，纯度为98%ο实施例ニ将32g硫磺粉碎后放置于ニ氧化氯反应器中。称量氯酸钠106. 5g溶解于水，将浓硫酸先经水适当稀释后，加入到氯酸钠溶液中，使得硫酸浓度为2mol·じ1，氯酸钠浓度为 lmol·じ1，将混合液加入到盛有硫磺粉末的ニ氧化氯反应器中开始反应，反应温度为70°C。 反应器中，硫磺、氯酸钠、硫酸的原料摩尔比为1 :1 :2，反应生成ニ氧化氯及极少量的氯气。产生的气体进入ニ氧化氯吸收器中。吸收器中装有氢氧化钾和过氧化氢的混合吸收液，氯酸钠(ニ氧化氯发生器中)、氢氧化钾与过氧化氢摩尔比为1 :1 :0. 8，ニ氧化氯发生器中产生的气体进入吸收器中，温度維持在5 10°C。反应进行3小吋，測定最终亚氯酸钾收率为 95. 1%，纯度为 96. 2%ο实施例三将12. 8g硫磺粉碎后放置于ニ氧化氯反应器中。称量氯酸钠106. 5g溶解于水，将浓硫酸先经水适当稀释后，加入到氯酸钠溶液中，使得硫酸浓度为lOmol·じ1，氯酸钠浓度为 5mol·じ1，将混合液加入到盛有硫磺粉末的ニ氧化氯反应器中开始反应，反应温度为40°C。 反应器中，硫磺、氯酸钠、硫酸的原料摩尔比为2 6 :12，反应生成ニ氧化氯及极少量的氯气。产生的气体进入ニ氧化氯吸收器中。吸收器中装有碳酸钠和过氧化氢的混合吸收液， 氯酸钠(ニ氧化氯发生器中)、碳酸钠与过氧化氢摩尔比为1 :0. 5 :0. 6，ニ氧化氯发生器中产生的气体进入吸收器中，温度維持在-2 2°C。反应进行1.5小吋，测定最终亚氯酸钠收率为97. 0%,纯度为99. 2%ο实施例四将27g硫磺粉碎后放置于ニ氧化氯反应器中。称量氯酸钠106. 5g溶解于水，将浓硫酸先经水适当稀释后，加入到氯酸钠溶液中，使得硫酸浓度为lmol·じ1，氯酸钠浓度为 lmol·じ1，将混合液加入到盛有硫磺粉末的ニ氧化氯反应器中开始反应，反应温度为80°C。 反应器中，硫磺、氯酸钠、硫酸的原料摩尔比为5 6 :6，反应生成ニ氧化氯及极少量的氯气。 产生的气体进入ニ氧化氯吸收器中。吸收器中装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万开，陈赟，吴对林，李美敏，张国斐，陈秋强，
申请(专利权)人：东莞市环境保护监测站，
类型：发明
国别省市：