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二氧化氯制備

1.穩(wěn)定性二氧化氯的生產(chǎn)，由于生產(chǎn)工藝和選用原料不同，有許多方法。大體上都是首先制備較高純度的二氧化氯，然后把二氧化氯吸收到含穩(wěn)定劑的水溶液中二氧化氯，生成穩(wěn)定性二氧化氯水溶液。近年來，美國和日本等相繼開發(fā)了固體二氧化氯。

硫酸-氯酸鈉法將氯酸鈉和氯化鈉的摩爾比為1：1.05的混合水溶液加入反應器，再加入98%硫酸，于35℃下進行反應，生成的二氧化氯和氯氣，由通入空氣驅出。把反應生成的二氧化氯和氯氣的混合氣體送入二氧化氯吸收塔，用含穩(wěn)定劑的水溶液對流吸收，生成穩(wěn)定性二氧化氯水溶液。其

未溶的氯氣則進入氯氣吸收塔，用堿液吸收生成次氯酸鈉。

鹽酸一亞氯酸鈉法將亞氯酸鈉溶解于水中配成適當濃度的溶液加入反應器中，把鹽酸按適當配料比在攪拌下加入反應器中進行反應，生成的二氧化氯氣體，由通入空氣驅出。把生成的二氧化氯氣體送人二氧化氯吸收塔，用含穩(wěn)定劑的水溶液對流吸收，生成穩(wěn)定性二氧化氯水溶液。其

吸附法用硅酸鈣、分子篩、硅膠等多孔性物質作為吸附劑，吸附溶液中的二氧化氯后變成固體二氧化氯。

2.以氯酸鹽為原料，在酸性介質中還原制得二氧化氯，由于還原劑的不同，又可分為：1．二氧化硫法，其中有新馬蒂遜法、新大曹法；2．鹽酸法，其中有開斯汀法；3．食鹽法，其中有R2法、R3法(SVP法)。目前工業(yè)生產(chǎn)應用較多的方法有新馬蒂遜法，R2法、R3法、開斯汀法。R8法是80年代中期開發(fā)的新方法。

(1)新馬蒂遜法 將含600 g/L氯酸鈉溶液與95%～98%硫酸連續(xù)定量地送入反應器，經(jīng)空氣稀釋的5%～8%二氧化硫氣體通過氣體分布板進入反應器。反應器有兩個，第一反應器于30～40℃進行反應，而反應大部分在此完成，使用第二反應器可以提高氯酸鈉的利用率。反應器產(chǎn)生的氣體送到洗氣器中，二氧化氯氣體送入吸收塔用冷水吸收，制成6～8 g/L二氧化氯水溶液。第二反應器溢流出的廢液進入氣提塔，從塔底通入少量空氣，以提出溶解在溶液中的二氧化氯，氣體通過洗氣塔進入二氧化氯吸收塔，用冷水吸收，制成二氧化氯水溶液。從氣提塔排出廢液可回收利用。其

(2)開斯汀法用鹽酸還原氯酸鈉制得二氧化氯和氯化鈉，把氯化鈉再電解制成氯酸鈉。

從電解槽出來的溶液含氯酸鈉360～400g/L二氧化氯，氯化鈉80～100 g/L，與32%鹽酸同時加入第一反應器，溢流通過至第六反應器，反應器溫度分別為20、40、60、80、100、103℃，使鹽酸與氯酸鈉充分反應。從最后第三個反應器通人空氣，攪拌反應溶液，并稀釋反應生成的二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯吸收塔用冷水吸收生成二氧化氯水溶液。未被吸收的氯氣用堿液吸收，制成次氯酸鈉溶液。其

(3)R2法將氯酸鈉和氯化鈉的摩爾比為1：1.05的混合水溶液加入反應器，再加入98%硫酸，于35～55℃進行反應，生成的二氧化氯和氯氣由通入空氣驅出。把反應生成的二氧化氯和氯氣的混合氣體進入二氧化氯吸收塔，用水對流吸收乙炔報警器，生成二氧化氯水溶液，而未溶的氯氣則進入氯氣吸收塔，用堿液吸收生成次氯酸鈉。其

氣提塔排出的廢液甲烷報警器，含有芒硝和硫酸，可供牛皮紙漿生產(chǎn)之用。

(4)R3法本法生產(chǎn)二氧化氯的反應與R2法基本相同。其關鍵是獨特的二氧化氯發(fā)生器，它在減壓時可得到濃度為36%的產(chǎn)品。在普通常壓法中這樣的濃度會爆炸。發(fā)生器底部流出的反應生成液中的硫酸鈉晶體淤漿與氯酸鈉和氯化鈉混合進料，再煮沸，與硫酸進一步混合，從頂部送入發(fā)生器。反應產(chǎn)生的二氧化氯和氯氣被少量空氣稀釋后，一起流入冷凝器，經(jīng)冷卻后進人吸收塔。生成二氧化氯溶液含C1O2 8g/L。其

為了防止爆炸，整個系統(tǒng)壓力維持在26.66～39.99 kPa的低壓，這樣就保持混合物的穩(wěn)定性。

(5)R8法本法與R3法基本相同，使用甲醇作為還原劑生產(chǎn)二氧化氯，副產(chǎn)的芒硝產(chǎn)量比R3法要少。

把原料工業(yè)氯酸鈉、發(fā)煙硫酸、甲醇和氯化鈉在特制容器(反應——蒸發(fā)——結晶為一體的單元反應器)二氧化氯發(fā)生器中，當系統(tǒng)溫度(70±4)℃，在13.32 kPa減壓下，反應介質酸度控制4～5 mol，氯酸鈉與甲醇摩爾比約4：l時，反應產(chǎn)生的二氧化氯二氧化氯，流人冷凝器，經(jīng)冷卻后進入二氧化氯吸收塔，生成二氧化氯溶液含C1O2 8～10 g/L。其

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