次氯酸钠溶液生产工艺规程解析(可编辑修改word版)

本标准规定了由工业用氢氧化钠与氯气合成而制次氯酸钠的生产工艺规程。本标准适用于次氯酸钠的生产工艺。

2 产品说明

2.1 产品名称及学名

产品名称：次氯酸钠溶液。学名：次氯酸钠

2.2 物理性质

分子式：NaClO 分子量：74．448 外观为浅黄绿色的透明液体。浓度及相对密度见表1

表1 浓度(18℃)％ 密度(18℃)g/L 2．3化学性质

2.3.1 次氯酸钠在常温下不稳定，在保存中易分解，具有强氧化性。从而产生副反应生成氯酸10 1068．1 14 1097．8 18 1128．8 22 1161．4 生成热： 118．52kJ／mol 钠。

2NaClO+2H20=2NaOH+2HClO 2HClO+NaClO=NaCl03+2HCl 2HCl+2NaOH=2NaCl+2H20 3NaCIO=NaClO3+2NaCI

上述反应在 40℃以上剧烈进行并且 PH 值显著下降，为防止这副反应， PH 值必须在 11 以上。 2.3.2 过氯化反应NaClO+CL2+H20=NaCl 十 2HClO NaClO+2HClO=NaCl03+2HCl NaClO+2HCl=NaCl+H20+CL2 3NaClO=NaClO3+2NaCl

次氯酸钠生产中，氯化反应超过终点会引起连锁反应，使次氯酸钠全部分解。

2.3.3 光化学分解2NaClO=2NaCl+02↑ NaClO+02=NaClO3 2NaClO+O2=2NaCl+202↑

日光照射后，将分解 90％的有效氯，为了防止这种现象，添加明胶酪脘、糖类等保护胶体 是有效的。 2.3.4加热分解2NaClO=2NaCl+202↑ NaClO+O2=NaCl03

随温度上升，分解率上升。 2.3.5酸分解NaClO+HCl=NaCl+HClO 2HClO=2HCl+O2↑ HClO+HCl+H20+C12↑

PH 值小于 7 时，分解反应迅速进行，并产生氯气。 2.3.6由重金属(M)催化剂引起的反应2MO+NaClO=M203+NaCl M203+NaClO=2MO+02↑+NaCl 2.3.7 由 PH 值降低而引起有效氯的降低

2NaClO=2NaCl+O2↑ 3NaClO=NaCl03 十 2NaCl 2HCIO=O2↑+2HCl 2.4 产品标准

产品标准符合 HG 门 2498-93 标准，具体数据见表 2

表2

项 目 有效氯(以 CI 计％)≥ 游离碱(以 NaOH 计％) 铁％ ≤ 2.5 产品的主要用途

指 标 I 型 13．0 0．1～1．0 0．010 Ⅱ型 10．0 0．1～1．0 0．010 m 型 5．0 0．1～1．0 0．010 2．5. 1用于纺织、造纸工业的漂白作用。

2．5．2 用于民用物品的消毒杀菌作用。

3 原料与辅助材料的性质及规格

3.1 氯气 3.1.1 物理性质

分子式：Cl2

相对分子质量： 70．91 相对密度： 1．4685(0℃) 沸点：-33．9℃(标准大气压下) 固态氯的熔点：-100．5℃ 临界压力：0．761MPa(7.61大气压) 汽化热：20．42KJ／mol

0．101MPa下氯在水中的溶解度见表3

表 3

温度(℃) 溶解度 g／100g 温度(℃) 溶解度 S／100g 温度(℃) 溶解度 g／100g 3.1.2 3.1.2.1 化学性质 氯气与水反应

→HCI+[O]

3.1.2.2 3.1.2.3 氯气与氢气反应 氯气与氨气反应 C12+H2=2HCl+184KJ/mol

6C12 十 12NH3=NCl3+9NH4Cl 十 N2↑ 3. 1．2．4 氯气与碘化钾反应CL2+2KI=2KCI+I2↓ 3．1．2．5 氯气与铁的反应

0 1．46 25 0．7291 60 0．3294 6 1．08 30 0．5722 70 0．2792 10 0．9969 35 0．5130 80 0．2226 15 0．8493 40 0．45 90 0．1208 20 0．7291 50 0．3827 氯气是比较活泼的物质，能与许多物质反应生成氯化物。 C12+H20=HCI+HCl0+25.121KJ/mol

高温 3C12+2Fe→2FeCl3

3.1 。2．6 氯气与碱类的反应 C12+NaOH=NaCl+NaCl0+H20 3．1．2．7 氯气与有机物的反应

FeCl2 C12+C6H6→C6H6C16+HCl ↑

光

3C12+ C6H6→C6H6C16+6HCl

3.2 工业用氢氧化钠溶液（注）

3.2.1物理性质化学式：NaOH

相对分子质量：39．997 相对密度： 2．13(20℃/4℃) 生成热： 427．01kJ/mol 溶解热：42．29kJ/mol 熔点：318．4℃(标准大气压下) 沸点：1390℃

比热容：1.58kJ/kg℃(19—100℃平均值) 3.2.2 化学性质 3.2.2.1 NaOH 能溶解某些单质2Al+2NaOH+6H20=2Na[AL(OH)4]+3H2 ↑ Zn+2NaOH+2H20=Na2[Zn(OH)4]+H2↑ 3.2.2.2 同非金属硼和硅反应2B+2NaOH+6H20=2Na[B(OH)4]+3H2↑ Si+2NaOH+2H20=Na2[Si2(OH)2+2H2 ↑ 3.2.2.3 同卤素发生歧化反应

C12+2NaOH=NaCl+NaCIO+H20 3.2.2.4 能同酸进行中和反应生成盐和水

NaOH 十 HCl=NaCl 十 H20 3.2.2.5 能和酸性氧化物进行反应生成盐和水2NaOH+C02=Na2CO3+H20 2NaOH+Si02=Na2[Si02(OH)2]

因此盛放 NaOH 的瓶子，要用橡皮塞，而不用玻璃塞。 3.2.2.6 与盐反应生成新盐和新碱

NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3 ↑+H20

3. 2．2. 7 NaOH 是强碱，腐蚀性很强，能严重侵蚀皮肤、衣服、玻璃、陶瓷以及稳定的金属铂。注：物理、化学性质以 100％氢氧化钠叙述。 3. 3 氯水

3. 3. 1 化学性质

氯水是氯气溶解在水中的产物，化学性质与氯气基本相同，因氯气和水反应，其中多了部分 HCl 和 HClO 的成分。 3. 3. 2 物理性质

氯水因为含氯量不同，相对密度也有差异。 4 生产基本原理及化学反应式

本工艺是采用氯气在工业用氢氧化钠水溶液中，反应生成氯化钠，次氯酸钠和水。其反应过程如下：

C12+2NaOH=NaCI+NaCIO 十 H20+106KJ (Cl2+20H-=Cl-+C10-+H20)

加入的必须是冷的稀碱，因为在较高的温度下，C10-离子不稳定，发生歧化反应。 3CIO-=2C1-+C103-

该歧化反应的平衡常数很大，反应的产物取决于歧化反应的反应速度和温度。 氯气和工业用氢氧化钠溶液反应，当在室温或低于室温时，得到的是次氯酸盐，在 75℃左右或高于 75℃得到的是氯酸盐。

5 生产过程的叙述

5.1 废氯气进入一级废氯气吸收塔下部，与它上部喷淋的循环冷却碱液（15~20%）逆

流接触吸收，塔顶排除的低浓度氯气连续进入二级废氯气吸收塔下部与塔上部喷淋的碱液（15~20%）逆流接触吸收，二级塔出来的尾气被引风机抽出排空。

5．3异常现象产生原因及事故处理方法见表5

表5 序号 异常现象 成品颜色异常 原 因 1 反应太快 2 反应温度高 3 釜内有铁杂质 消除方法 关小进氯阀 开大冷却水量 槽内氢氧化钠浓度调整定期 清洗管道、釜。 继续通入少量氯气 1 2 氢氧化钠含量太高 4 含氯化钠量高 5．5次氯酸钠的贮运

反应尚未结束 3 釜内料液象小柱一样喷出 控制失误，反应液 PH 值<7 报废，放掉。 釜内反应初期氢氧化钠含量高 加入水稀释 次氯酸钠存放须用陶瓷制品或硬聚氯乙烯板或其他耐腐蚀材料制成的贮槽。贮运时应在避

光、阴凉、周围环境通风良好的条件下进行。

6 生产工艺控制 6.1 原料控制见表6

表6

序号 1 2 原料名称 氯气 取样时间 控制项目 控制指标 分析方法 入口管 纯度 浓度 ≥65％ ≥30％ 吸收法 中和法 分析次数 1 次／班 1 次／班 工业用氢氧化钠 反应釜内 6.2 操作控制见表 7

表 7

序号 l 2 控制项目 碱含量 冷却水进口温度 控制指标 0．1％～1％ ≤36℃ 表 8

序号 1 2 名称 氯气 工业用氢氧化钠 单位 Kg Kg 规格 ≥65％ 30％ 计划定额 165 520 控制方法 中和法 测量 操作时间 不定期分析 定期测定

8 安全生产技术与规定

8.1 氯气

氯气为窒息性气体，有毒，如有漏氯现象，须戴防毒面具处理，如来不及戴防毒面具，在浓度低时，用湿毛巾等捂在嘴鼻上能维持几分钟。

8.2 次氯酸钠溶液．

8.2.1 次氯酸钠氧化性强，能灼伤眼睛，接触时须戴防毒面具及胶皮手套，若溅入眼睛，须立即用净水冲洗，然后再送医务室治理。

8.2.2 报警时，首先关闭进氯阀，等氯气散掉后才能对现场进行处理。 8.2.3 次氯酸钠生产时，装容量不得超过80％，以防碱液外溅。

8.2.4 开启进氯总阀时，要缓慢开启，同时注意氯气压力，控制进氯总阀的开启度，以防进氯压力过高，冲击反应釜。

8.2.5 应定期检测岗位中空气含氯量，杜绝氯气外溢及阀门泄漏现象。 8.2.6 岗位上须备有消防器材及解氯药品，以防万一。

8.2.7 严禁明火，动火必须切断气源放空放压并在分析合格后进行。

9 生产设备一览表9

表9

序号 1 名称 一级废氯气吸收塔 规格 Φ 73× 27× 3 梅 花 环 ， H=5000mm， 填料体积：30.8 m3 数量 1 材质 硬 PVC+FRP 备注 2 二级废氯气吸收塔 Φ 73× 27× 3 梅 花 环 ， H=5000mm， 填料体积：7.7 m3 1 硬 PVC+FRP 3 4 5 6 7 8 9 一级碱液循环槽 二级碱液循环槽 碱液高位槽 次钠成品泵 一级碱液吸收循环泵 二级碱液吸收循环泵 事故风机 立式， V=141 m3 立式， V=141 m3 立式，V=38.6 m3 离心式 Q=50 m3/h，H=30m 离心式 Q=180 m3/h，H=30m 离心式 Q=60 m3/h，H=30m 离 心 式 ， Q=3000m3/h， H=-0.005MPa 2 2 1 2 2 2 2 PVC+FRP PVC+FRP Q235-A CS/PTFE CS/PTFE CS/PTFE Ti 10 11 12 13 一级碱液冷却器 二级碱液冷却器 碱液配置泵 碱液配制槽 板式 F=120 m2 板式 F=45 m2 离心式 Q=100 m3/h，H=30m 立 式 ， V=50 m3 1 1 2 1 Ti Ti 304SS Q235-A 10 环境保护与“三废”处理

10.1 氯气具有腐蚀性、有毒气体，在空气中允许浓度lmg／m。 10.2 氯水尽量供聚氯乙烯厂使用，余下供本厂使用，严禁直接排放。 10.3 严格执行操作法，防止跑氯事故发生。

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