Способ получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция

Способ получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция

Реферат

 

Изобретение касается получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция с повышенной стабильностью в условиях длительного хранения. В пульпу гипохлорита кальция вводят смесь растворов карбоната натрия, гипохлорита кальция и тринатрийфосфата при следующем соотношении компонентов в составе отбеливателя, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массовую долю активного хлора 5,5-5,8; карбонат натрия 0,5-1,0; 4%-ный раствор гипохлорита кальция 4,5-5,5; тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массовую долю P₂O₅ 0,005-0,2; вода остальное. Отбеливающая способность 82,0% термостабильность 71,0% 1 табл.

Изобретение относится к химической и металлургической промышленности, в частности к производству и хранению отбеливателя на основе гипохлорита кальция, и связано с переработкой отходов известковой газоочистки магниевого производства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция, включающий введение в раствор или пульпу гипохлорита кальция стабилизирующей добавки, в качестве которой используют смесь растворов карбоната натрия и гипохлорида кальция, взятых в массовом соотношении (2-6):1. Стабилизирующую добавку вводят в раствор или пульпу гипохлорита кальция в соотношении (0,05-0,15): 1. В качестве исходного раствора или пульпы гипохлорита кальция может быть использован жидкий отход известковой газоочистки магниевого производства, а в качестве раствора карбоната натрия отработанный содовый раствор газоочистки. Недостатком известного способа является относительно низкая стабильность раствора гипохлорита кальция, при длительном хранении потери активного хлора после 90 сут испытаний составляют 20-25% Это снижает его потребительскую ценность как бытового отбеливателя, ограничивает время его хранения и транспортировки. Объясняется недостаточная стабильность отбеливателя тем, что введение карбоната натрия в составе стабилизирующей добавки не позволяет полностью очистить раствор гипохлорита кальция от дестабилизирующих примесей металлов, присутствующих в растворе, за счет, хотя и слабой, растворимости карбонатов таких металлов, как железо, марганец, никель, цинк. Наличие ионов этих металлов в растворе гипохлорита кальция даже в небольших количествах приводит за счет каталитического воздействия примесей металлов на процесс разложения раствора гипохлорита кальция к снижению стабильности отбеливателя. Цель изобретения повышение стабильности отбеливателя в условиях длительного хранения. Это достигается тем, что в способе получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция, включающем введение в пульпу или раствор последнего стабилизирующей добавки в виде смеси растворов карбоната натрия и гипохлорита кальция, в состав добавки дополнительно вводят тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов в отбеливателе, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересче- те на 100%-ную массовую долю ак- тивного хлора 5,0-5,8 раствор карбоната натрия 0,5-1,0 4%-ный раствор гипохлорита кальция 4,5-5,5 тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массовую долю Р₂О₅ 0,05-0,2 вода остальное Введение тринатрийфосфата в состав стабилизирующей добавки, содержащей карбонат натрия и гипохлорит кальция, и последующее введение добавки в пульпу или раствор гипохлорида кальция, в предлагаемом соотношении компонентов обеспечивает увеличение стабильности отбеливателя, так как совместное введение в раствор гипохлорита кальция, карбоната натрия и тринатрийфосфата приводит к образованию осадка, представляющего собой смесь карбоната и фосфата кальция, который является сорбентом и способствует полной очистке раствора гипохлорита кальция от дестабилизирующих примесей, содержащихся в растворе, таких как Cu²⁺, Al²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺. Кроме того, эти микропримеси взаимодействуют с тринатрийфосфатом с образованием фосфатов металлов, растворимость которых гораздо ниже, чем растворимость карбонатов тех же металлов. Таким образом исключается каталитическое влияние примесей металлов на процесс разложения гипохлорита кальция. При этом достигается повышение стабильности отбеливателя. Присутствующие в пульпе или растворе глипохлорита кальция хлорид и гидроксид кальция также взаимодействуют с тринатрийфосфатом с образованием нерастворимого соединения фосфата кальция. При этом имеют место следующие реакции 3Ca(OH)₂+Na₃PO₄=Ca₃(PO₄)3NaOH 3CaCl₂+2Na₃PO₄=Ca₃(PO₄)+6NaCl 2NaOH+CaCl₂=2NaCl+Ca(OH) Cнижение концентрации кальция в растворе и повышение концентрации хлорида натрия также способствует повышению стабильности раствора гипохлорита кальция. Оптимальное соотношение компонентов, используемых в предлагаемом способе, получено экспериментально. Использование компонентов в составе отбеливателя при соотношении ниже заявляемых пределов не позволяет достичь достаточно высокой стабильности отбеливателя в условиях длительного хранения вследствие недостаточного количества стабилизирующих агентов. Предлагаемый способ получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция реализован следующим образом. В качестве исходного сырья для получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция, пригодного к применению его в бытовых целях, используют жидкий отход известковой газоочистки магниевого производства пульпу гипохлорита кальция или осветленный раствор, полученный после отделения твердой фазы пульпы отстаиванием или фильтрацией. В пульпу или раствор гипохлорита кальция с массовой концентрацией активного хлора не менее 70 г/л вводят жидкий реагент стабилизатор, который готовят непосредственно перед применением следующим образом. Карбонат натрия и тринатрийфосфат смешивают с водой, подогретой до 40^оС. Смесь перемешивают в течение 10-20 мин до полного растворения солей, после чего полученный раствор вводят в осветленный раствор гипохлорита кальция, имеющий массовую концентрацию активного хлора не менее 40 г/л. После интенсивного перемешивания в течение 10-20 мин образуется белая однородная суспензия стабилизатор, который добавляют к раствору или пульпе гипохлорита кальция. После перемешивания в течение 5-7 мин пульпу или раствор подвергают отстаиванию в течение 4 ч и осветляют фильтрацией или декантацией. Осветленный раствор представляет собой отбеливатель, готовый к употреблению. Были проведены сравнительные испытания отбеливателя, полученного предлагаемым способом, в котором изменяли соотношение используемых компонентов. Опыт N 1 использовали компоненты в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 4,5 раствор карбоната натрия 0,1 4%-ный раствор гипохлорита кальция 4,0 тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массовую долю Р₂О₅ 0,01 вода остальное Опыт N 2 использовали компоненты в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 5,0 раствор каpбоната натрия 0,5 4%-ный раствор гипохлорита кальция 4,5 тринатрийфосфат в пересчете на 100-ную массовую долю Р₂О₅ 0,05 вода остальное Опыт N 3 использовали компоненты в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 5,5 раствор карбоната натрия 0,8 4%-ный раствор гипохлорита кальция 5,0 тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массовую долю Р₂О₅ 0,1 вода остальное Опыт N 4 использовали компонент в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 5,8 раствор карбоната натрия 1,0 4%-ный раствор гипохлорита кальция 5,2 тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массовую долю Р₂О₅ 0,2 вода остальное Опыт N 5 использовали компоненты в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 5,8 раствор карбоната натрия 1,0 4%-ный раствор гипохлорита кальция 5,5 тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массо- вую долю Р₂О₅ 0,2 вода остальное Опыт N 6 использовали компоненты в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 6,2 раствор карбоната натрия 2,0 4%-ный раствор гипохлорита кальция 5,7 тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массо- вую долю Р₂О₅ 0,3 вода остальное Был испытан также отбеливатель, полученный по прототипу (опыт N 7), в котором использовали компоненты в следующем соотношении, мас. пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массо- вую долю активного хлора 5,5 раствор карбоната натрия 0,8 4%-ный раствор гипохлорита кальция 5,0 вода остальное Результаты испытаний представлены в таблице. Из данных таблицы видно, что оптимальным является использование компонентов в соотношениях, испытанных в опытах NN 2-5. При этом стабильность отбеливателя в условиях длительного хранения составила 83,7-88,6% отбеливающая способность 82,5-82,95% допустимое количество отбелок 8-10, а термостабильность отбеливателя 79,5-86,0% Использование компонентов в соотношении ниже оптимального (опыт N 1) приводит к снижению стабильности в условиях длительного хранения до 79,5% и термостабильности до 70,0% из-за недостаточного количества компонентов стабилизирующей добавки, отбеливающая способность также снижается до 82,1% В связи с высокой остаточной щелочностью, обусловленной высоким содержанием гидроксида кальция, допустимое количество отбелок снижается до 7. Использование компонентов в составе отбеливателя в соотношении выше оптимального (опыт N 6) приводит к незначительному повышению стабильности в условиях длительного хранения (до 88,7%) и термостабильности (до 86,5%). Таким образом, использование компонентов в соотношении выше заявляемых пределов нецелесообразно, так как приводит к незначительному улучшению свойств отбеливателя. Отбеливатель, полученный в соответствии с техническим решением по прототипу (опыт N 6), имеет следующие свойства: стабильность после трех месяцев хранения 78,5% отбеливающая способность 82,0% термостабильность 71,0% Это объясняется наличием в растворе гипохлорита кальция ионов таких металлов, как Fe²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, являющихся катализаторами в процессе разложения гипохлорита кальция. Низкое допустимое количество отбелок (равное 6) обусловлено высокой остаточной щелочностью раствора гипохлорита кальция. Предлагаемый способ получения отбеливателя на основе гипохлорита кальция имеет технико-экономические преимущества по сравнению с известными, так как позволяет повысить стабильность отбеливателя в условиях длительного хранения за счет изменения условий выполнения действий, характеризующих способ, а именно дополнительного использования при его реализации определенного вещества тринатрийфосфата, вводимого в определенном количестве. Кроме того, отбеливатель, полученный предлагаемым способом, обладает повышенной термостабильностью.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТБЕЛИВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ГИПОХЛОРИТА КАЛЬЦИЯ, включающий введение в пульпу или раствор последнего стабилизирующей добавки в виде смеси растворов карбоната натрия и гипохлорита кальция, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности отбеливателя в условиях длительного хранения, в состав добавки дополнительно вводят тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов в отбеливателе, мас. Пульпа гипохлорита кальция в пересчете на 100%-ную массовую долю активного хлора 5,0 5,8 Раствор карбоната натрия 0,5 1,0 4%-ный раствор гипохлорита кальция 4,5 5,5 Тринатрийфосфат в пересчете на 100%-ную массовую долю P₂O₅ 0,05 - 0,2 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002