常温合成过氧化钙工艺研究5546.pdf
常温合成过氧化钙工艺研究方 元(贵州省化工研究院,贵州贵阳,550002)摘 要 以生石灰和双氧水为原料,通过添加稳定剂,实现了过氧化钙的常规合成。研究了反应时间、稳定剂用量、氢氧化钙过量数等因素对过氧化氢利用率和产品纯度的影响,确定了最佳工艺条件。关键词 过氧化钙 氢氧化钙 稳定剂 双氧水中图分类号TQ123.7文献标识码A文章编号1008-9411(2006)03-0016-031 概 述过氧化钙,化学分子式CaO2。是一种重要的无机化工产品,白色至淡黄色无臭、几乎无味粉状结晶或颗粒,难溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等溶剂。常温下过氧化钙稳定,加热至375 则开始分解,完全分解温度为400425。过氧化钙遇酸生成过氧化氢,在水及潮湿空气中缓慢释放氧气1。由于过氧化钙具有上述特性,因而可用作杀菌剂、防腐剂、发酵剂、油类漂白剂和封闭泥胶快干剂。在食品、牙膏、化妆品等生产中作为添加剂。农业上用作种子及谷物的无毒消毒剂,还要用于水果保鲜、水稻直播及纸浆、纺织品的漂白等方面。过氧化钙最主要的用途是在水产养殖业中用作水体增氧、杀菌剂。定期加入适量的过氧化钙可快速有效地增加水塘中的氧含量,提高水质清新度,维持鱼虾的正常成活、生长,并有杀菌、减少病害的作用。在鲜活鱼虾的运输过程中,加入适量的过氧化钙,也可避免鱼虾因缺氧而死亡2。我国食品添加剂使用卫生标准(GB2760-1996)规定:过氧化钙可以用于面粉,最大用量0.5 g/k g。随着应用科学技术的不断发展,过氧化钙的用途还可能日益广泛。因而,该产品是一颇具前途的化工产品。本文对Ca(OH)2-NH4Cl-H2O2合成法进行了研究,采用在反应物料中加入一种稳定剂,减少过氧化氢的分解损失,取得了很好的效果。该法操作简单,产品收率高,稳定性好。2 过氧化钙的生产工艺2.1CaO2的制法目前,过氧化钙的合成方法有:氯化钙法和氢氧化钙法两大类3。其中氢氧化钙法又可分为传统法、空气阴极法和喷雾干燥法。氯化钙法和传统的氢氧化钙法的优点是工艺过程和设备较简单,技术较成熟,适合于小规模生产;共同缺占是采用稀溶液生产,大量母液中过氧化氢分解损失大,其产品收率和CaO2含量不可能达到很高,CaO2含量一般仅为50%60%。喷雾干燥法则采用高浓度过氧化氢和固体(或浆状)氢氧化钙直接进行反应,并采用喷雾法脱水干燥,物料中水分少,可减少过氧化氢的分解损失。但该法的问题是控制难度较大,设备、管道易结垢堵塞,且存在爆炸的危险性。另外,国内缺少高浓度的过氧化氢4。本文采用在传统氢氧化钙法工艺的基础上添加稳定剂,对其常温下制备过氧化钙的工艺条件进行了研究和探讨。2.2CaO2的工艺流程生石灰与母液和补充水在消化池中消化成石灰乳Ca(OH)2悬浮液,氯化铵固体加水溶解后,加入石灰乳中。然后将其加入反应器中,与双氧水反应生成过氧化钙,为了降低过氧化氢和反应生成的过氧化钙的分解,其间加入稳定剂。反应一定时间后,将生成的CaO2料浆过滤分离,其固相再经干燥即为产品,液相(母液)返回消化池,循环使用。图1CaO2合成工艺流程示意图2.3CaO2的合成原理氢氧化钙在铵盐溶液中生成络合物,氨络合物会解离:Ca(OH)2+2NH4ClCa(NH3)22H2OCaCl2+2NH3H2O(1)游离的Ca2+与氧化剂H2O2发生化学反应,生成难溶于水的过氧化钙:Ca2+2H2O2CaO2+2H2O(2)副反应:H2O2H2O+O(3)61贵州化工GuizhouChemicalIndustry2006年6月第31卷第3期2OO2(4)2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2(5)2.4CaO2:,(H2O2)27%30%;:;:,98%;:33.1,(3)(4),(2)(2),2529,H2O270%80%,H2O2CaO2,CaO2,H2O2,H2O2,(),CaO2,CaO2,CaO2,(2025)3.2H2O2,;,CaO21H2O2(min)3H2O2(%)(%)074.764.3586.267.21091.568.51590.570.22091.474.12592.873.83092.670.33591.769.732025,Ca(OH)245%50%,6%,1,H2O215min,CaO2CaO2,CaO2,1520min,CaO2,H2O2,1520min,H2O290%,70%3.3(3),(2)(4)H2O22025,Ca(OH)245%50%,1520min,2,H2O2,6%(H2O2),H2O2,6%,H2O290%,70%,2H2O2(%,H2O2)H2O2(%)(%)062.054.52.078.263.93.080.166.04.084.466.95.090.368.76.091.574.07.091.874.28.092.074.59.092.273.910.092.973.53.4,Ca(OH)2,(4),H2O2(2),H2O2,Ca(OH)2060%,6%,15min,4,Ca(OH)2,(2),H2O2,50%,H2O2,Ca(OH)245%50%,H2O290%,70%7120066313:3Ca(OH)2H2O2Ca(OH)2(%)H2O2(%)(%)069.660.71074.264.12080.566.23088.068.64089.472.34590.874.25091.174.96091.472.03.5,70%,CaO2NH4+,CaO2,4:3,90%,4(1),CaO2H2O24()012345(%)70.476.388.793.894.294.5(2)CaO2,:45%50%:6%(H2O2):1520min(3)CaO270%,H2O290%,90%1.(),1991,688-6892,.,1996(4):21-233,.,1987(3):424,.,25(1):18-19(2006-01-17),:StudyontheSynthesisofCalciumPeroxideatNormalTemperatureFang Yuan(GuizhouResearchInstituteofChemicalIndustry,Gui yang,Guizhou550002)Abstract:This paperdiscussedthepreparationofcalcumperoxidefromcalciumoxideandhydrogen peroxideatnormaltemperature.Theaffectsofreactiontime,stabilizerdose,excessnumberofcalciumhydroxideetc.ontheutilizationofhydrogen peroxideandproduct puritywerestudied,andtheoptimum processconditionswereobtained.Keywords:Calcium peroxide;calciumh ydroxide;stabilizer;h ydrogen peroxide,81GuizhouChemicalIndustry20066313
