Способ концентрирования слабого раствора гипохлорита натрия

Авторы патента:

C01B11/06 - гипохлориты, например хлорная известь

Владельцы патента RU 2503615:

Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" (RU)

Изобретение относится к технологии концентрирования слабых растворов гипохлоритов щелочных металлов из водных растворов и может быть использовано для обеззараживания сточных вод, отбеливания целлюлозы, бумаги и ткани, дезинфекционной обработки помещений животноводческих комплексов и др. Способ концентрирования слабого водного раствора электролитического гипохлорита натрия включает вымораживание раствора при температуре от -16° до -18°С и последующее размораживании в диапазоне температур от 20° до 65°С до получения раствора гипохлорита натрия с заданной концентрацией. Раствор электролитического гипохлорита натрия содержит хлорид натрия и гипохлорит натрия при массовом соотношении от 1,2:1 до 1,9:1. При этом образовавшийся после размораживания раствор гипохлорита натрия используют как солевой раствор для получения первичного раствора гипохлорита натрия. Изобретение обеспечивает безотходную технологию концентрирования водного раствора гипохлорита натрия при снижении расходы электроэнергии. 2 пр.

Изобретение относится к технологии концентрирования слабых растворов гипохлоритов щелочных металлов из водных растворов, в частности гипохлорита натрия, содержащих гипохлорит- и хлорид-ионы и может быть использовано для получения дезинфицирующих и обеззараживающих средств в технологиях обработки питьевой воды, очистки воды плавательных бассейнов, обеззараживания сточных вод, дезинфекционной обработки помещений животноводческих комплексов, в медицине, в ветеринарии, при переработке сельскохозяйственной продукции, для отбеливания целлюлозы, бумаги и ткани и др.

Известен способ получения концентрированного водного раствора гипохлорита щелочного металла, не содержащего ионов хлора, включающий получение водного раствора хлорноватистой кислоты из первичного водного раствора гипохлорита щелочного металла с его концентрацией не менее 109 г/дм3 по активному хлору, полученного электролизом концентрированного водного раствора хлорида щелочного металла, экстракцию хлорноватистой кислоты из ее водного раствора трибутилфосфатом, взаимодействие хлорноватистой кислоты в растворе трибутилфосфата с водным раствором гидроксида щелочного металла, предварительно охлажденного до - 10-0°С, с последующим отделением органического слоя. При этом водный раствор хлорноватистой кислоты получают электродиализом первичного водного раствора гипохлорита щелочного металла при плотности тока 0,1-0,3 А/см² и температуре 10-25°С, который подают в анодную камеру диализера, в катодную камеру которого одновременно вводят воду при объемном соотношении первичного водного раствора гипохлорита щелочного металла и воды 1:1 - 1:2 [Патент РФ N 2167809, МПК 7 кл. С01В 11/06. Способ получения концентрированного водного раствора гипохлорита щелочного металла / Бородина Г.М., Гуло С.Л., Леонтьев А.Б., Соколов В.М., Янкевич А.И. - №2000117231/12, Заявл. 04.07.2000; Опубл. 27.05.2001].

Недостатками известного способа является сложность его технологического оформления, а также опасность из-за применения органического растворителя.

Известен способ очистки гипохлоритов, например гипохлорита натрия от хлорида, полученный раствор упаривают под вакуумом при температуре 35-40°С или удаляют избыточную воду потоком сухого воздуха до содержания около 50 мас.%, охлаждают раствор до комнатной температуры и отфильтровывают выделившийся хлорид натрия. Это процедура не обеспечивает достаточной чистоты продукта: потери активного хлора, например, для стандартных гипохлоритов марки А и Б по истечении 10 сут, обусловленные, в основном, присутствием хлорид-ионов, могут достигать 30%. Из-за особых свойств - растворимости в воде - хлорида, гидроксида и гипохлорита лития, а также из-за малой устойчивости гипохлорита калия указанная технология получения чистых концентратов лития и калия затруднена. Для дальнейшей очистки концентрата от хлорида натрия и получения устойчивого кристаллического гипохлорита натрия к фильтрату добавляют раствор NaOH, смесь охлаждают до 0°С и выделяют кристаллы гипохлорита натрия [Заявка Франции N 2529875, кл. С01В 11/06, 1970].

Недостатками метода является использование опасного в обращении газообразного или жидкого хлора, потери половины гидроксида металла на образование его хлорида, сложность и металлоемкость аппаратурного оформления процесса.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности является способ концентрирования слабых растворов гипохлорита кальция, содержащих хлорид натрия. Концентрирование растворов ведут путем вымораживания при температуре минус 22-24°С и массовом отношении хлорида натрия к гипохлориту кальция до 2,5 [А.с. РФ N 1319474, МПК 5 кл. С01В 11/06. Способ концентрирования слабых растворов гипохлорита кальция, содержащих хлорид натрия / Никашова Н.А., Шаркова Е.Ф., Рабовский Б.Г - №3891457/26; Заявл. 06.05.1985; Опубл. 27.12.1999].

Недостатком известного способа является значительный расход электроэнергии для вымораживания до температуры минус 22-24°C.

Задачей настоящего изобретения является создание технически легко осуществимой (с применением низких температур), и безотходной технологии концентрирования водного раствора гипохлорита натрия, позволяющей снизить расходы электроэнергии за счет повышения температуры, необходимой для вымораживания раствора гипохлорита натрия.

Поставленная задача достигается тем, что способ концентрирования слабого водного раствора гипохлорита натрия, содержащего хлорид натрия, ведут путем вымораживания водного раствора электролитического гипохлорита натрия при температуре минус 16°-18°C и массовом соотношении хлорида натрия к гипохлориту натрия от 1,2:1 до 1,9:1. Безотходная технология концентрирования водного раствора гипохлорита натрия заключается в цикличности процесса: раствор ГХН с концентрацией 1,2 г/дм³ после размораживания используют как солевой раствор для получения первичного раствора ГХН.

ПРИМЕР 1

Способ концентрирования слабого водного раствора гипохлорита натрия включает:

1) получение первичного водного раствора гипохлорита натрия (ГХН) на электродах ОРТА, с концентрацией 7-8 г/дм³ по активному хлору при плотности тока 0,1 А/см² и температуре 20-25°C из водного раствора хлорида натрия концентрацией 23-25 г/дм³; что соответствует интервалу соотношений хлорида натрия к полученному гипохлориту натрия от 1,35 до 1,67;

2) вымораживание первичного водного раствора ГХН объемом 0,5 дм³ при температуре минус 16°-18°C в течение 8 часов в емкости с максимальной площадью поверхности; 3) размораживание горячим воздухом при температуре 65°C со средней скоростью таяния 25 мл/мин. Концентрация активного хлора в первых пробах оттаявшего ГХН составляет 22 г/дм³, что увеличивает исходную концентрацию ГХН в 2,8 раза. Совмещенная проба общим объемом 0,2 дм³ имеет концентрацию 11,4 г/л, что в 1,5 раза превышает концентрацию первичного ГХН.

ПРИМЕР 2

Способ концентрирования слабого водного раствора гипохлорита натрия включает: 1) получение первичного водного раствора гипохлорита натрия (ГХН) на электродах ОРТА, с его концентрацией 7-8 г/дм3 по активному хлору при плотности тока 0,1 А/см² и температуре 20-25°C из водного раствора хлорида натрия концентрацией 23-25 г/дм³; что соответствует интервалу соотношений хлорида натрия к полученному гипохлориту натрия от 1,35 до 1,67 2) вымораживание первичного водного раствора ГХН объемом 0,5 дм³ при температуре минус 16°-18°C в течение 8 часов в емкости с максимальной площадью поверхности; 3) размораживание при температуре окружающего воздуха 20°C со средней скоростью таяния 1,5 мл/мин. Концентрация активного хлора в первых пробах оттаявшего ГХН составляет 37 г/дм³. Т.о., в данном температурном режиме размораживания концентрация ГХН в первых порциях оттаявшего раствора увеличивается в 4,8 раза. Совмещенная проба общим объемом 0,2 дм³ имеет концентрацию 20 г/л, что в 2,5 раза превышает концентрацию первичного ГХН.

Концентрирование раствора ГХН вымораживанием зависит от температурного режима размораживания и происходит тем эффективнее, чем меньше скорость таяния замороженного продукта. Диапазон температур при размораживании от 20 до 65°C дает возможность варьировать скорость таяния и концентрировать слабый раствор ГХН до достаточных для применения концентраций в зависимости от необходимого времени. Изобретение позволяет значительно снизить расходы по доставке низкоконцентрированного раствора гипохлорита натрия от места производства к месту непосредственного использования продукта (с целью применения его в качестве обеззараживающего агента при обработке природных и сточных вод, также при необходимости санации трубопроводов и т.д.) за счет концентрирования раствора ГХН в 1,5-2,5 раза.

Способ концентрирования слабого водного раствора гипохлорита натрия, содержащего хлорид натрия, путем вымораживания при массовом соотношении хлорида натрия к гипохлориту натрия от 1,2:1 до 1,9:1, отличающийся тем, что вымораживание раствора электролитического гипохлорита натрия ведут при температуре (-16)-(-18)°С, а концентрирование осуществляют при размораживании в диапазоне температур от 20° до 65°С до получения раствора гипохлорита натрия с достаточной для применения концентрацией, при этом образовавшийся после размораживания раствор гипохлорита натрия используют как солевой раствор для получения первичного раствора гипохлорита натрия.

Станция обеззараживания воды // 2459768

Изобретение относится к области очистки сточных вод. .

Способ получения водного раствора гипохлорита натрия // 2441836

Изобретение относится к неорганической химии и может найти применение при дезинфекции и очистке воды, а также при отбеливании текстильных материалов, бумаги, при производстве чистящих, моющих и дезинфицирующих средств.

Способ измерения толщины боковой стенки некруглых прозрачных контейнеров и устройство для его осуществления // 2430878

Изобретение относится к проверке прозрачных контейнеров. .

Способ получения хлорной извести // 2393109

Изобретение относится к технологии производства хлорной извести и может быть использовано в производстве стабильной хлорной извести и гипохлорита кальция. .

Способ разрушения гипохлорита натрия в водных растворах // 2296101

Изобретение относится к технологии разрушения гипохлорита натрия в водных растворах и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод, содержащих гипохлорит натрия.

Способ получения гипохлорита калия // 2293705

Изобретение относится к технологии получения солей хлорноватистой кислоты, в частности концентрированного водного раствора гипохлорита калия, и может найти применение в производстве обеззараживающих средств, используемых для обработки питьевой воды, очистки воды плавательных бассейнов, обеззараживания сточных вод, в медицине и других отраслях.

Способ получения осветленного раствора гипохлорита щелочного или щелочноземельного металла // 2255896

Изобретение относится к способам получения растворов гипохлорита щелочного или щелочно-земельного металла и может быть использовано в химической промышленности. .

Способ получения водного раствора гипохлорита натрия // 2241659

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения водного раствора гипохлорита натрия. .

Способ получения двуосновной соли гипохлорита кальция // 2241658

Изобретение относится к области получения отбеливающих и дезинфицирующих средств, в частности к способу получения двухосновной соли гипохлорита кальция. .

Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа // 2543214

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа включает получение кристаллогидрата хлорида кальция с примесью хлорида магния и обогащение рассола по литию с дальнейшей переработкой литиевого концентрата на соединения лития. Из рассола после операции обогащения по литию получают бром, оксид магния и хлор путем электролиза маточного рассола, обогащенного хлоридом натрия. Рассол после выделения лития и брома подвергают очистке от магния, упаривают до высаливания хлорида натрия и отделяют от кристаллов NaCl. Этот рассол или воду используют для растворения кристаллогидрата хлорида кальция с получением раствора, содержащего 400-450 кг/м3 хлорида кальция. Раствор хлорида кальция используют в обменной реакции с гипохлоритом натрия с получением гипохлорита кальция. Раствор хлорида кальция используют для получения бромида кальция путем перевода катионита КУ-2-8чс из H+- формы в Ca+- форму. Затем кальций десорбируют из катионита бромистоводородной кислотой, которую получают взаимодействием брома с водным раствором восстановителя, являющегося производным аммиака. Раствор хлорида кальция используют также для получения карбоната кальция. Изобретение позволяет получить из рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа наряду с соединениями лития, бромом и оксидом магния гипохлорит кальция, бромид кальция и карбонат кальция при использовании реагентов, получаемых из того же рассола. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 10 пр.

Способ получения концентрированных растворов гипохлорита щелочного металла // 2547008

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения концентрированного раствора гипохлорита щелочного металла в нижнюю часть вертикального резервуара вводят хлор и раствор гидроксида щелочного металла. В верхней части резервуара отбирают раствор гипохлорита. При этом одна часть отбираемого раствора является продуктовым концентрированным раствором гипохлорита, a вторую часть возвращают в нижнюю часть резервуара. Нижняя часть резервуара имеет сечение меньше, чем сечение его верхней части. Кристаллы хлорида щелочного металла спускают вблизи нижнего конца нижней части резервуара. Рецикл и введение реагентов подбирают таким образом, чтобы кристаллы хлорида щелочного металла были, по существу, псевдоожижены в нижней части резервуара. Изобретение позволяет получить концентрированные растворы гипохлорита щелочного металла с низким содержанием хлоратов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Способ каталитического разложения гипохлорит-иона // 2601450

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу очистки промышленных сточных вод от гипохлорит-ионов, образующихся в процессе хлорирования гидрооксидов лития, натрия, кальция. Способ каталитического разложения гипохлорит-иона включает контактирование раствора, содержащего гипохлорит-ионы, с никельсодержащим катализатором в виде частиц, при температуре 32-67°C, с выделением газообразного кислорода. При этом в качестве никельсодержащего катализатора используют основной карбонат никеля, диспергированный на нанопористом композиционном углеродном материале, содержащем в качестве связующего фторопластовую суспензию при соотношении компонентов, мас. %: нанопористый композиционный углеродный материал 49-54, фторопластовая суспензия 5-9, основной карбонат никеля - остальное. Изобретение обеспечивает эффективную очистку от гипохлорит-ионов с высокой скоростью разложения и при более низких температурах. 1 табл., 6 пр.

Способ обезвреживания пульпы гипохлорита кальция // 2636082

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при обезвреживании гипохлоритных пульп, образующихся в процессе очистки отходящих хлорсодержащих газов от хлора известковым молоком. Способ обезвреживания пульпы гипохлорита кальция включает термическое разложение гипохлорита кальция при перемешивании острым паром в присутствии нихромового катализатора, обработанного в баке травления раствором соляной кислоты. В отработанном растворе соляной кислоты, образующемся при обработке нихромового катализатора после его использования в процессе термического разложения гипохлорита кальция, определяют содержание активного хлора. При перемешивании отработанного раствора соляной кислоты постепенно добавляют раствор тиосульфата натрия. Количество раствора тиосульфата натрия в отработанном растворе соляной кислоты поддерживают в 5-15-кратном избытке от стехиометрически необходимого. Обезвреженный раствор сливают в сточные воды канализации. Изобретение позволяет снизить содержание токсичных веществ и активного хлора в сточных водах. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

Способ получения гипохлорита кальция при комплексной переработке природного поликомпонентного пересыщенного рассола хлоридного кальциево-магниевого типа // 2637694

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения гипохлорита кальция из пересыщенного природного поликомпонентного рассола хлоридного кальциево-магниевого типа включает выделение из рассола кристаллогидрата хлорида кальция и отделение маточного рассола, обогащенного литием и бромом. Проводят мембранный или диафрагменный электролиз водного раствора хлорида натрия для производства хлора и католита. Получают раствор гипохлорита натрия путем эжектирования анодного хлора потоком католита - раствором NaOH. Гипохлорит кальция получают обменной реакцией между гидроксидом кальция и гипохлоритом натрия. Полученный гипохлорит кальция отделяют от маточного раствора и сушат. Маточный раствор перерабатывают с возвратом NaCl в производство. Сначала природный пересыщенный поликомпонентный рассол охлаждают до 0…-1°С, получая твердую фазу кристаллогидрата CaCl2⋅6Н2О с примесью кристаллогидрата MgCl2⋅6H2O и жидкую фазу. Кристаллогидраты отделяют от жидкой фазы, нагревают в присутствии NaOH и перемешивают, отделяя CaCl2⋅6Н2О от твердой фазы MgCl2⋅6H2O и образовавшейся твердой фазы Mg(OH)2. Очищенный от магния CaCl2⋅6Н2О приводят в контакт с католитом. Образующуюся пульпу центрифугируют с получением кека в виде Са(ОН)2 и фугата в виде раствора NaCl, который после очистки от кальция возвращают на операцию мембранного электролиза для получения католита и хлора. Изобретение позволяет осуществить процесс получения гипохлорита кальция в непрерывном режиме, снизить энергоемкость процесса, сократить затраты греющего пара, повысить выход гипохлорита кальция. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 пр.