[发明专利]用于生产高度浓缩的漂白剂浆料的方法

说明书

本文公开了用于生产高度浓缩的漂白剂浆料的方法，所述漂白剂浆料含有固体次氯酸钠五水合物晶体在次氯酸钠饱和的液相中的混合物并且含有氢氧化钠或其他碱性稳定剂。还公开了展现出增强的稳定性的漂白剂浆料和组合物。

技术领域

本公开文本总体上涉及高度浓缩的漂白剂浆料的制备以及所得的高度浓缩的漂白剂。

背景技术

次氯酸钠(通常称为漂白剂)在工业、公用设施和住宅应用中有许多用途。在许多大规模应用中，传统上通过向水中添加氯和碱来现场产生次氯酸钠。尽管将液化氯气运送到便携式缸或有轨车中是获得用于制造漂白剂的氯气的最常见方法，但处理、运送和储存液化氯的危害增加了这种方法的责任相关成本。处理液化氯气的替代方案包括通过电解生产氯或次氯酸钠。电解是在未分割的电化学槽中将含有氯化钠的盐水转化为含有次氯酸钠的溶液。此方法具有在不单独生产气态氯和含有苛性钠的溶液的情况下生产次氯酸钠(这可以现场进行)的优点。现场直接电解制造漂白剂的主要缺点是无法同时实现盐到漂白剂的高转化率和通过电流得到的漂白剂的高库仑产率。直接电解遇到的另一个问题是在此应用中电极的寿命有限。直接电解的又另一个问题是通过次氯酸盐溶液的热分解或在阳极处次氯酸盐的电氧化而不希望地形成氯酸盐。

间接电解盐产生氯和苛性钠(典型地在膜槽电解器中进行)是实现高的盐转化率和高库仑产率的手段。可以将通过这种手段共产生的氯和苛性钠组合在合适的反应器中以产生漂白剂溶液。然而，这样的漂白剂间接生产需要大量设备投资，尤其包括用于盐水净化的设备，而且还包括用于处理气态氯的设备。间接生产漂白剂不太适合于小型现场应用，但是以工业规模生产漂白剂的优选手段。典型地通过选择紧邻电力发生资产并且可以廉价获得盐的位置来优化这样的生产。在需要其的大多数位置通过间接电解生产漂白剂典型地是不切实际的。漂白剂溶液的运输受到次氯酸钠在水中的溶解度和这些溶液的有限稳定性的限制。15％-25％浓度的漂白剂溶液的运输成本高于用于常规生产漂白剂的反应物(50％苛性钠和液化氯气)的运输成本，因为必须运输更大的质量和体积/单位的所递送的次氯酸钠。

存在两种不同的用于生产漂白剂溶液的间接方法：第一种是等摩尔漂白剂方法，并且第二种是除盐法。等摩尔方法涉及氯化反应，其中所有反应产物均保留在溶液中。此反应的总式由下式表示：

2NaOH+Cl₂→NaOCl+NaCl+H₂O。

等摩尔方法被称为等摩尔方法，因为产物中氯化钠与次氯酸钠的比率是以摩尔计至少1:1。在所使用的商业级苛性钠中氯酸盐的形成和氯化钠杂质的存在使氯化物与次氯酸盐比率的比率增加至略高于1:1。等摩尔漂白剂(EMB)具有限制为约16wt％漂白剂的浓度，以便在储存或运输过程中避免盐的结晶。盐的存在不增加产品的价值并且增加其分解速率。

与这种希望的漂白剂形成反应竞争的是漂白剂不希望地分解生成氯酸钠：

3NaOCl→NaClO₃+2NaCl

在等摩尔方法中，需要少量过量的碱度来稳定产物。将氯快速混合到氢氧化钠中、均匀冷却、以及在混合区中维持过量碱度已知使氯酸盐的形成最小化。

当过量的氯与水和漂白剂反应生成次氯酸时，发生另一种不希望的反应：

Cl₂+H₂O+NaOCl←→2HOCl+NaCl

次氯酸促进次氯酸盐分解成氯酸盐。过量碱度的存在将次氯酸转化为次氯酸盐，因此使不希望的氯酸盐的形成最小化。