一種過氧化鈣的製備方法
2023-08-07 00:54:21
一種過氧化鈣的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種過氧化鈣的製備方法，其特徵在於，主要包括以下步驟：在保溫反應器中加入一定量的水，開啟攪拌；配製加有穩定劑三乙醇胺的過氧化氫混合液；在氫氧化鈣粉末中加入穩定劑三聚磷酸鈉，使三聚磷酸鈉含量為過氧化鈣質量的0.05%-10%；將配製好的過氧化氫混合液和氫氧化鈣粉末同時加入到保溫反應器中，過氧化氫與氫氧化鈣摩爾比為1.18-1.29︰1，維持反應溫度為25±5℃，反應10-30分鐘；反應物料抽濾，烘乾，得過氧化鈣粉末成品；抽濾所得母液按A-D步驟進行多次母液套用製備產品。本發明方法對環境友好，無汙水，設備投資小、工藝簡單，可實現常溫下製備高含量的過氧化鈣產品。
【專利說明】一種過氧化鈣的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於無機化工領域，尤其是一種過氧化鈣的製備方法。
【背景技術】
[0002]過氧化鈣，化學分子式Ca02。是一種重要的無機化工產品，白色至淡黃色無臭、幾乎無味粉狀結晶或顆粒，難溶於水、乙醇、乙醚、丙酮等溶劑。常溫下過氧化鈣穩定，加熱至300°C左右開始 分解，完全分解溫度為400-425°C。過氧化鈣遇酸生成過氧化氫，在水及潮溼空氣中緩慢釋放氧氣。
[0003]由於過氧化鈣具有上述特性，因而可用作殺菌劑、防腐劑、發酵劑、油類漂白劑和封閉泥膠快幹劑。在食品、牙膏、化妝品等生產中作為添加劑。農業上用作種子及穀物的無毒消毒劑，還可用於水果保鮮、水稻直播及紙漿、紡織品的漂白等方面。過氧化鈣最主要的用途是在水產養殖業中用作水體增氧、殺菌劑。定期加入適量的過氧化鈣可快速有效地增加水塘中的氧含量，提高水質清新度，維持魚蝦的正常成活、生長，並有殺菌、減少病害的作用。在鮮活魚蝦的運輸過程中，加入適量的過氧化鈣，也可避免魚蝦因缺氧而死亡。
[0004]現有過氧化鈣的生產方法主要由兩種:一種是氯化鈣法，即用氯化鈣與過氧化氫在氨水溶液中進行反應，生產過氧化鈣晶種，經過固液分離烘乾得到成品過氧化鈣。氯化鈣法由於使用了氯化鈣與氨水，同時為了的到較高的得率，常需要在低溫下結晶，一般溫度在o°c以下，其原料成本較高，能耗大，過氧化氫消耗大，導致成品的生產成本高。另一種是氫氧化鈣法，其中氫氧化鈣法又可分為傳統法、空氣陰極法和噴霧乾燥法。傳統法是將低濃度過氧化氫與粉末氫氧化鈣在0°c下直接進行反應；空氣陰極法通常是在鹼性電解質溶液中，通過氧在陰極上還原得到過氧化氫與稀鹼的混合物，然後加入氫氧化鈣進行反應而製得過氧化鈣；噴霧乾燥法則採用高濃度過氧化氫和固體(或漿狀)氫氧化鈣直接進行反應，並採用噴霧法脫水乾燥，物料中水分少，可減少過氧化氫的分解損失。但該法的問題是控制難度較大，設備、管道易結垢堵塞，且存在爆炸的危險性。
[0005]氯化鈣法和傳統的氫氧化鈣法的優點是工藝過程和設備較簡單，技術較成熟，適合於小規模生產；共同缺點是採用稀溶液，CaO2含量不可能達到很高，CaO2含量一般僅為50% ~60%。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種過氧化鈣的製備方法，可實現常溫下製備含量高的過
氧化鈣產品。
[0007]一種過氧化鈣的製備方法，其特徵在於，主要包括以下步驟:
(A)在保溫反應器中加入一定量的水，開啟攪拌；
(B)配製過氧化氫混合液:在質量濃度為27.5%-50%的過氧化氫溶液中，加入穩定劑三乙醇胺，使三乙醇胺含量為過氧化氫溶液質量的0.5%-5% ；
(C)在氫氧化鈣粉末中加入穩定劑三聚磷酸鈉，使三聚磷酸鈉含量為過氧化鈣質量的0.05%-10% ；
(D)將配製好的過氧化氫混合液和氫氧化鈣粉末同時加入到保溫反應器中，過氧化氫與氫氧化鈣摩爾比為1.18-1.29: I，維持反應溫度為25±5°C，反應10-30分鐘；
(E)反應物料抽濾，烘乾，得過氧化鈣粉末成品；抽濾所得母液按A-D步驟進行多次母液套用製備產品。
[0008]進一步地，步驟A中加水量是將步驟B中過氧化氫溶液的質量濃度稀釋為10-20%所需的水量。
[0009]步驟B中三乙醇胺含量為過氧化氫溶液質量的1%-2.5%。
[0010]步驟C中三聚磷酸鈉含量為過氧化鈣質量的1%_3%。
[0011]步驟E中母液的過氧化氫含量為0.05-0.2%之間。
[0012]本發明製備過碳酸鈉的方法，對環境友好，無汙水，設備投資小、工藝簡單，能製備高品質的產品，產品活性氧高，熱穩定性和溼穩定性好。
[0013]以往的過氧化鈣的製備方法，是將過氧化氫溶液直接放入反應器，然後加入氫氧化鈣漿料或粉末，這種條件下反應放熱劇烈，熱量過大，需要消耗的冷凍量大，且雙氧水損耗也會很大。
[0014]本發明在過氧化 氫水溶液中加入穩定劑三乙醇胺，三乙醇胺本身是弱鹼性，且鹼性小於氨水，反應體系首先處於中性，慢慢變成弱鹼性。因雙氧水與氫氧化鈣是瞬間反應，反應放熱劇烈，濃度越高放熱越多，因此反應前在反應容器中先加入一定的水，然後同時加入過氧化氫和氫氧化鈣粉末，這樣可以降低過氧化氫濃度，緩解反應的劇烈程度，且保持了弱鹼性的條件，可大幅降低過氧化氫的損耗，與以往的過氧化鈣的製備方法相比，反應的體系鹼性小，反應更加溫和，過氧化氫的損耗小，成本降低。
[0015]本發明是以氫氧化鈣和過氧化氫溶液為主要原料，同時在有穩定劑存在的條件下，將過氧化鈣粉末與過氧化氫溶液同時加到水中，維持一定的反應時間後，過濾、烘乾而得到過氧化鈣粉末，過氧化鈣產品含量高，母液還可以循環套用繼續用於生產。
[0016]本發明方法對環境友好，無汙水，設備投資小、工藝簡單，可實現常溫下製備含量聞的過氧化鈣廣品。
[0017]【具體實施方式】
[0018]1.製備性試驗:
實施例1:
將120g水加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25°C ±5，將0.5g三聚磷酸鈉加入到50g氫氧化鈣粉末中，1.6g三乙醇胺加入到80g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應10分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為81.9%，水分1.7%，母液中過氧化氫含量0.08%實施例2:
將240g水加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在250C ±5，將1.5g三聚磷酸鈉加入到100g氫氧化鈣粉末中，3.2g三乙醇胺加入到160g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應15分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為77.85%，水分1.9%，母液中過氧化氫含量
0.15%實施例3:
將360g水加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在250C ±5，將3g三聚磷酸鈉加入到150g氫氧化鈣粉末中，1.6g三乙醇胺加入到168g50%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應20分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥
1.5h， 得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為79.65%，水分2.0%，母液中過氧化氫含量0.16%
實施例4:
將120g水加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在250C ±5，將Ig三聚磷酸鈉加入到50g氫氧化鈣粉末中，2.4g三乙醇胺加入到80g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應10分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為77.4%，水分0.9%，母液中過氧化氫含量0.07%
2.母液套用性試驗 實施例5:
將實施例1的母液取120g加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25°C ±5，將0.5g三聚磷酸鈉加入到50g氫氧化鈣粉末中，1.6g三乙醇胺加入到80g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應10分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為79.5%，水分1.7%，母液中過氧化氫含量0.11%
實施例6:
將實施例2中的母液240g加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25V ±5，將1.5g三聚磷酸鈉加入到100g氫氧化鈣粉末中，3.2g三乙醇胺加入到160g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應15分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為79.45%，水分1.5%，母液中過氧化氫含量 0.09%
實施例7:
將實施例3中的母液360g加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25V ±5，將3g三聚磷酸鈉加入到150g氫氧化鈣粉末中，1.6g三乙醇胺加入到168g50%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應20分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥1.5h，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為77.4%，水分1.4%，母液中過氧化氫含量0.19%
實施例8:
將實施例4中的母液120g加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25°C ±5，將Ig三聚磷酸鈉加入到50g氫氧化鈣粉末中，2.4g三乙醇胺加入到80g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應10分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為78.5%，水分1.1%，母液中過氧化氫含量0.17%
實施例9:
將實施例6的母液取120g加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25°C ±5，將0.5g三聚磷酸鈉加入到50g氫氧化鈣粉末中，1.6g三乙醇胺加入到80g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應10分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為80.3%，水分1.8%，母液中過氧化氫含量0.12%。
[0019]實施例10:
將實施例9的母液取120g加入到加有保溫、攪拌裝置的反應器中，開啟攪拌，維持體系溫度在25°C ±5，將0.5g三聚磷酸鈉加入到50g氫氧化鈣粉末中，1.6g三乙醇胺加入到80g35%過氧化氫溶液中，同時加入上述兩種原料，反應10分鐘，停止反應，抽濾，100°C真空乾燥lh，得成品過氧化鈣粉末。其過氧化鈣含量為78.6%，水分1.5%，母液中過氧化氫含量
.0.18%。
【權利要求】
1.一種過氧化鈣的製備方法，其特徵在於，主要包括以下步驟: (A)在保溫反應器中加入一定量的水，開啟攪拌； (B)配製過氧化氫混合液:在質量濃度為27.5%-50%的過氧化氫溶液中，加入穩定劑三乙醇胺，使三乙醇胺含量為過氧化氫溶液質量的0.5%-5% ； (C)在氫氧化鈣粉末中加入穩定劑三聚磷酸鈉，使三聚磷酸鈉含量為過氧化鈣質量的.0.05%-10% ； (D)將配製好的過氧化氫混合液和氫氧化鈣粉末同時加入到保溫反應器中，過氧化氫與氫氧化鈣摩爾比為1.18-1.29: 1，維持反應溫度為25±5°C，反應10-30分鐘； (E)反應物料抽濾，烘乾，得過氧化鈣粉末成品；抽濾所得母液按A-D步驟進行多次母液套用製備產品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟A中加水量是將步驟B中過氧化氫溶液的質量濃度稀釋為 10-20%所需的水量。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟B中三乙醇胺含量為過氧化氫溶液質量的 1%-2.5%ο
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟C中三聚磷酸鈉含量為過氧化鈣質量的 1%-3%。
5.根據權利要求1 所述的方法，其特徵在於，步驟E中母液的過氧化氫含量為..05-0.2% 之間。
【文檔編號】C01B15/043GK103950899SQ201410127248
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】章小兵, 連培祥 申請人:浙江金科過氧化物股份有限公司