二氧化氯是一種優(yōu)良的消毒劑和強氧化劑,被崇為第4代消毒劑,是世界衛(wèi)生組織(WTO)和世糧農組織(FAO)推薦的A1級廣譜、安全和高效消劑。二氧化氯以其獨特的氧化性能在紙漿漂、水處理和殺菌消毒等領域的應用不斷增長。作紙漿的漂白劑,其應用越來越普遍,至今還未發(fā)現(xiàn)種在成本、紙漿白度與強度方面超過穩(wěn)定性二氧氯的替代品。二氧化氯是強氧化劑,是取代氯氣最佳水處理劑;也是理想的化學消毒殺菌劑。許國家已先后頒布法令,推薦或強制在食品添加劑、療衛(wèi)生、水產養(yǎng)殖、飲用水處理或其他水處理領域諸多行業(yè)中使用穩(wěn)定性二氧化氯。 二氧化氯在帶壓情況下極易爆炸,壓縮或儲存二氧化氯的諸多嘗試,無論是單獨或同其他氣體結合,在商業(yè)上均未成功,因而通常在使用地點現(xiàn)場制造。二氧化氯發(fā)生技術分為化學法和電解法,電解法由于其經濟性的原因發(fā)展緩慢,而化學法已趨成熟,根據主要原料的不同又可分為亞氯酸鹽法和氯酸鹽法。筆者主要介紹亞氯酸鹽法和氯酸鹽法發(fā)生二氧化氯的技術進展。
1 亞氯酸鹽法 該法以亞氯酸鈉為主要原料,盡管價格昂貴,但在酸性等溫和條件下極易釋放出二氧化氯,因而廣泛用于小型二氧化氯發(fā)生器中。目前,以亞氯酸鈉為原料發(fā)生二氧化氯的方法主要有酸化法、氯氣氧化法、過硫酸鹽氧化法、二氧化碳法等,不同的方法化學反應方程式見表1。.jpg)
采用亞氯酸鹽法的二氧化氯發(fā)生器的產品純度高,反應速度易于控制。酸化法是實驗室合成二氧化氯的常用方法,工藝簡單,但反應緩慢,如德國ProMinent○RBello Zon和法國德格雷蒙公司的二氧化氯發(fā)生器。Olin自來水公司采用氯水溶液-亞氯酸鹽技術,法國CIFEC和美國里約林達(Rio Linda)公司采用氣體氯-亞氯酸鹽技術。而二氧化碳法需要催化劑,其中NaClO2的轉化率大于85%,產品超純。加拿大斯特林紙漿化學品(Sterling Pulp Chemicals)公司開發(fā)的ECFTM技術,比普通二氧
2 氯酸鹽法 氯酸鹽法以氯酸鈉為主要原料,還包含其他氯酸鹽或氯酸。氯酸鈉價格相比亞氯酸鈉便宜許多。在酸性條件下與不同的還原劑生產得到二氧化氯,常用的還原劑有二氧化硫、氯離子、甲醇和過氧化氫等,其中氯離子被認為是直接還原劑,其他則為間接還原劑。加拿大斯特林紙漿化學品公司和瑞典Eka化學品公司是目前生產二氧化氯產品的主要公司。斯特林公司與Rapson教授共同開發(fā)了ECRO二氧化氯R2~R12系列法和ECRO Mathieson法,其高效率和安全經濟的生產程序在國際享有盛名。Eka公司開發(fā)了一系列以單容器法(single vessel process,SVP法)為基礎并結合R系列的二氧化氯組合性工藝,如SVP-LITE法、SVP-HP法、SVP-HPA法、SVP-SCW法、SVP-SCS法、SVP-GLS法、SVP-GAP/S法。
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