Как получить гипохлорит кальция уравнение (4 видео)

Производство гипохлорита кальция

Гипохлорит кальция (нейтральный хлорноватистокислый кальций, химическая формула Ca(ClO)2) представляет собой порошкообразный продукт белого цвета или слабоокрашенный. Согласно ГОСТ 25263-82 товарный гипохлорит кальция должен соответствовать следующим требованиям
(таблица 1):

Таблица 1 — Технические характеристики гипохлорита кальция [2]

Массовая доля активного хлора, %, не менее

Массовая доля воды, %, не более

Массовая доля нерастворимого остатка, %, не более

Предполагается выпуск гипохлорит кальция ПАО «Химпром» по
ТУ 20.13.32-557-05763441-2017.

Технические характеристики гипохлорита кальция по
ТУ 20.13.32-557-05763441-2017

Норма для марок

Порошкообразный продукт белого цвета или слабоокрашенный

2 Массовая доля активного хлора, %, не менее

3 Массовая доля воды, %, не более

4 Массовая доля нерастворимого осадка, %, не более

5 Коэффициент термостабильности, не менее

Гипохлорит кальция предназначен для обезвреживания промышленных циансодержащих стоков золотодобычи, обеззараживания воды, дезинфекции, отбелки. Нейтральная соль гипохлорита кальция характеризуется минимальным содержанием нерастворимых примесей, является стабильным, надёжным и удобным носителем хлора.

Гипохлорит кальция получают путём хлорирования известкового молока:

2Ca(OH)2 + 2Cl2 → Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

В зависимости от концентрации гидроксида кальция, температуры, количества поглощённого хлора выделяются различные кристаллические формы Ca(ClO)2. Для производства гипохлорита кальция характерны технологические трудности, связанные с сушкой пасты и оводнением готового продукта при хранении.

Нежелательное образование хлорида кальция может быть предотвращено путём добавления гидроксида натрия:

Ca(OH)2+ 2NaOH + 2Cl2→ Ca(OCl)2 · 2H2O + 2NaCl

Единственным производителем гипохлорита кальция в России является ПАО «Химпром» (Новочебоксарск).

Описание технологических процессов, используемых в производстве гипохлорита кальция

В промышленности гипохлорит кальция получают натриевым методом, технологическая схема приведена на рисункеОшибка! Источник ссылки не найден.. Сырьём процесса является гашеная известь, едкий натр и хлор.

1. аппарат для приготовления раствора едкого натра; 2. бункер приема и подачи извести; 3,4. аппарат приготовления известкового молока;
5,16. шнек; 6. центрифуга; 7,8,9. хлораторы; 10,11. емкость;12. сушилка; 13. циклон; 14.рукавный фильтр; 15. элеватор; 17. гранулятор;
18. гранулятор; 19. вибросито; 20,21. абсорбционная колонна; 22,24,25. емкость; 23 дозировочный резервуар.

Рисунок 1 — Принципиальная схема получения раствора гипохлорита кальция

Технологический процесс получения гранулированного гипохлорита кальция состоит из следующих стадий:

получение раствора едкого натра с массовой долей 32%; получение известкового молока; первая стадия хлорирования – хлорирование 32%-ного раствора едкого натра и выделение раствора гипохлорита натрия;

Назначение первой стадии хлорирования – получение и осветление раствора гипохлорита натрия. При хлорировании раствора едкого натра в реакционной смеси накапливается хлорид натрия, который после достижения насыщения, частично выкристаллизовывается из раствора в виде осадка. После хлорирования смесь подается в центрифугу, где происходит осветление раствора и отделение влажного осадка хлорида натрия. В осветленном растворе контролируется содержание активного хлора. Полученный осадок хлорида натрия (содержащий небольшое количество гипохлорита натрия и кальция) направляется на переработку. Осветленный раствор гипохлорита натрия – на третью стадию.

вторая стадия хлорирования — хлорирование известкового молока (40%-ный раствор гидроксида кальция) и выделение осадка двуосновной соли гипохлорита кальция;

Назначение второй стадии хлорирования — получение и выделение осадка двуосновной соли гипохлорита кальция Ca(OCl)2·2Ca(OH)2. Реакционная смесь, полученная при хлорировании известкового молока, перекачивается в промежуточную емкость. Из промежуточной емкости смесь подается в центрифугу, где происходит разделение влажного осадка двуосновной соли и маточного раствора (содержит хлориды кальция и натрия и небольшое количество гипохлорита кальция). Влажный осадок двуосновной соли гипохлорита кальция направляется на третью стадию хлорирования, а маточный раствор направляется на переработку.

получение реакционной смеси для третьей стадии хлорирования (раствора двуосновной соли гипохлорита кальция) – смешение гипохлорита натрия и пасты двуосновной соли гипохлорита кальция; третья стадия хлорирования — хлорирование раствора двуосновной соли гипохлорита кальция с последующим выделением осадка нейтральной соли гипохлорита кальция;

Назначение третьей стадии хлорирования — получение и выделение кристаллического нейтрального гипохлорита кальция Ca(OCl)2·xH2O. Влажный осадок двуосновной соли гипохлорита кальция суспендируется в осветленном растворе гипохлорита натрия и подается в реакторы хлорирования. После хлорирования смесь перекачивается в промежуточную емкость. Из промежуточной емкости смесь подается в центрифугу. На центрифуге происходит разделение маточного раствора и пасты гипохлорита кальция. Маточный раствор собирается в сборнике, откуда в виде сырья возвращается в процесс (в реакторы хлорирования первой и второй стадии). Паста гипохлорита кальция направляется на четвертую стадию – сушка и гранулирование нейтрального гипохлорита кальция.

стадия сушки выделенного осадка нейтральной соли гипохлорита кальция с получением товарного гипохлорита кальция, гранулирование и фасовка гипохлорита кальция (выполнена в 3 технологические линии);

Назначение стадии сушки — получение товарного гипохлорита кальция. Паста гипохлорита кальция, полученная на третьем этапе, высушивается в сушилке в потоке горячего воздуха. Высушенный гипохлорит кальция отделяется в циклонах, подвергается гранулированию, рассеву и расфасовывается в металлические барабаны. Воздух после сушилки, содержащий пыль гипохлорита кальция и следы хлора очищается в рукавном фильтре и абсорбционной колонне.

абсорбционная очистка абгазов стадий хлорирования и узлов центрифугирования;

Назначение узла очистки газовых выбросов со стадий хлорирования и центрифугирования – постоянное улавливание хлора и хлористого водорода, содержащихся в абгазах данных стадий. Утилизация газовых выбросов осуществляется методом абсорбционного поглощения хлора.

абсорбционная очистка абгазов стадии сушки;

Для каждой из трех линий сушки предусматривается своя система поглощения газовых выбросов, содержащих хлор и пыль гипохлорита кальция. Утилизация указанных газовых выбросов осуществляется методом абсорбционного поглощения хлора.

Описание технологического процесса приведено в таблице 2, перечень основного оборудования — в таблице.

Таблица 2 — Описание технологического процесса производства гипохлорита кальция

Содержание

Гипохлорит кальция
Основная характеристика вещества
Методики производства
Сравнительный анализ гипохлорита кальция и гипохлорита натрия
Области применения растворов гипохлорита кальция
Использование гипохлорита кальция в бытовой сфере
Востребованный вид готовой продукции
Основные поставщики химической продукции
Фасовка и стоимость продукции
ГИПОХЛОРИТ КАЛЬЦИЯ
🎬 Видео

Видео:Опыты по химии. Разложение карбоната кальция при нагреванииСкачать

Гипохлорит кальция

Гипохлорит кальция, как правило, применяется в виде порошка или порошка с небольшими комками в составе белесого либо коричневатого оттенка. Вещество также характеризуется наличием резкого запаха хлора и отличной растворимостью в воде.

Химический состав гипохлорита кальция включает в себя:

• гипохлорит кальция – Са(OCl)2;
• хлорид натрия – NаСl, где присутствует примесь гидроокиси кальция – Са(ОН)2.

Для анализа химических реакций и написания уравнений используется следующая формула: Са(СlО)2.

Видео:Расчёт дозы гипохлорита натрияСкачать

Основная характеристика вещества

Свободный хлор в составе гипохлорита кальция находится в минимальном содержании, что составляет порядка 68%. Помимо этого определены такие параметры, как:

• Двуосновной соли гипохлорита кальция не свойственна горючесть;
• Обеспечивает возгорание, выступая только в качестве сильного окислителя в реакциях жидких маслообразных органических веществ и пылевидных органических продуктов;
• Максимальные показатели растворимости в воде при условии смешивания в любых соотношениях;

Стоит отметить, что при упаковке, транспортировке и хранении вещества категорически запрещается использование тары из нелегированной и низколегированной стали, так как вследствие воздействия материалов упаковки вещество подлежит процессу разложения. Также не рекомендованы к взаимодействию с Са(СlО)2 медь, чугун, бронза.

Видео:Гипохлорит Кальция 65 (Хлор, Хлорная известь)Скачать

Методики производства

Процессы получения гипохлорита кальция зачастую основаны на реакции известкового молока и хлора. Приготовление Са(СlО)2 основано на использовании только очищенного известкового молока, поступающего в емкости – резервуары, с постоянным перемешиванием смеси с целью исключения нежелательного расслаивания полученной суспензии.

Хлорирование известкового молока, протекающее с задействованием гипохлорита кальция, можно представить в виде химической реакции: 2Са (ОН)2 + 2С12 = Са (С10)2 + Са12 + 2Н20 + 52, 6 ккал

Видео:Как получить НАТРИЙ из ВОДЫ?Скачать

Сравнительный анализ гипохлорита кальция и гипохлорита натрия

Отличительной чертой гипохлорита натрия является то, что на практике применения его расход практически в два раза превышает норму расхода гипохлорита кальция. Все дело в том, что гипохлориту натрия свойственно повышенное количество солей в составе.

Очевидны различия веществ и по содержанию хлора: если речь идет о гипохлорите кальция, то свободный хлор находится в пределах показателей от 68% до 75%. В то время как реализация гипохлорита натрия осуществляется в жидком состоянии вещества, в котором часть свободного хлора составляет порядка 10 – 14%.

К преимуществам Са(СlО)2 относятся:

• Наименьшая площадь, занимаемая при хранении;
• Порошок безопасен при хранении, так как вещество в жидком состоянии с 10-14% хлора допускает потенциальную опасность из-за возможности пролития, смешивания, утечки и прочего.
• Длительный срок хранения, что составляет около 2 – х лет с момента выпуска продукции, в то время как гипохлорит натрия хранится в течение одного месяца.
• Согласно инструкции, прикрепляемой к реализуемому товару, гипохлорит кальция не подвержен влиянию пониженных температур.

Видео:Использование гипохлорита кальция для обезображивание воды в бассейнахСкачать

Области применения растворов гипохлорита кальция

Гипохлоритом кальция в состоянии любого из возможных растворов зачастую принято заменять хлорную известь. Как и хлорная известь, гипохлорит кальция широко применяется на всех этапах дезинфекции, включая профилактическую, текущую и заключительную процедуру.

Обработка гипохлоритом кальция гарантирует отличное обеззараживание любых поверхностей, предметов, объектов, включая источники, по сути, представляющие собой очаги возникновения заболеваний инфекционного характера. Способы проведения обработки существуют в нескольких вариантах:

• Орошение посредством микрораспыления через специальный инвентарь или оборудование;
• Осуществление уборки влажного типа (протирание и мытье);
• Краткосрочное или долгосрочное замачивание предметов (объектов) в активном растворе при условии, что материал объекта не подвержен воздействию Са(СlО)2.

Видео:Получение ОКСИДА КАЛЬЦИЯ. Разложение КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ( МЕЛА). Реакция с водой. Опыты по химииСкачать

Использование гипохлорита кальция в бытовой сфере

Наибольший спрос на вещество отмечается в бытовой сфере жизни человека. Основываясь на информацию, содержащуюся на упаковке или в инструкции по применению каждого конкретного производителя, определена специфика использования Са(СlО)2:

• Меры по обеззараживанию поверхностей. Осуществляются с использованием вещества с различной концентрацией посредством орошения;
• Согласно инструкции по применению проведение дезинфекции объектов проводится с соблюдением норм использования: 300 – 500 мл разведенного гипохлорита кальция на 1 кв. м. Время обработки – 1 час.
• В процедурах по дезинфекции тканей и ветоши, применяемых при уборке производственных, служебных и офисных помещений;
• Чистка и санитарная обработка посуды и кухонного инвентаря, особенно в местах общественного питания;
• Регулярная санитарная обработка сантехники в производственных и жилых помещениях.

Видео:ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРОФОРМА. Реакция Гипохлорита Натрия и Ацетона. Реакция NaClO + (CH3)2COСкачать

Востребованный вид готовой продукции

В настоящее время наиболее востребован гипохлорит кальция, состав которого отличается наличием хлора активного в величине 45%. Токсичность Са(СlО)2 определена по ГOCТ 12. 1. 007 – 76. Гипохлориту кальция присвоен 3 класс опасности (умеренно – опасные), с условием попадания вещества в желудочно-кишечный тракт и 4 класс опасности (малоопасные) при воздействии на кожные покровы человека.

Видео:Получение хлората калия, бертолетовой соли из отбеливателя (химия)Скачать

Основные поставщики химической продукции

На сегодняшний день рынок химической продукции заполнен как представителями отечественных производителей, так и зарубежных конкурентов. Основными отечественными поставщиками Са (СlО)2 являются:

• ООО «РУСХИМ», г. Дзержинск;
• ТД «АкваХим», г. Казань;
• ТД «АкваСорб», г. Екатеринбург;
• ПКФ «НИЖЕГОРОДХИМПРОДУКТ», г. Нижний Новгород;
• ООО «ТК – ТОПАЗ», Московская область.

Особым спросом пользуется нейтральный гипохлорит кальция, представляющий собой смесь Ca(OCl)2 (гипохлорит кальция) с NaCl (хлорид натрия) с присутствием примеси Ca(OH)2 (гидроокись кальция).

Достаточно внушительный сегмент рынка представлен товарами китайских заводов – изготовителей, поставляющих продукцию достаточно высокого качества, но по сравнительно низкой цене, составляющей порядка 4 300 рублей за 50 – килограммовую упаковку при оптовой закупке.

Видео:Получение АЦЕТИЛЕНА. Получение КАРБИДА КАЛЬЦИЯ. Реакция КАРБИДА КАЛЬЦИЯ и ВОДЫ. Опыты по химии дома.Скачать

Фасовка и стоимость продукции

Готовый порошкообразный гипохлорит кальция фасуется в специальную тару, среди которой:

• барабан из стали (1, 3 тип) объемом от 50 до 100 дм3;
• барабан из стали (1 тип) с оцинковкой, с условием того, что вещество будет израсходовано в течение года;
• барабан из углеродистой стали (1, 3 тип) с полиэтиленовыми вкладышами – мешками;
• мешок из полиэтилена с объемом в 30 л.

Долгосрочная транспортировка зачастую осуществляется посредством использования железнодорожных контейнеров.

Видео:Получение Оксида Кальция - CaO. Разложение Нитрата Кальция - Ca(NO3)2Скачать

ГИПОХЛОРИТ КАЛЬЦИЯ

Получение гипохлорита кальция основано на взаимодействии известкового молока с хлором62’113′ ш.

Известковое молоко приготовляют гашением извести избытком воды в аппаратах непрерывного действия — гасителях—вращающихся (8—12 обJМин) горизонтальных железных барабанах, рао положенных с небольшим уклоном. С одного конца барабана вводят жженую известь и воду. Вытекающее из гасителя молоко очищается от кусочков «недопала» и «перепала» и других примесей отстаиванием, например в пескоочистителях непрерывного действия. Молоко высокой концентрации, более вязкое и плохо отстаивающееся от мелких частиц примесей, очищают фильтрацией во вращающихся сетчатых барабанах или на вибрационных ситах115.

Очищенное известковое молоко поступает в резервуары-хранилища, снабженные медленно вращающимися мешалками (5—Ю об/мин), предохраняющими суспензию от расслаивания. В этих резервуарах молоко охлаждается с помощью водяных змеевиков от 50—60° до 15—20°. Очищенное и охлажденное молоко пропускают через колонну, в которой улавливается непоглощенный хлор из газа, уходящего из аппаратов для хлорирования. Из колонн молоко поступает на хлорирование в абсорберы.

При хлорировании известкового молока протекает реакция: 2Са(ОН)2 + 2С12 = Са(С10)2 + СаС12 + 2Н20 + 52,6 ккал

Одновременно происходит образование основных солей и кристаллогидратов гипохлорита кальция. Вследствие этого условия осуществления производственного процесса сильно влияют на состав и качество продукта.

Существуют разные методы производства гипохлорита кальция. Когда хлорированию подвергают известковое молоко концентрацией 50—100 г/л Са(ОН)2, то гипохлорит находится в растворе и после удаления нерастворивщейся части раствор выпаривают с выделением кристаллов, представляющих собой нейтральный гипохлорит кальция с небольшой примесью основной соли116. При выпаривании раствора и увеличении концентрации СаС12 растворимость гипохлорита кальция резко уменьшается117. Кристаллы отделяют от маточного раствора и высушивают.

При хлорировании концентрированного известкового молока, содержащего 450—600 г/л Са(ОН)2, образующийся гипохлорит кальция выделяется в осадок. Вначале в твердой фазе находится двуосновной гипохлорит кальция Са (СЮ)2-2Са (ОН)2. Отделением осадка от маточного раствора можно получить продукт, содержащий после сушки около 45% активного хлора (вместо теоретических 49%), около 4% СаС12, 47% Са(ОН)2, 3% СаСОз и 1% влаги. Этот продукт дает при растворении очень большое количество известкового шлама, что затрудняет его использование.

Дальнейшим хлорированием суспензии двуосновного гипохлорита кальция, в зависимости от принятого режима процесса, можно получить в осадке или дветретиосновной гипохлорит ЗСа(С10)2-2Са(0Н)2-2Н20 или нейтральный гипохлорит кальция Са(С10)2-ЗН20. Дветретиосновной гипохлорит кальция легче отфильтровывается от маточного раствора, чем нейтральный, обра. зующий по окончании хлорирования густую суспензию. Теоретическое содержание активного хлора в дветретиосновном гипохлорите равно 70%. Практически можно получить продукт, содержащий 55—60% активного хлора и 18—20% Са(ОН)2.

Содержание активного хлора в чистом нейтральном гипохлорите кальция Са(СЮ)з • ЗН20 равно 71%. После его обезвоживания сушкой при 60° в токе сухого не содержащего С02 воздуха можно получить безводный гипохлорит кальция, в котором теоретически должно быть 99,2% активного хлора. При промышленном производстве, вследствие частичного разложения при сушке и других операциях и загрязнения примесями, продукт содержит •65—80% активного хлора. Получаемые хлорированием суспензии соединений гипохлорита кальция часто высушивают в распылительных сушилках до влажности 1% и ниже.

Хлорируют также известковое молоко с добавкой NaOH. При этом в осадок выделяются кристаллы СаС12-NaCIO-NaCl• 12Н20, •Осадок, отделенный от маточного раствора, можно обработать суспензией, полученной хлорированием известкового молокаИ8. При соотношении СаС12 в суспензии гипохлорита кальция и NaOCl, содержащемся в тройной соли, равном 1:2, весь СаС12 переходит при взаимодействии с NaOCl в Са(С10)2. После отделения твердой фазы от раствора и высушивания ее получают продукт — гипохлорит кальция, содержащий больше 70% активного хлора. .Иногда для высаливания соединений гипохлорита в прохлориро — ванную массу вводят раствор хлорида кальция И6. В несколько измененном виде этот способ применяется для получения гипохлорита кальция из газов, отходящих из электролизеров производства металлического магния119 и содержащих около 3,5% хлора, 1—2% НС! и примеси С02. Часть охлажденного и очищенного от НС1 газа направляют в абсорбционные колонны, орошаемые известковым молоком, другую часть — в колонны, орошаемые раствором едкого натра. Образующиеся растворы смешивают, в результате чего осуществляется обменное разложение:

Готовый продукт содержит около 40% активного хлора. Этот :метод получения гипохлорита кальция может быть использован на установках обезвреживания любых других хлорсодержащих газов, на которых большей частью выпускают раствор хлорида кальция.

Контроль процесса хлорирования осуществляют или химическим способом 12°, или измерением окислительно-восстановитель — яого потенциала 122. Последний метод позволяет осуществить •автоматический, непрерывный и дистанционный контроль процесса в закрытом реакторе. При этом контролируется скорость реакции* режим подачи хлора, конец реакции, а также перемешивание реакционной массы.