爱华网第一节产品概述
漂粉精（Higghtest bleaching powder）又名高效漂白粉，主要成分是次氯酸钙，根据生产工艺的不同，还含有氯化钙或氯化钠及氢氧化钙等成分，其有效氯含量大于60%。漂粉精具有很强的杀菌、消毒、净化和漂白作用，在洗毛、纺织、地毯、造纸等行业具有广泛的应用。主要是由次氯酸钙与水和二氧化碳发生反应生成具有强氧化性的次氯酸.由次氯酸消除污渍。
别称：次氯酸钙；高效漂白粉；三次氯酸钙合二氢氧化钙。
化学式：3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2。
分子量：577.0。
第二节产品说明及理化性质
漂粉精白色或灰白色粉状、粉粒状或粒状固体，有强烈的刺激性气味。主要成份为次氯酸钙，有效氯含量≥60%，溶于水（12.8g/100g)放出大量热和初生态氧。有效氯60~70%。加热急剧分解会引起爆炸，与酸作用可放出氯气，与有机物及油类反应能引起燃烧，遇高温易发生分解和爆炸。常温下储存不分解，储存一年后有效氯含量降低2~4%。受潮易分解。长时间保存有效氯仅降低约2%。也有压制与片状者。在无水状态下较稳定，不易分解。但遇水或潮湿空气或强烈日晒及150℃以上，会引起燃烧或爆炸。杀菌作用比漂白粉高1倍。
第三节技术指标
漂粉精质量指标 执行国家标准GB/T 10666-2008（见表1）。
表1漂粉精质量指标
指标名称 | 优等品 | 一等品 | 合格品 |
有效氯（以Cl计）≥ | 65.0 | 60.0 | 55.0 |
水份≤ | 3 | 4 | 4 |
稳定性检验有效氯损失≤ | 8.0 | 10.0 | 12.0 |
粒度：粒状335μm-2mm ≥ | 90 | - | - |
表2 三废控制指标
三废种类 | 指 标 |
洗涤液、废水排放 | 6 ≤pH≤9；SS≤50mg/L；COD≤60mg/L  |
HCl烟道排放 | ≤150mg/m3 |
Cl2烟道排放 | ≤85mg/m3 |
表3作业环境卫生指标
类别 | 指标 |
氯 气 | ≤1mg/m3 |
漂粉精粉尘 | ≤8mg/m3 |
第四节国内外主要生产工艺介绍
漂粉精是一种具有百年历史的化工产品，其主要成分次氯酸钙含量可达60%以上，稳定性强，杂质少，其饱和水溶液pH值接近中性，具有使用方便、易于运输和储存等优点，被广泛应用于化工、军工、轻工、食品卫生日及民用和工业消毒。该产品虽有百年历史，因有诸多优点，所以在消毒剂领域的消费量经久不衰，至今仍具有较强的生命力。
漂粉精的生产方法有三大类，即钙法、钠法和次氯酸法。
1 钙法生产漂粉精
钙法生产漂粉精技术为石灰浆料在反应器中与氯气反应，通过观察生成物的结晶状态确定反应终点，反应结束后的浆料经分离、干燥、冷却后得到成品。该法生产的产品有效氯一般为60~62%，且多数厂家生产的产品为不规则颗粒或粉末，使用不方便。产品中含有约10%吸湿性强的氯化钙，产品稳定性差，同时产品中还有约20%未反应的氢氧化钙，产品使用后残渣多。该法生产中，每吨产品排放约10t废液，含有效氯约10%，且较难处理。钙法每生产1t漂粉精需2.9t石灰石、2t氯气。
反应原理为：石灰浆氯化时由于反应条件不同，生成一系列对水的溶解度不同的各种晶体，如中性无水次氯酸钙，二、三水合次氯酸钙，半碱式次氯酸钙等等。通常以二水合次氯酸钙及二碱式次氯酸钙、半碱式次氯酸钙结晶形式取出，其反应式为：
8Ca(OH)2＋6Cl2→3Ca(ClO)2＋3CaCl2＋6H2O＋359.6KCal/kgmol
钙法生产高效漂粉精工艺其特征在于：ａ. 配浆氯化工序：在开车时，将熟石灰（氢氧化钙），配制成浓度小于25%的浆液加入反应釜中，通入氯气进行反应，控制反应温度低于50℃，以pＨ值控制反应过程，终点为pＨ=10~11。停止通氯，浆液搅拌待出。ｂ. 过滤工序：将反应釜中的浆液送至过滤槽，抽滤，去除不溶物和胶状物，滤液为氯化钙和次氯酸钙混合液;ｃ.盐析工序：将滤液送至盐析槽，控制物料温度50℃以下，加入一定量的氯化钙粉末，搅拌，静置30min，离心分离得次氯酸钙，经干燥即可制得高效漂粉精。
2钠法生产漂粉精
钠法漂粉精技术是针对钙法生产技术的不足而开发出来的。在生产中引入了氢氧化钠，将吸湿性强的氯化钙转化成氯化钠，提高了产品的稳定性。同时能使原料氢氧化钙能较完全的转化，其产品中氢氧化钙约≤3%，因此在使用的有效浓度下，不会产生残渣。由于杂质含量低，产品有效氯含量一般能达到20%以上，产品可通过湿法或干法造粒技术使产品成颗粒状，使用安全方便。同时母液也得到了治理，在回收了其中的有效氯后，其中的氯化钠经净化处理后可用于氯碱厂电解。
目前有代表性的生产工艺主要有以下几种。
(1)Iathieson法（三合盐法）
石灰和NaOH的混合浆料经氯化，在冷至-10℃左右，便析出Ca(ClO)2•NaClO•NaCl•12H2O三合盐，这是500~1000μm以上长度的六角柱状巨大结晶，易与母液分离。另外预先氯化一份石灰浆料，使其中含有的氯化钙与三和盐中的NaClO等当量混合，并加热到16℃以上进行复分解，生成Ca(ClO)2•2H2O和NaCl反应式如下：
2Ca(OH)2 8NaOH 6Cl218H2O2〔Ca(ClO)2•NaClO•NaCl•12H2O〕
2Ca(OH)22Cl2Ca(ClO)2•2H2OCaCl2
CaCl2 2〔Ca(ClO)2•NaClO•NaCl•12H2O〕3Ca(ClO)2 4NaCl 24H2O
以上三式相加：Ca(OH)2 2NaOH2Cl2Ca(ClO)2•2H2O2NaCl
(2)Olin法(真空蒸发法)
对2molNaOH和1 molCa(OH)2的混合浆料用干微量氯气连续氯化，氯化后的浆料在真空下蒸发浓缩。由于Ca(ClO)2•2H2O的四角板状结晶和NaCl的立方体结晶在浆料中的浮力不同而进行分级析出，将分级析出的浆料各自分别进行分离，其两种母液分别返回分级器循环利用。反应式如下：
Ca(OH)2 2NaOH2Cl2Ca(ClO)2•2H2O 2NaCl
(3) 日曹法
NaOH和Ca(OH)2摩尔比为2:1的混合浆料经氯化，生成1 molCa(ClO)2和2 molNaCl.分离出结晶的Ca(ClO)2•2H2O后，母液的组成为NaCl约20%，Ca(ClO)2约10%以上，Ca(ClO)2的损失比较大。本方法分两段氯化：第一段是在50%的NaOH中加入3~6倍上述组成的母液进行氯化，NaCl的大结晶形式析出，其反应按下面形式进行，此处母液仅作为介质起稀释作用，分离出析出的NaCl，则得到NaClO和NaCl的混合液。第二段是用上述溶液中的NaClO对高浓度Ca(OH)2浆料进行氯化，则析出Ca(ClO)2•2H2O的四角板状结晶。反应式如下：
其第一段氯化：
4NaOH 2Ca(ClO)2（母液中）2Ca(OH)2 4 NaClO
2Ca(OH)2 2Cl2Ca(ClO)2 CaCl2 2 H2O
CaCl22NaClOCa(ClO)2 2NaCl
以上三式相加：
4NaOH 2Cl22NaClO 2NaCl 2H2O
第二段氯化：
Ca(OH)22NaClOCa(ClO)2•2H2O2NaCl
(4)Pennal法(培纳尔法)
快速氯化高浓度Ca(OH)2浆料，析出Ca(ClO)2•2H2O（注意：这里必须防止）Ca(ClO)2•1/2Ca(OH)2的结晶析出）。当过滤这种浆料时，必须用NaClO溶液洗涤结块物，使附在结块上的CaCl2复分解变成为Ca(ClO)2 和NaCl。最后用高压挤压过滤机将母液完全分离出而制成硬块产品。反应式如下：
2Ca(OH)2 2Cl2Ca(ClO)2•2H2OCaCl2
CaCl22NaClOCa(ClO)2 2NaCl
(5)奥琪传统工艺
先用50%NaOH溶液氯化制成高浓度NaClO溶液，其中析出的NaCl分离回收。用母液和高浓度Ca(OH)2浆料配成母液灰浆料，该母液灰浆料先用高浓度NaClO氯化，再接着用氯气氯化，生成Ca(ClO)2•2H2O四角板状结晶。反应式如下：
2NaOHCl2NaClO H2O NaCl
Ca(ClO)2（母液中）2Ca(OH)2Ca(ClO)2•2Ca(OH)2
Ca(ClO)2•2Ca(OH)24NaClO3Ca(ClO)2 4NaCl 2H2O
2Ca(OH)22Cl2Ca(ClO)2 CaCl22H2O
CaCl22NaClOCa(ClO)2 2NaCl
总：2Ca(OH)2 2NaClO2Cl22Ca(ClO)2 2NaCl 2H2O
(6) 加拿大凯密迪工艺（江汉盐化厂）法
母液中的Ca(ClO)2与Ca(OH)2反应生成二碱式盐Ca(ClO)2•2Ca(OH)2结晶，分离出该结晶量。
(7) 意大利迪诺拉工艺
迪诺拉工艺包括石灰熟化、氯化反应、过滤、干燥、成品包装、母液处理等工序。氯化反应在三个反应器中分三级进行。一级反应器中得到的浆料入二级反应器，加入一定量的烧碱和氯进行反应，二级反应浆料流入三级反应器，再补充适量氯使其反应完全。
一级反应器中的化学反应为：
2Ca(OH)22Cl2Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O
二级反应器中的化学反应为：
2NaOHCl2NaClO NaCl H2O
2NaClOCaCl2Ca(ClO)2 2NaCl
迪诺拉工艺中采用了氢氧化钠大于热交换氯化钙所需的量，而没有在NaClO-NaCl体系中间用或分离NaClO的技术，却以盐酸酸化母液回收氯气的方法对付。因而该工艺的原材料消耗较高而产品质量较差。与Ca(OH)2浆料和液碱配成二次浆料，二次浆料通氯气氯化，析出Ca(ClO)2 •2H2O薄角板状结晶。反应式如下：
Ca(ClO)2（母液中）2Ca(OH)2Ca(ClO)2•2Ca(OH)2
Ca(ClO)2•2 Ca(OH)2Ca(OH)2 6NaOH6Cl24Ca(ClO)2•2 H2O6NaCl
以上几种工艺方法各有特点，以上工艺均能生产出合格产品，均有较低的原材料消耗。但也各有其不足，为上述三合盐法要消耗大量的冷冻量，上述奥林法要较多的蒸汽和真空动力，上述日曹法要进行两段氯化，工艺相对较复杂，上述培纳尔法的快速氯化技术较难掌握，上述奥琪传统工艺废液排出量较低，为0.11t/t产品，但原材料动力消耗较凯密迪工艺法稍高，上述凯密迪工艺法虽原材料动力消耗稍低，但含NaCl废水排放量较多，达2.8t/t产品。
国内钠法制备漂粉精化学反应式如下：
(1) 一次氯化：
2NaOHCl2NaClONaCl H2O
(2) 二次氯化：
2Ca(OH)2 2Cl2Ca(ClO)2CaCl 2H2O
2NaClOCaC12Ca(ClO)22NaCl
一次氯化工艺条件为：温度，20~25℃ ；时间，2.5~3.0 h。二次氯化工艺条件为：温度，10~15℃ ；时间，1.5~2.0 h。此条件下工艺基本稳定，产品有效氯含量可达70% ，其它技术指标也基本达到要求。其工艺路线示意图见图1。
3次氯酸法生产漂粉精
次氯酸法是用预先制备的次氯酸氯化石灰浆料得到次氯酸钙。因此其产品中杂质更少，产品纯度更高，其产品的有效氯可达75%以上，产品也更稳定，使用也更安全方便。生产中三废也得到很好的处理。唯其不足的是因为次氯酸的腐蚀性很强，其相关设备的材质需用钽材，其价格是钛材的10倍左右，因此其设备投资很高，引起其产品成本增加，竞争能力降低。
