电解法制备高纯ClO2技术.pdf

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1、第38卷第7期化学工程Vo1．38NO．72010年7月CHEMICALENGINEERINGfCHINA)Ju1．2010电解法制备高纯C102技术韩瑞雄，周俊波(北京化工大学机电工程学院，北京100029)摘要：为了开发经济实用的高纯CIO：制备工艺，对电解氯酸盐溶液制备C10：的技术进行了研究。通过电解氯酸盐自动催化循环制备高纯CIO：的实验，讨论了氯酸盐的浓度、电解液的氢离子浓度、电解液温度、电流密度以及电解液中C10：剩余浓度对产品气体中CIO：质量分数的影响。研究结果表明，实验产生的产品气体，C10：的质量分数均在9o％以上，当在最佳条件下，即氯酸盐浓度约为1．0mol／L，电

2、解液的氢离子浓度约为4．90mol／L，电解液温度约为28℃，电流密度约为975A／m的条件下，产生C10的质量分数可达98％左右。关键词：C10；电解；氯酸盐；杀菌消毒剂中圈分类号：TQ151．41文献标识码：A文章编号：1005-9954(2010)07-0054-04ElectrolyticpreparationtechnologyofextremelypureCIO2HANRui-xiong．ZH0UJun·bo(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beij

3、ing100029，China)Abstract：TodevelopaneconomicalandpracticalpreparationprocessofextremelypureC102，theC102preparationtechnologybymeansofchloratesolutionelectrolysiswasstudied．Throughtheexperimentofchlorateelectrolysisandauto—catalyticcyclingpreparationofhighpurityClO2，theinfluencesoftheconcentrationo

4、fchlorate，theconcentrationofhydrogenionsinelectrolyte，thetemperatureofelectrolyte，thecurrentdensityandtheconcentrationofCIO2intheelectrolyteonthemassfractionofC102productwerediscussed．TheexperimentalresultsshowthatthemassfractionofC102isabove90％．Undertheoptimumconditionsofchlorateconcentrationofab

5、out1．0mol／／L，theconcentrationofhydrogenionsinelectrolyteofabout4．90mol／L，thetemperatureofelectrolyteofabout28oC，thecurrentdensityofabout975A／m，themassfractionofC102producedcanreachabout98％．Keywords：C102；electrolysis；chlorate；antisepticdisinfectant二氧化氯(C10：)是国内外公认的高效、广谱、杂有大量的氯气。而电解法只是局限于亚氯酸盐快速、安全无毒

6、的杀菌消毒剂，被称为“第4代消的电化氧化，由于亚氯酸钠价格较氯酸钠昂贵，所毒剂”[1-2]。C10，正以其独特的优良性能，被世界以失去了竞争能力。卫生组织(WHO)和美国环保署(EPA)等权威机在前人研究的基础上，通过直接电解氯酸盐、自构确认为氯系消毒剂理想的更新换代产品。在动催化循环制备高纯C10的实验，探讨了氯酸盐浓饮水消毒工业给水处理、二次给水消毒、医院废水度、电解液的氢离子浓度、电解液温度、电流密度以处理、食品消毒以及纸浆纤维的漂白等方面得到及电解液中CIO剩余浓度对产品气体中CIO：质量越来越广泛的应用J。目前，化学法主要是利用分数的影响。氯酸钠为原料，在酸性条件下与不同的还原剂

7、(Cl一，CH，COOH，SO2，H：O：等)生产得到CIO，反1电解法制备CIO：的反应原理应得到的产品气体中含有C10质量分数较低，混由于阴极的催化作用，电流的作用微小，基金项目：化工与环保北京市技术转移中心资助项目(000208)作者简介：韩瑞雄(1983一)，男，硕士研究生，研究方向为特种气体制备与分离净化，E-mail：258603186@163．com；周俊波，博士生导师，通讯联系人，研究方向为化工分离工艺及