| 二氧化氯 性質(zhì) |
| 熔點 | -59°C |
| 沸點 | 11°C |
| 密度 | 3.09g/L |
| 水溶解性 | Soluble oC |
| 穩(wěn)定性 | May decompose explosively on shock, friction or concussion, or on heating rapidly. Strong oxidant - reacts violently with combustible and reducing materials, and with mercury, ammonia, sulphur and many organic compounds. |
| CAS 數(shù)據(jù)庫 | 10049-04-4(CAS DataBase Reference) |
| NIST化學(xué)物質(zhì)信息 | Chlorine dioxide(10049-04-4) |
| EPA化學(xué)物質(zhì)信息 | Chlorine oxide (ClO2)(10049-04-4) |
| 化學(xué)性質(zhì) | 黃綠色或黃紅色氣味。有類似氯氣和硝酸的特殊刺激臭味。液體為紅褐色，固體為橙紅色。 易溶于水，溶于堿溶液、硫酸。 |
| 生產(chǎn)方法 | 穩(wěn)定性二氧化氯的生產(chǎn)，由于生產(chǎn)工藝和選用原料不同，有許多方法。大體上都是首先制備較高純度的二氧化氯，然后把二氧化氯吸收到含穩(wěn)定劑的水溶液中，生成穩(wěn)定性二氧化氯水溶液。 近年來，美國和日本等相繼開發(fā)了固體二氧化氯。 硫酸-氯酸鈉法將氯酸鈉和氯化鈉的摩爾比為1：1.05的混合水溶液加入反應(yīng)器，再加入98%硫酸，于35℃下進(jìn)行反應(yīng)，生成的二氧化氯和氯氣，由通入空氣驅(qū)出。把反應(yīng)生成的二氧化氯和氯氣的混合氣體送入二氧化氯吸收塔，用含穩(wěn)定劑的水溶液對流吸收，生成穩(wěn)定性二氧化氯水溶液。其 NaC1O3+NaCl+H2SO4→C1O2+0.5C12+Na2SO4+H2O 未溶的氯氣則進(jìn)入氯氣吸收塔，用堿液吸收生成次氯酸鈉。 鹽酸一亞氯酸鈉法將亞氯酸鈉溶解于水中配成適當(dāng)濃度的溶液加入反應(yīng)器中，把鹽酸按適當(dāng)配料比在攪拌下加入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，生成的二氧化氯氣體，由通入空氣驅(qū)出。把生成的二氧化氯氣體送人二氧化氯吸收塔，用含穩(wěn)定劑的水溶液對流吸收，生成穩(wěn)定性二氧化氯水溶液。其 NaC1O2+HCl→C1O2+NaC1+0.5H2 吸附法用硅酸鈣、分子篩、硅膠等多孔性物質(zhì)作為吸附劑，吸附溶液中的二氧化氯后變成固體二氧化氯。 |
| 生產(chǎn)方法 | 新馬蒂遜法 將氯酸鈉溶液（600 g/L）與硫酸（95%～98%）連續(xù)定量地從液面下送入反應(yīng)器。經(jīng)空氣稀釋后的5%～8%二氯化硫氣體通過氣體分布板進(jìn)入反應(yīng)器。為了提高收率，一般用兩個反應(yīng)器，個反應(yīng)器溫度30～40℃，氯酸鈉含量20～22g/L，硫酸9.0mol/L，氯化鈉5～6/L，第二個反應(yīng)器溫度40～45℃，氯酸鈉含量2g/L，硫酸9.3mol/L，氯化鈉7g/L。反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體進(jìn)入洗氣器，用氯酸鈉液洗去氣體中夾帶的硫酸、鹽酸及未反應(yīng)的二氧化硫后，進(jìn)入吸收塔用冷水吸收，制成6～8g/L的二氧化氯水溶液。 將氯酸鈉和氯化鈉的混合水溶液按1︰1.05的摩爾比送入反應(yīng)器，加硫酸（98%）在35～55℃下進(jìn)行還原反應(yīng)， |
| 生產(chǎn)方法 | 以氨酸鹽為原料，在酸性介質(zhì)中還原制得二氧化氯，由于還原劑的不同，又可分為：二氧化硫法，其中有新馬蒂遜法，新大曹法；鹽酸法，其中有開斯汀法；食鹽法，其中有R2法、R3（SVP法）。目前工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用較多的方法有新馬蒂遜法，R2法、R3法、開斯汀法。R8法是80年代中期開發(fā)的新方法。1．新馬蒂遜法 將600g/L氯酸鈉溶液與95%～98％硫酸連續(xù)定量地送入反應(yīng)器，經(jīng)空氣稀釋的5%～8%二氧化硫氣體通過氣體分布板進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)器有兩個,反應(yīng)器于30～40℃進(jìn)行反應(yīng)，而反應(yīng)大部分在此完成，使用第二反應(yīng)器可提高氯酸鈉的利用率。反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體送到洗氣器中,二氧化氯氣體送入吸收塔用冷水吸收,制成6～8g/L二氧化氯水溶液。第二反應(yīng)器溢流出的廢液進(jìn)入氣提塔，從塔底通入少量空氣，以提出溶解在溶液中的二氧化氯,氣體通過洗氣塔進(jìn)入二氧化氯吸收塔，用冷水吸收，制成二氧化氯水溶液。從氣提塔排出廢液可回收利用。其反應(yīng)式如下： 2Na2ClO3＋SO2＋H2SO4 → 2ClO2＋2Na2SO4十H22．開斯汀法 用鹽酸還原氯酸鈉制得二氧化氯和氯化鈉，把氯化鈉再電解制成氯酸鈉。從電解槽出來的溶液含氯酸鈉360～400g/L，氯化鈉8O～100g/L，與32%鹽酸同時加入反應(yīng)器，溢流通過至第六反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度分別為20、40、60、80、100、103℃，使鹽酸與氯酸鈉充分反應(yīng)。從最后第三個反應(yīng)器通入空氣，攪拌反應(yīng)溶液，并稀釋反應(yīng)生成的二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯吸收塔用冷水吸收生成二氧化氯水溶液。未被吸收的氯氣用堿液吸收，制成次氯酸鈉溶液。其反應(yīng)式如下： NaC1O3＋2HC1→ClO2＋0.5Cl2＋NaCl＋H2O3．R2法 將氯酸鈉和氧化銷的摩爾比為1：1.05的混合水溶液加入反應(yīng)器，再加入98%硫酸，于35～55℃進(jìn)行反應(yīng)，生成的二氧化氯和氫氣由通入空氣驅(qū)出。把反應(yīng)生成的二氧化氯和氫氣的混合氣體進(jìn)入二氧化氯吸收塔，用水對流吸收，生成二氧化氯水溶液，而來溶的氯氣則進(jìn)入氯氣吸收塔，用堿液吸收生成次氯酸鈉。其反應(yīng)式如下： NaC1O3十NaCl十H2SO4 → ClO2十0.5Cl2十Na2SO4十H2O氣提塔排出的廢液，含有和硫酸，可供牛皮紙漿生產(chǎn)之用。4．R3法 該法生產(chǎn)二氧化氯的反應(yīng)與R2法基本相同。其關(guān)鍵是的二氧化氯發(fā)生器，它在減壓時可得到濃度為36%的產(chǎn)品。在普通常壓法中這樣的濃度會爆炸。把發(fā)生器底部流出的反應(yīng)生成液中的硫酸鈉晶體淤漿與氯酸鈉和氯化鈉混合進(jìn)料，再煮沸，與硫酸進(jìn)一步混合，從頂部進(jìn)入發(fā)生器。反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化氯和氯氣被少量空氣稀釋后，一起流入冷凝器，經(jīng)冷卻后進(jìn)入吸收塔。生成二氧化氯溶液含ClO2 8g/L。其反應(yīng)式如下： NaC1O3十NaCl十H2SO4 → ClO2十0.5Cl2十Na2SO4十H2O為了防止爆炸，整個系統(tǒng)壓力維持在26.66～39.99kPa的低壓，這樣就保持混合物的穩(wěn)定性。5．R8法 該法與R3法基本相同，使用甲醇作為還原劑生產(chǎn)二氧化氯，副產(chǎn)的產(chǎn)量比法R3要少。把原料工業(yè)氯酸鈉。發(fā)煙硫酸、甲醇和氯化鈉在特制容器（反應(yīng)——蒸發(fā)——結(jié)晶為一體的單元反應(yīng)器）二氧化氯發(fā)生器中，當(dāng)系統(tǒng)溫度（70+4）℃，在13.32kPa減壓下，反應(yīng)介質(zhì)酸度控制4～5mol，氯酸鈉與甲醇摩爾比約4：1時，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化氯，流入冷凝器，經(jīng)冷卻后進(jìn)入二氧化氯吸收塔，生成二氧化氯溶液含ClO2 8～10g/L。其反應(yīng)式如下： 4NaCl＋4H2SO4＋CH3OH → 4ClO2＋4NaHSO4＋HCOOH＋3H2O消耗定額（t／t） 新馬蒂遜法 開斯汀法 R2法 R3法 R8法氯酸鈉（NaCIO398．5％） 1.65～1.7 1.63 1.17 1.57～1.66 1.64硫酸（H2SO498％） 1.38～2.5 - 4.8～5.5 1.6～1.7 1鹽酸（HCl 100％計） - 1．5 - - -二氧化硫（SO299．7％） 0.54～0．64 - - - -氯化鈉（NaCl 90％） 0.09～0.34 - 0.95 0.95 -甲醇（HCOOH） - - - - 0.19 |
| 生產(chǎn)方法 | C1O2的生產(chǎn)方法很多，這里僅介紹硫酸法。即在硫酸介質(zhì)中用SO2還原氯酸鈉可生成二氧化氯氣體： 2NaClO3+SO2→2ClO2+Na2SO4 將氯酸鈉溶液(600g/L)與硫酸(95%～98%)連續(xù)定量地從液面下加入反應(yīng)器，經(jīng)空氣稀釋后的5%～8%的S02氣體分別通人和第二反應(yīng)器。反應(yīng)大部分在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，溫度30～40℃，氯酸鈉濃度20～22g/L，硫酸9.0g/L，氯化鈉5～6g/L。反應(yīng)器溢流出的反應(yīng)尚含有少量的氯酸鈉，在第二反應(yīng)器內(nèi)與S0z充分反應(yīng)，溫度40～45℃，氯酸鈉濃度2g/L，硫酸9.3g/L，氯化鈉7g/L。第二反應(yīng)器溢流出的廢液進(jìn)入氣提塔，用少量空氣氣提回收溶解在廢液中的二氧化氯。廢液可回收硫酸鈉等副產(chǎn)物。氣提氣體返回第二反應(yīng)器，第二反應(yīng)器生成的二氧化氯和未反應(yīng)的SO2返回反應(yīng)器。反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體進(jìn)入洗氣塔，氯酸鈉溶液從洗氣塔上部，除去二氧化氯氣體中夾帶的硫酸、鹽酸和未反應(yīng)的SO2后進(jìn)入反應(yīng)器。二氧化氯氣體送吸收塔用冷水吸收，制成6～8g/L的二氧化氯溶液。 |
| 生產(chǎn)方法 | 以氯酸鹽為原料，在酸性介質(zhì)中還原制得二氧化氯，由于還原劑的不同，又可分為：1．二氧化硫法，其中有新馬蒂遜法、新大曹法；2．鹽酸法，其中有開斯汀法；3．食鹽法，其中有R2法、R3法(SVP法)。目前工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用較多的方法有新馬蒂遜法，R2法、R3法、開斯汀法。R8法是80年代中期開發(fā)的新方法。 新馬蒂遜法 將含600 g/L氯酸鈉溶液與95%～98%硫酸連續(xù)定量地送入反應(yīng)器，經(jīng)空氣稀釋的5%～8%二氧化硫氣體通過氣體分布板進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)器有兩個，反應(yīng)器于30～40℃進(jìn)行反應(yīng)，而反應(yīng)大部分在此完成，使用第二反應(yīng)器可以提高氯酸鈉的利用率。反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體送到洗氣器中，二氧化氯氣體送入吸收塔用冷水吸收，制成6～8 g/L二氧化氯水溶液。第二反應(yīng)器溢流出的廢液進(jìn)入氣提塔，從塔底通入少量空氣，以提出溶解在溶液中的二氧化氯，氣體通過洗氣塔進(jìn)入二氧化氯吸收塔，用冷水吸收，制成二氧化氯水溶液。從氣提塔排出廢液可回收利用。其 2Na2C1O3+SO2+H2SO4→2C1O2+2Na2SO4+H2 開斯汀法用鹽酸還原氯酸鈉制得二氧化氯和氯化鈉，把氯化鈉再電解制成氯酸鈉。 從電解槽出來的溶液含氯酸鈉360～400g/L，氯化鈉80～100 g/L，與32%鹽酸同時加入反應(yīng)器，溢流通過至第六反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度分別為20、40、60、80、100、103℃，使鹽酸與氯酸鈉充分反應(yīng)。從最后第三個反應(yīng)器通人空氣，攪拌反應(yīng)溶液，并稀釋反應(yīng)生成的二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯吸收塔用冷水吸收生成二氧化氯水溶液。未被吸收的氯氣用堿液吸收，制成次氯酸鈉溶液。其 NaC1O3+2HCl→C1O2+0.5C12+NaCl+H2O R2法將氯酸鈉和氯化鈉的摩爾比為1：1.05的混合水溶液加入反應(yīng)器，再加入98%硫酸，于35～55℃進(jìn)行反應(yīng)，生成的二氧化氯和氯氣由通入空氣驅(qū)出。把反應(yīng)生成的二氧化氯和氯氣的混合氣體進(jìn)入二氧化氯吸收塔，用水對流吸收，生成二氧化氯水溶液，而未溶的氯氣則進(jìn)入氯氣吸收塔，用堿液吸收生成次氯酸鈉。其 NaClO3+NaCl+H2SO4→C1O2+0.5C12+Na2SO4+H2O 氣提塔排出的廢液，含有和硫酸，可供牛皮紙漿生產(chǎn)之用。 R3法本法生產(chǎn)二氧化氯的反應(yīng)與R2法基本相同。其關(guān)鍵是的二氧化氯發(fā)生器，它在減壓時可得到濃度為36%的產(chǎn)品。在普通常壓法中這樣的濃度會爆炸。 把發(fā)生器底部流出的反應(yīng)生成液中的硫酸鈉晶體淤漿與氯酸鈉和氯化鈉混合進(jìn)料，再煮沸，與硫酸進(jìn)一步混合，從頂部送入發(fā)生器。反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化氯和氯氣被少量空氣稀釋后，一起流入冷凝器，經(jīng)冷卻后進(jìn)人吸收塔。生成二氧化氯溶液含C1O2 8g/L。其 NaC1O3+NaCl+H2SO4→C1O2+0.5C12+Na2SO4+H2O 為了防止爆炸，整個系統(tǒng)壓力維持在26.66～39.99 kPa的低壓，這樣就保持混合物的穩(wěn)定性。 R8法本法與R3法基本相同，使用甲醇作為還原劑生產(chǎn)二氧化氯，副產(chǎn)的產(chǎn)量比R3法要少。 把原料工業(yè)氯酸鈉、發(fā)煙硫酸、甲醇和氯化鈉在特制容器(反應(yīng)——蒸發(fā)——結(jié)晶為一體的單元反應(yīng)器)二氧化氯發(fā)生器中，當(dāng)系統(tǒng)溫度(70±4)℃，在13.32 kPa減壓下，反應(yīng)介質(zhì)酸度控制4～5 mol，氯酸鈉與甲醇摩爾比約4：l時，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化氯，流人冷凝器，經(jīng)冷卻后進(jìn)入二氧化氯吸收塔，生成二氧化氯溶液含C1O2 8～10 g/L。其 4NaC1O3+4H2SO4+CH3OH→4C1O2+4NaHSO4+HCOOH+3H2O |
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