二氧化氯是一种新型强氧化剂,以其高效广谱的杀菌和漂白能力日益受到人们的关注和亲睐。二氧化氯能克服传统氯气在纸浆漂白、饮用水净化等应用过程中产生的种种弊端,用其替代液氯消毒已成为一种必然的趋势。国内二氧化氯制备技术主要是引进国外技术,对发生技术方面的研究较少,多是侧重于二氧化氯的应用研究。因此,研究拥有自主权的二氧化氯生产及配套工艺是目前非常有意义的一项工作。 本文详尽叙述了二氧化氯的性质,介绍了以氯酸盐、亚氯酸盐为主要原料的化学法和电解法,制备二氧化氯技术的进展。重点阐述了以过氧化氢为还原剂的过氧化氢法制备二氧化氯的生产技术。该法生产的二氧化氯反应速度快,产品纯度高,反应副产物少。 本课题对过氧化氢法制备二氧化氯进行了实验研究。利用实验室搭建的二氧化氯反应装置,用过氧化氢在硫酸介质中还原氯酸钠,制备二氧化氯水溶液。研究了反应的温度、真空度、硫酸浓度、氯酸钠浓度、过氧化氢和氯酸钠摩尔比等反应条件对反应影响,得出了实验室制备二氧化氯的最佳反应条件。研究结果表明,用过氧化氢作为还原剂,氯酸钠转化率可达到96.85%,二氧化氯收率可以达到96.06%,二氧化氯纯度可达100%。该方法制得的二氧化氯稳定溶液(2%)成本低(约310元人民币/吨),具有很强的市场竞争力。通过外加氯离子对反应的影响,初步分析了过氧化氢法制备二氧化氯中氯离子的作用。同时,在实验室进行了废酸利用实验,为降低硫酸消耗、保护环境作了有益的探索。通过对放大实验的研究,为过氧化氢法制备二氧化氯实现工业大规模生产提供一定的依据。