低堆密度过碳酸钠的湿法合成与稳定技术

一前言过碳酸钠又名过氧化碳酸钠(Na2CO3·1．5H2O2)，是白色松散流动性好的颗粒状固体，无味，无毒，易溶于水。

过碳酸钠最早是1969年在日本研制成功的，当时许多国家大量使用磷系洗涤剂造成严重的环境污染，使水中含磷量大增，藻类物质大量生长，严重危害生态平衡，所以过碳酸钠的开发非常重要，它水溶性好，去污性强，对环境的污染小，溶于水后会放出活性氧。

主要应用在以下方面：(1)台成洗涤剂助剂，(2)纺织工业凛染剂、染整剂，(3)纸浆等漂白剂，(4)金属表面处理剂，(5)电镀液添加剂，(6)医疗急救时用作氧气源，(7)卫生消毒剂和食品保鲜剂，(8)还原染料的显色剂等[1]。

随着经济的发展, 过碳酸钠的需求量也不断增长, 仅按国内洗衣粉的年产量计算, 对过碳酸钠需求量为20～25 万吨。

而目前, 国内过碳酸钠的年产量只有几万吨, 加上过碳酸钠在其他方面的应用, 估计过碳酸钠的年需要量达50 万吨。

与欧美日国家相比, 我们还处于起步阶段, 因此开发和应用过碳酸钠的市场前景十分广阔。

过碳酸钠的生产方法有两种: 干法和湿法。

干法工艺简单, 流程短, 但操作不易控制, 产品质量不高。

湿法工艺包括喷雾法、连续结晶法、低温结晶法和溶剂法。

喷雾法产品质量稳定性差; 连续结晶法工艺复杂; 低温结晶法投资大, 溶剂法消耗溶剂量大,费用高。

我们在湿法基础上, 探索了常温下过碳酸钠制备工艺。

二实验原理[2]. 反应原理过碳酸钠是由碳酸钠和双氧水以一定的比例混合，加入稳定剂，在低温下反应制得的。

其反应式为:2Na2CO3+ 3H2O2→2Na2CO3·3H2O2+ △H工艺流程过碳酸钠的制备有干法和湿法两种，前者设备复杂, 技术条件苛刻, 难控制, 能耗也高。

后者设备易得, 投资少, 技术条件易于控制, 我们基本上采用湿法, 同时也兼顾了干法的特点。

另外, 我们采用乙醇洗涤过碳酸钠沉淀的办法减少干燥前过碳酸钠中的含水量, 同时, 采用真空干燥, 提高干燥速度, 以尽量降低在生产过程中过碳酸钠的分解。

过碳酸钠的制备与产品分析碳酸钠（Na2CO3）是一种常用的无机化合物，它被广泛应用于玻璃制造、化学工业、纺织业以及金属加工等领域。

本文将重点介绍碳酸钠的制备方法和相关的产品分析。

一、碳酸钠的制备方法碳酸钠可以通过多种方法来制备，包括氨法、盐湖法和氯碱法等。

1.氨法：氨法是一种以氨为原料制备碳酸钠的方法，具体步骤如下：（1）原料准备：准备好硝酸钠（NaNO3）和氨气（NH3），将其混合。

（2）反应过程：将混合液注入反应釜中，加热至60-70℃，保持反应温度并不断搅拌。

（3）分离：将反应后得到的碳酸钠溶液过滤，去除不溶性杂质。

（4）结晶：将滤液进行结晶并用离心机分离出结晶物。

（5）干燥：将结晶物干燥至一定含水量。

2.盐湖法：盐湖法是利用含有碳酸钠的盐湖矿石来制备碳酸钠的方法，具体步骤如下：（1）矿石浸出：将盐湖矿石与水混合，进行浸出，得到碳酸钠的溶液。

（2）过滤：将浸出液经过过滤，去除杂质。

（3）结晶：将滤液进行结晶并用离心机分离出结晶物。

（4）干燥：将结晶物干燥至一定含水量。

3.氯碱法：氯碱法（Solvay法）是目前最常用的碳酸钠制备方法之一，具体步骤如下：（1）原料准备：根据氯碱法的反应原理，准备氯化钠（NaCl）、氨气（NH3）和石灰石（CaCO3）。

（2）反应过程：将氯化钠、氨气和石灰石混合，加入反应釜中进行反应。

（3）碳酸钙沉淀：在反应过程中，由于氨气作用下，碳酸钙（CaCO3）沉淀出来。

（4）分离：将反应后得到的碳酸钠溶液过滤，去除碳酸钙沉淀。

（5）结晶：将滤液进行结晶并用离心机分离出结晶物。

（6）干燥：将结晶物干燥至一定含水量。

二、碳酸钠的产品分析对制备好的碳酸钠进行产品分析可以评估其质量，并确定是否符合使用要求。

常见的产品分析方法包括以下几个方面：1.外观检查：外观检查是最简单直观的产品分析方法，通过观察样品的颜色、形状和透明度等性质来判断产品的质量。

优质的碳酸钠应为无色、透明的结晶体，并且不含杂质。

化学工程与工艺专业毕业论文参考选题一、化工过程与装备1、光催化反应器数学模型研究进展2、渗透汽化分离乙酸的研究进展3、双溶剂进口的双釜间歇萃取精馏4、大型加压环流反应器的冷模试验5、不同结构活性炭对CO2、CH4、N2及O2的吸附分离性能6、HTV新型浮阀塔板在催化分馏塔的应用设计7、高压三相计量分离器的设计8、××吨/年××的设计9、××吨/年××系统的设计二、能源加工与技术1、原油破乳剂研究进展2、两段式回转炉热解菜籽饼实验研究3、叔戊醇体系酶促大豆油制备生物柴油的研究4、催化裂化装置结焦原因分析及对策5、老化法精制催化柴油的研究6、C5馏份综合利用的工艺分析7、半再生重整装置的扩能改造技术8、芳烃抽提装置技术改造9、防锈乳化油的研制三、工业催化1、茂金属化合物催化极性烯类单体活性聚合的研究进展2、纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的协同效应3、丙烷脱氢催化反应机理的研究4、非碱性氮化合物催化裂化转化规律的研究四、材料科学与技术1、功能氧化物薄膜液相沉积制备及应用研究进展2、反向原子转移自由基聚合研究进展3、低堆密度过碳酸钠的湿法合成与稳定技术4、石油焦制备高比表面积活性炭及其工艺条件的研究5、重质渣油沥青树脂的耐热性五、生物化工1、鬼臼毒素的提取实验研究2、聚乙二醇/硫酸铵双水相体系萃取猪胰蛋白酶3、生物柴油合成工艺的研究六、精细化工1、MDI清洁合成工艺研究进展2、4-（5-氨基-6-羟基-2-苯并口恶口坐基）苯甲酸的合成3、乳化体系中无溶剂合成环氧棉籽油4、高性能水性氟金属效应涂料的研制5、××的合成及应用6、××的合成工艺研究7、××的制备8、××的制备及其性能研究9、××的合成及其机理研究10、××法制备××的研究七、应用技术1、隔膜压滤机在颜料生产中的应用2、利用工业生产废酸制间苯二酚3、株洲清水塘地区工业废弃物的循环利用技术注：以上题目作为学生选题的参考，可选择作为论文题目，也可就自己感兴趣或平时关注的其他问题与指导教师交流另行选题，但选题应在专业范围之内。

过碳酸钠生产工艺嘿，朋友们！今天咱就来聊聊过碳酸钠生产工艺这档子事儿。

你说这过碳酸钠啊，就像是一位神奇的魔法师，能在各种化学反应中变出奇妙的效果。

它可是在好多领域都大显身手呢！生产过碳酸钠，那可不是随随便便就能搞定的。

就好像做饭一样，得有合适的材料和步骤。

首先呢，得有碳酸钠和过氧化氢这两位“主角”。

它们就像是一对好搭档，相互配合才能产生奇妙的反应。

把它们放在一起，就像是一场热闹的聚会。

在合适的条件下，它们会融合、反应，慢慢就变成了我们想要的过碳酸钠。

这过程就像是变魔术，眼看着普通的东西一点点变得不一样了。

在这个过程中，温度、压力这些因素都很重要哦！就好比天气对我们心情的影响一样，温度高了或者低了，反应可能就不那么顺利了。

压力也是，得恰到好处，不然也会出乱子。

然后呢，还有一些细节也不能马虎。

比如反应的时间，太短了可能反应不完全，太长了又浪费时间和精力。

这就跟我们做事情一样，得把握好那个度，不能太着急，也不能太磨蹭。

生产出来的过碳酸钠，那可是宝贝呀！它可以用来漂白、消毒，用处可多了去了。

你想想看，我们的衣服变得白白净净的，不就是它的功劳吗？而且啊，这过碳酸钠生产工艺也是不断在进步呢！科学家们就像勤劳的小蜜蜂，一直在努力改进和创新，让这个工艺变得越来越好，越来越高效。

咱再想想，要是没有这些不断探索和进步的人，我们哪能享受到这么好的产品和技术呀？所以说呀，这生产工艺可真是了不起！总之呢，过碳酸钠生产工艺就是一个充满神奇和挑战的领域。

它需要我们细心、耐心地去对待，就像对待我们心爱的东西一样。

只有这样，我们才能生产出高质量的过碳酸钠，让它为我们的生活带来更多的便利和美好。

大家说是不是这个理儿呢？。

陈惜明科技进步二等奖姓名：陈惜明（1971.8-），学位：工学博士职称：副教授研究方向：化工过程信息工程，工业废弃物资源化利用个人简介：2009年毕业与浙江大学，获工学博士学位。

现为淮北师范大学化学与材料科学学院教师。

主要兴趣：化工过程信息处理，如多尺度、高性能算法在复杂化工过程中的仿真与优化；在气雾剂、有机氯硅烷生产，煤化工（炼焦），日用化学品（过氧化物）生产及工业废弃物资源化利用方面有生产管理经验；发表论文30余篇，发明专利8项，转让7项；“低堆密度颗粒型过碳酸钠生产工艺”获浙江省科技进步三等奖。

“大学生创新创业”优秀指导教师。

近三年主持项目情况：横向项目：焦化厂硫泥综合利用（主持），淮北临涣焦化股份有限公司，2018-2019横向项目：ATC生产废液综合治理，湖北远大医药股份有限公司（主持），2019淮北市重大科技专项：HPF法脱硫废渣综合利用及产业化（主持），2019-2021安徽省重点研究与开发计划项目： HPF法脱硫废渣制备不溶性硫磺关键技术研究（202004a07020032），2020-2022代表成果：[1]陈惜明,薛建平,陈宇旋等. 从焦化厂含硫泡沫中提取硫磺的系统及方法[发明专利]. 2020.7[2]陈惜明,郑仁勇,薛建平等. 从含硫废渣中提取硫磺的装置和方法[发明专利]. 2020.1.[3]陈惜明,陈德钊. 光催化制备二氟一氯乙烷的方法及设备[发明专利].2009.6[4]陈惜明,陈德钊.低堆密度过碳酸钠的湿法合成与稳定技术[J].化工进展，2009[5]陈惜明. 一种叔丁基过氧化氢及二叔丁基过氧化物的制备方法[发明专利].2008.11[6]陈惜明,章伟新,胡根良等. 一种颗粒型无磷包膜过碳酸钠的制备方法[发明专利]. 2008.9[7]陈惜明,章伟新,胡根良. 一种颗粒型包膜过碳酸钠的制备方法[发明专利]. 2008.9[8]陈惜明,章伟新,胡根良等.一种低堆密度颗粒型包膜过碳酸钠的制备方法[发明专利]. 2008.9.[9]陈惜明,陈德钊.流化床反应器声信号的多尺度分析与平均粒度检测[J].中国矿业大学学报, 2008(02):220-224.[10] X.M. Chen, D.Z. Chen. Measuring Average Particle Size for Fluidized Bed Reactors by Employing Acoustic Emission Signals and Neural Networks , Chemical.Engineering and Technology. 2008, 31(1):95~102[11] X.M. Chen, F.Z. Deng, Y.M. Zhao et.al. Study on conglutination model for fine moist material during screening ,Journal of Coal Science &Engineering(China) ,2002.(2):93-97。

6-1 过碳酸钠的合成一、实验目的1.了解过氧键的性质，认识H2O2溶液固化的原理；2.学习低温下合成过碳酸钠的方法。

二、实验原理过碳酸钠又称过氧化碳酸钠，化学通式为：Na2CO3·nH2O2·mH2O。

过碳酸钠具有强氧化性，广泛应用于漂白、杀菌消毒和食品保鲜等方面。

以过碳酸钠作为消毒、漂白剂，可防止使用漂白粉时产生的有机氯的污染及毒害作用，属于环境友好的新型消毒、漂白制剂。

过碳酸钠的制备有干法和湿法两种方法，干法工艺简单，流程短，但此法产品质量不稳定。

湿法工艺包括连续喷雾法、连续结晶法、低温结晶法和溶剂法等。

本实验采用湿法工艺中的低温结晶法并进行相应改进，进行制备过碳酸钠。

反应原理为：在较低温度条件下，利用碳酸钠与过氧化氢加成，结合生成过碳酸钠，2Na2CO3+3H2O2→2Na2CO3·3H2O2过碳酸钠的合成过程是放热过程，当反应温度过高时，过氧化氢会发生分解，从而导致产品的有效氧含量降低。

因此在反应过程中，应控制反应温度不超过15℃。

但反应温度过低，将导致化学反应速度变慢，过长的反应时间也会导致过氧化氢的分解，因此应控制反应温度在10－15℃之间。

三、实验仪器及药品药品：无水碳酸钠，亚硫酸钠，氯化镁，异丙醇，三乙醇胺，无水乙醇，10%过氧化氢，仪器：水浴锅，减压过滤装置，百分之一台秤，分析天平，磁力搅拌器，100℃温度计，100mL烧杯，250mL烧杯，10mL量筒，玻璃棒，胶头滴管，蒸发皿，滤纸，称量纸。

四、实验步骤（1）称取3.5g碳酸钠于100mL烧杯中，加10mL去离子水溶解（因碳酸钠溶解速度较慢，可稍加热以加快溶解速度）。

（2）加入过碳酸钠稳定剂，搅拌溶解（亚硫酸钠：氯化镁＝3：1加0.1g)（3）加入过氧化氢稳定剂（异丙醇：三乙醇胺＝7：1）15mL，100mL 烧杯中放入磁子后，再放到盛有10-15℃水的250mL烧杯中，并将烧杯放在磁力搅拌器上，调整好磁子转速，按碳酸钠：过氧化氢摩尔比1：1.8的比例滴加10%过氧化氢溶液，滴加过程中不断搅拌。