次氯酸钠水溶液的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高效地制造氯化钠浓度和氯酸浓度低的次氯酸钠水溶液的方法。
【背景技术】
[0002] 已知次氯酸钠（NaClO)具有优异的杀菌作用和漂白作用，一般在水溶液的状态 下，广泛应用于：一般工业化学品；游泳池、自来水道、下水道和家庭用等的杀菌用途；或造 纸工业、纤维工业等的漂白用途或是排水处利用试剂等。
[0003] 作为次氯酸钠水溶液，一般市售以12质量％的有效氯浓度为基准，含有10质量％ 左右的反应副产物即氯化钠的通用的次氯酸钠水溶液；和氯化钠浓度为4质量％以下的低 盐次氯酸钠水溶液。
[0004] 作为制造低盐次氯酸钠水溶液的方法，在专利文献1中提出了以下方法：使用浓 度为34~38重量％的苛性钠水溶液，在将反应温度维持在24~29°C的同时使所述苛性钠 与氯气反应，制造有效氯浓度为26. 5~29重量％的高浓度次氯酸钠水溶液，接着，将在所 述高浓度次氯酸钠水溶液中析出的盐分离，并用水稀释，由此得到有效氯浓度为12重量％ 以上、盐浓度为4重量％以下、且氯酸浓度为0. 2mg/L以下的次氯酸钠水溶液。再者，专利 文献1中的mg/L单位，表示相对于1升自来水，添加了 IOOmg次氯酸钠时的氯酸浓度，作为 次氯酸钠水溶液的氯酸浓度相当于2000wtppm。
[0005] 在此，氯化是放热反应，并且副生成氯化钠的晶体，因此反应温度越高，除热所需 的能量被抑制为越低，能够防止盐晶体向冷却用盘管的结垢。但是，如果反应温度高则次氯 酸钠的分解量增多，特别是在40°c以上急剧地进行分解，因此单位消费资源大幅恶化（参 照非专利文献1)。另外，在专利文献1中，记载了在30°C以上的温度下次氯酸钠迅速分解。 在其它文献中，也不存在在高于30°C的反应温度、特别是高于35°C的反应温度下，以超过 90%的收率得到次氯酸钠的例子。
[0006] 在专利文献2中，公开了使用洗净了的纯化氯气制造次氯酸钠水溶液的方法，在 其0042段落中，记载了「氯气与氢氧化钠水溶液的反应，优选在15~45°C、更优选在20~ 40°C、进一步优选在25~30°C进行。通过将反应温度设为15~45°C，能够稳定地制造盐 浓度低的次氯酸钠水溶液。」。但是，本发明人采用专利文献2的方法进行了使氯气与氢氧 化钠水溶液在40°C的反应温度下反应的实验，确认副反应、分解反应进行，单位消费资源大 幅减少。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2009-132583号公报
[0009] 专利文献2 :日本专利第4308810号公报
[0010] 非专利文献1 :日本纯碱工业协会纯碱手册编辑工作组编，「纯碱技术手册2009」 (y-久'技術/、y F 7''7夕2009)，日本纯碱工业协会发行，212页
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是提供一种在比较高的反应温度、优选为30°C以上的反应温度下， 并且以高收率制造低盐次氯酸钠水溶液的方法。
[0012] 本发明人认真研讨的结果，发现在向氢氧化钠水溶液中导入氯气的次氯酸钠水溶 液的制造方法中，通过用氮等的惰性气体稀释氯气，能够解决上述课题，以至于完成了本发 明。SP，本发明涉及以下的事项。
[0013] [1] 一种低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，其特征在于，包括：工序（1)，该工序将 30~60质量％的氢氧化钠水溶液供给到反应槽中；工序（2)，该工序向供给到该反应槽中 的氢氧化钠水溶液导入用惰性气体稀释了的氯气，在20°C~50°C的反应温度进行氯化反 应；和工序（3)，该工序通过将在所述工序（2)中析出的副产氯化钠从反应液中分离并除去 而得到次氯酸钠水溶液。
[0014] [2]根据事项[1]所述的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，用所述惰性气体稀释 了的氯气的浓度为5~95体积％。
[0015] [3]根据事项[1]或[2]所述的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，在所述氯化反应 中，导入的氢氧化钠与氯气的摩尔比（NaOH/Cl 2)为2. 0~2. 5。
[0016] [4]根据事项[1]~[3]的任一项所述的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，所述工 序（2)的反应温度为30~50°C。
[0017] [5]根据事项[1]~[4]的任一项所述的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，在所述 工序（3)中得到的次氯酸钠水溶液的氯化钠浓度为5.0质量％以下。
[0018] [6]根据事项[1]~[5]的任一项所述的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，在所述 工序（3)中得到的次氯酸钠水溶液的氯酸根离子浓度为1.5质量％以下。
[0019] [7]根据事项[1]~[6]的任一项所述的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，在所述 工序（3)中得到的次氯酸钠水溶液的次氯酸钠浓度为30~40质量％。
[0020] [8] -种稀薄次氯酸钠水溶液的制造方法，其特征在于，包括将采用事项[1]~
[7]的任一项所述的制造方法得到的低盐次氯酸钠水溶液用水稀释而成为规定的有效氯浓 度的工序。
[0021 ] [9]根据事项[8]所述的稀薄次氯酸钠水溶液的制造方法，所述有效氯浓度为1~ 20质量％。
[0022] 根据本发明，能够在成本方面和设备维修方面有利的高温的反应温度下以高收率 制造低盐次氯酸钠水溶液。
【具体实施方式】
[0023] 以下，对本发明涉及的次氯酸钠水溶液的制造方法进行详细说明。
[0024] 本发明的低盐次氯酸钠水溶液的制造方法，其特征在于，包括：
[0025] 工序（1)，该工序将30~60质量％的氢氧化钠水溶液供给到反应槽中；
[0026] 工序（2)，该工序向供给到该反应槽中的氢氧化钠水溶液导入用惰性气体稀释了 的氯气，在20°C~50°C的反应温度进行氯化反应；和
[0027] 工序（3)，该工序通过将在所述工序（2)中析出的副产氯化钠从反应液中分离并 除去而得到次氯酸钠水溶液。
[0028] 在工序（1)中供给到反应槽中的原料氢氧化钠水溶液的浓度，通常为30~60质 量％，优选为35~55质量％，更优选为40~50质量％。如果原料氢氧化钠水溶液的浓度 低于所述范围，则有制造期望的低盐浓度的次氯酸钠水溶液变得困难的倾向。另一方面，如 果原料氢氧化钠水溶液的浓度高于所述范围，则为了调整规定浓度的氢氧化钠水溶液，有 时需要蒸馏等的繁杂的操作。
[0029] 工序（2)的氯化反应中的反应温度，通常为20°C~50°C，优选为30°C~50°C，更 优选为30°C~40°C。如果反应温度低于所述范围，则容易产生冷却用盘管的结垢。另一方 面，如果反应温度高于所述范围，则有次氯酸钠的分解的进行速度快，单位消费资源减少的 倾向。
[0030] 工序（2)的氯化反应中的反应时间，优选为10~200分钟，更优选为50~150分 钟，特别优选为70~130分钟。
[0031] 在工序（2)的氯化反应中，导入的氢氧化钠与氯气的摩尔比（NaOH/Cl2)，优选为 2. 0~2. 5,更优选为2. 01~2. 30,进一步优选为2. 02~2. 20。如果氢氧化钠与氯气的摩 尔比低于所述范围，则容易进行过氯化，另一方面，如果高于所述范围，则所得到的次氯酸 钠水溶液中残存的氢氧化钠浓度增高，因此品质上不合适。
[0032] 在工序（2)中，通过向氢氧化钠水溶液导入氯气，进行下述式的反应，生成次氯酸 钠。
[0033] 2NaOH+Cl2- NaClO+NaCl+Η 20
[0034] 在该氯化反应中，生成与次氯酸钠等摩尔的氯化钠（盐），但在使用上述浓度的氢 氧化钠水溶液作为原料的情况下，溶解度低的氯化钠的晶体析出。通过将其除去可得到低 盐浓度高浓度次氯酸钠水溶液。
[0035] 在此，在自来水法中，作为次氯酸钠水溶液的杂质，不仅上述的氯化钠，氯酸也有 限制加强的倾向。为了使该氯酸降低，例如，如专利文献1那样，需要将反应温度保持在 26~29°C。这是由于认为生成氯酸的原因在于如以下所述的「自然分解」和「副反应」。
[0036] 所