一种改进的碳酸盐溶液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及溶液制备领域，具体而言，涉及一种改进的碳酸盐溶液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 环氧乙烷装置由于过氧化生产过多的二氧化碳气体需要处理，目前，现有的碳酸 钾溶液的配置使用碳酸钾、硼酸、五氧化二钒。其中，五氧化二钒为剧毒品，对配制人员会造 成伤害；并且五氧化二钒是管制品，在购买和运输中都较为复杂。
[0003] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一目的在于提供一种改进的碳酸盐溶液，所述的改进的碳酸盐溶液使 用的溶质不含有有毒重金属成分，制得的碳酸盐溶液能更好的满足环氧乙烷工艺的需求。
[0005] 本发明的第二目的在于提供一种所述的改进的碳酸盐溶液的制备方法，该方法配 置过程中反应强度小，配置过程安全；得到的碳酸盐溶液中各成分很好的符合工艺的要求， 溶液颜色为浅黄色。
[0006] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007] 一种改进的碳酸盐溶液，主要由碳酸钾、硼酸、钒酸钾和氢氧化钾在水中溶解制成 所述改进的碳酸盐溶液；
[0008] 按重量份计，碳酸钾75-90份，硼酸6-10份，钒酸钾12-18份，氢氧化钾6. 5-11份， 水200份。
[0009] 本发明提供的改进的碳酸盐溶液，特定选用无毒的钒酸钾替代常用的五氧化二 钒，所用试剂均对人体无毒害，以这几种试剂配置，得到的改进的碳酸盐溶液碳酸钾、钒、硼 的含量很好的满足了环氧乙烷工艺的需求，达到了预想的目标。
[0010] 为了让各试剂更好的反应，得到的碳酸盐溶液中碳酸钾含量更高，并且钒、硼的含 量更好的满足了环氧乙烷工艺的需求，优选地，按重量份计，按重量份计，碳酸钾75-77份， 硼酸7-8份，钒酸钾15-17份，氢氧化钾7-8份。
[0011] 其中，添加的氢氧化钾不仅使硼酸生成偏硼酸钾，而且使碳酸盐溶液呈碱性，溶液 呈碱性，对配置的人员伤害较小，并且防止了对设备的腐蚀；另外，改进的碳酸盐溶液中余 量的氢氧化钾，还用于和环氧乙烷工艺中未完全分解的碳酸氢钾反应生成碳酸钾，增加碳 酸钾溶液浓度，减少碳酸氢钾浓度。
[0012] 优选地，所述改进的碳酸盐溶液的pH值为10. 8-11. 2。
[0013] 优选地，所述水为脱盐水。脱盐水又称蒸馏水，使用脱盐水作为溶剂，含有的杂质 少，能很好的满足配置溶液的要求。
[0014] 本发明还提供了改进的碳酸盐溶液的制备方法，在水中依次添加碳酸钾、硼酸、钒 酸钾、氢氧化钾制得所述改进的碳酸盐溶液。以该顺序添加各试剂，反应强度小，反应过程 中只有微量气泡产生，反应平稳，配置过程安全，得到的溶液呈浅黄色。
[0015] 配制70-90°C的溶液，在配制过程中观察反应变化情况，观察颜色的变化，注意细 节，配制之后对每个样品进行分析，经过以上分析，较合理的加料温度为75-85?，溶液颜色 呈浅黄色，反应较为平稳，不剧烈；从反应强度和溶剂溶解的速度来说，以加料温度为80°C 更好。
[0016] 优选地，所述水在添加各成分前，先加热至75-85°C ;更优选为80°C。
[0017] 优选地，所述碳酸钾逐步添加至完全溶解后再添加硼酸。
[0018] 优选地，所述硼酸逐步添加至完全溶解后再添加钒酸钾。
[0019] 优选地，所述钒酸钾逐步添加至完全溶解后再添加氢氧化钾。
[0020] 各溶质逐步缓慢添加，以防止反应剧烈而喷出伤人，至完全溶解后再添加另外的 溶质，使能使各溶剂之间更好的反应，最终得到需要的碳酸盐溶液。
[0021] 使用本发明提供的改进的碳酸盐溶液的溶质和制备方法，制得的碳酸盐溶液中， 碳酸钾质量百分浓度在25%以上，偏硼酸钾质量百分浓度在2. 5-4%，钒酸钾质量百分浓 度在 4-5. 5%。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023] (1)本发明提供的改进的碳酸盐溶液，特定选用无毒的钒酸钾替代常用的五氧化 二钒，以这几种试剂配置，得到的碳酸盐溶液碳酸钾、钒、硼的含量很好的满足了环氧乙烷 工艺的需求，达到了预想的目标；
[0024] (2)本发明选用特定含量的各试剂，各试剂之间更好的反应，得到的碳酸盐溶液中 碳酸钾含量更高，并且钒、硼的含量更好的满足了环氧乙烷工艺的需求；
[0025] (3)本发明特定选定了各试剂的添加顺序，是在水中依次添加碳酸钾、硼酸、钒酸 钾、氢氧化钾制得碳酸盐溶液，以该顺序添加各试剂，反应强度小，反应过程中只有微量气 泡产生，反应平稳，配置过程安全，得到的溶液呈浅黄色；
[0026] (4)为了使各试剂之间更充分的反应，并且考虑了反应强度和溶剂溶解的速度因 素，本发明还特定选用了各溶质的溶解温度；
[0027] (5)为了使各溶质之间更充分的反应，本发明是在每个溶质溶解完全后再添加另 外的溶质。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会 理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为 可以通过市售获得的常规产品。
[0029] 实施例1
[0030] 1、配制溶液的加入顺序选择
[0031] 第一种方案：
[0032] 将200ml脱盐水倒入烧杯中加热到80°C，加入75. 7g碳酸钾溶解后，再加入7. Ig 硼酸，溶解后加入16. 2g钒酸钾至溶解，最后加入氢氧化钾固体至溶解。反应有微量气泡产 生，反应平稳，溶液呈浅黄色。
[0033] 第二种方案：
[0034] 将200ml脱盐水倒入烧杯中加热到80°C，加入7. Ig硼酸溶解后，再加入75. 7g碳 酸钾，溶解后加入16. 2g钒酸钾至溶解，最后加入氢氧化钾固体至溶解。反应有大量气泡产 生，反应较为剧烈，溶液呈黄色。
[0035] 第三种方案：
[0036] 将200ml脱盐水倒入烧杯中加热到80°C，加入16. 2g钒酸钾溶解后，再加入75. 7g 碳酸钾，溶解后加入7. Ig硼酸至溶解，最后加入氢氧化钾固体至溶解。反应剧烈，并且溶液 呈黄褐色。
[0037] 而加料顺序主要考虑几个方面：
[0038] 1)配制溶液后各成分的比例是否在以下范围内：碳酸钾质量百分浓度在25%以 上，偏硼酸钾质量百分浓度在2. 5-4%，钒酸钾质量百分浓度在4-5. 5%，以更好的符合环 氧乙烷工艺的需求；
[0039] 2)配置后溶液的颜色的深浅度，溶液的颜色深浅度与偏硼酸钾的含量成正比； [0040] 3)配制过程中反应的强度大小，在现场配制