次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置及方法与流程

本发明涉及化工技术领域，特别地涉及一种次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置及方法。

背景技术：

传统次氯酸钙制备工艺有三种，即该法工艺、钠法工艺、次氯酸法工艺，但是传统的制备工艺总体来说存在有效氯含量不高、产品稳定性差、并有高盐废液排放进而带来环境问题等缺陷，因此需要一种改进的制备装置及工艺以克服以上问题。

技术实现要素：

本发明提供一种次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置和方法，用于解决上述技术问题。

本发明提供一种次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置，包括：

一级电氧化单元，其用于电氧化氯化钙盐水并产生次氯酸钙溶液；

二级电氧化单元，其用于电氧化所述一级电氧化单元中产生的次氯酸钙溶液并产生氯酸钙溶液；以及

三级电氧化单元，其用于电氧化所述二级电氧化单元中产生的氯酸钙溶液并产生高氯酸钙溶液；

其中，分别监控所述一级电氧化单元、所述二级电氧化单元和所述三级电氧化单元中的电位值。

在一个实施方式中，所述一级电氧化单元包括：

氯化钙盐水箱，其中盛放有氯化钙盐水；

次氯酸钙溶液箱，其与所述氯化钙盐水箱相连，所述氯化钙盐水箱向所述次氯酸钙溶液箱中补充氯化钙盐水；

第一电氧化反应器，其与所述次氯酸钙溶液箱的第一输入端通过泵相连，用于电氧化氯化钙盐水；以及

固液分离器，其与所述次氯酸钙溶液箱的第一输出侧相连，用于进行固液分离以获得次氯酸钙固体。

在一个实施方式中，所述第一电氧化反应器的输入侧和输出侧分别与所述次氯酸钙溶液箱的第二输出侧和第二输入侧相连，使溶液在所述第一电氧化反应器和所述次氯酸钙溶液箱之间循环。

在一个实施方式中，所述次氯酸钙溶液箱的第一输出侧与所述固液分离器之间设置有第二控制阀，所述固液分离器的液体输出侧通过中间水箱与所述次氯酸钙溶液箱的第三输入侧相连。

在一个实施方式中，所述次氯酸钙溶液箱的第一出口侧还与所述二级电氧化单元相连。

在一个实施方式中，所述第一电氧化反应器包括反应器箱体和分别设置在所述反应器箱体中的阴极板和阳极板，其中阳极板分别位于两个阴极板之间；

所述反应器箱体的两端分别设置有出口和入口。

在一个实施方式中，所述二级电氧化单元包括氯酸钙溶液箱和第二电氧化反应器，所述氯酸钙溶液箱的第一输入侧和第一输出侧分别与所述第二电氧化反应器的输出侧和输入侧相连；

所述氯酸钙溶液箱的第二输入侧与所述次氯酸钙溶液箱的第一输出侧相连。

在一个实施方式中，所述氯酸钙溶液箱的第二输入侧与所述次氯酸钙溶液箱的第一输出侧之间设置有第一控制阀，所述氯酸钙溶液箱的第二输出侧与所述三级电氧化单元相连。

在一个实施方式中，所述三级电氧化单元包括高氯酸钙溶液箱和第三电氧化反应器，所述高氯酸钙溶液箱的第一输入侧和输出侧分别与所述第三电氧化反应器的输出侧和输入侧相连；

所述高氯酸钙溶液箱的第二输入侧与所述氯酸钙溶液箱的第二输出侧相连。

一种采用上述的次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置进行制备的方法，其包括以下操作步骤：

使氯化钙盐水经过一级电氧化单元进行电氧化电氧化，获得次氯酸钙溶液；

使次氯酸钙溶液经过二级电氧化单元进行电氧化电氧化，获得氯酸钙溶液；

使氯酸钙溶液经过三级电氧化单元进行电氧化电氧化，获得高氯酸钙溶液；

其中，分别监控所述一级电氧化单元、所述二级电氧化单元和所述三级电氧化单元中的电位值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过三级电氧化单元分别对不同的溶液进行电氧化，其中下一级电氧化单元用于电氧化上一级的电氧化单元的产物，以分别获得次氯酸钙、氯酸钙和高氯酸钙溶液，从而达到提高氯含量的目的；此外，本发明中的氯化钙原料广泛，尤其可以利用化工生产中产生的氯化钙高盐废液作为原料，从而进一步实现资源化利用，解决氯化钙废水排放问题。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例中的次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置的结构示意图；

图2是图1所示第一电化学反应器的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例中的一种次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置的结构示意图；如图1所示，本发明提供一种次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置，包括一级电氧化单元1、二级电氧化单元2和三级电氧化单元3。其中，一级电氧化单元1用于电氧化氯化钙盐水并产生次氯酸钙溶液；二级电氧化单元2用于电氧化次氯酸钙溶液并产生氯酸钙溶液；三级电氧化单元3用于电氧化氯酸钙溶液并产生高氯酸钙溶液。

其中，分别监控一级电氧化单元1、二级电氧化单元2和三级电氧化单元3中的电位值。

具体来说，氯化钙盐水进入一级电氧化单元1中进行电氧化，当电位值达到某值时产生次氯酸钙溶液，同样地，次氯化钙溶液进入二级电氧化单元2中进行电氧化，当电位值达到某值时氧化成生氯酸钙溶液；氯酸钙溶液进入三级电氧化单元3中进行电氧化，当电位值达到某值时氧化产生高氯酸钙溶液。

在一个实施例中，一级电氧化单元1包括氯化钙盐水箱11、次氯酸钙溶液箱14、第一电氧化反应器12和固液分离器13。氯化钙盐水箱11中盛放有氯化钙盐水，次氯酸钙溶液箱14与氯化钙盐水箱11相连，氯化钙盐水箱11用于向次氯酸钙溶液箱14中补充氯化钙溶液。

其中，氯化钙盐水箱11中的氯化钙来源广泛，尤其可以利用化工生产中产生的氯化钙高盐废液作为原料，从而实现资源化利用，解决氯化钙废水排放问题。

第一电氧化反应器12与次氯酸钙溶液箱14相连，用于电氧化氯化钙盐水。具体地，第一电氧化反应器12的入口侧和出口侧分别与次氯酸钙溶液箱14的第二出口侧和入口侧相连，使溶液在第一电氧化反应器12和次氯酸钙溶液箱14之间循环，以提高电氧化的效率。

固液分离器13的输入侧与次氯酸钙溶液箱14的第一输出侧相连，用于进行固液分离以获得次氯酸钙固体。进一步地，固液分离器13与次氯酸钙溶液箱14之间依次设置有增压泵16和第二控制阀19，当满足一定条件时，第二控制阀19打开时，次氯酸钙溶液箱14中的液体输入至固液分离器13进行固液分离。

进一步地，固液分离器13的液体输出侧通过中间水箱16与次氯酸钙溶液箱14的第三输入侧相连，即通过固液分离器13获得的滤液再次返回至次氯酸钙溶液箱14中，并进入第一电氧化反应器12进行循环电氧化，因此固化后的母液循环利用，既节约原料成本，又无废液排放，从而不会带来任何任何环境问题。

因此，次氯酸钙溶液箱14的三个输入侧分别与氯化钙盐水箱11的输出侧、第一电氧化反应器12的输出侧以及固液分离器13的液体输出侧相连，从而使液体在一级电氧化单元1中循环。

进一步地，次氯酸钙溶液箱14具有锥底结构，其底端为第一输出侧，通过增压泵16与固液分离器13相连。

可选地，固液分离器13为压滤机等。

进一步地，次氯酸钙溶液箱14的第二输出端通过第一控制阀18与二级电氧化单元2相连，当满足一定的条件时(例如电位值达到某一预定值时)，次氯酸钙溶液箱14向二级电氧化单元2输入次氯酸钙溶液。因此次氯酸钙溶液箱14的两个输出侧分别与第一电氧化反应器12的输入侧和二级电氧化单元2相连。

在一级电氧化单元1中，氯化钙盐水箱11中的氯化钙盐水经增压泵16进入次氯酸钙溶液箱14，次氯酸钙溶液箱14中的液体进入第一电氧化反应器1中进行电氧化，当电位值达到某值时产生次氯酸钙溶液，其中，高浓度的次氯酸钙析出，经固液分离器13进行固液分离从而或得高纯度次氯酸钙固体，滤液则进入中间水箱15中，中间箱15中的滤液通过增压泵16返回至次氯酸钙溶液箱14中，通过氯化钙盐水箱11向次氯酸钙溶液箱14中加入氯化钙进行溶解，并再次进入第一电氧化反应器12中进行电氧化。

在一个实施例中，如图2所示，第一电氧化反应器12包括反应器箱体121和分别设置在反应器箱体121中的阴极板122和阳极板123，其中阳极板123分别位于两个阴极板122之间。阳极板123与直流电源的正极相连，阴极板122直流电源的负极相连。此外，反应器箱体121的两端分别设置有出口和入口。

在一个实施例中，二级电氧化单元2包括氯酸钙溶液箱21和第二电氧化反应器22，氯酸钙溶液箱21的第一输入侧和第一输出侧分别与第二电氧化反应器22的输出侧和输入侧相连，使溶液在氯酸钙溶液箱21和第二电氧化反应器22之间循环，以提高制备的效率。

氯酸钙溶液箱21的第二输入侧与次氯酸钙溶液箱14的第一输出侧相连。进一步地，氯酸钙溶液箱21的第二输入侧与次氯酸钙溶液箱14的第一输出侧之间设置有第一控制阀18。

类似地，氯酸钙溶液箱21也具有锥底结构，其底端为第二输出侧，通过增压泵与三级电氧化单元3相连，当满足一定的条件时(例如电位值达到某一预定值时)，氯酸钙溶液箱21向三级电氧化单元3输入氯酸钙溶液。

因此，氯酸钙溶液箱21的两个输入侧分别与次氯酸钙溶液箱14的第一输出侧以及第二电氧化反应器22的输出侧相连；氯酸钙溶液箱21的两个输出侧分别与第二电氧化反应器22的输入侧和三级电氧化单元3相连相连，使溶液循环，以提高制备的效率。

在一个实施例中，三级电氧化单元3包括高氯酸钙溶液箱31和第三电氧化反应器32，高氯酸钙溶液箱31的第一输入侧和输出侧分别与第三电氧化反应器32的输出侧和输入侧相连，使溶液在高氯酸钙溶液箱31和第三电氧化反应器32之间循环，以提高制备的效率。

进一步地，高氯酸钙溶液箱31的第二输入侧与所述氯酸钙溶液箱21的第二输出侧相连，并且高氯酸钙溶液箱31的第二输入侧与所述氯酸钙溶液箱21的第二输出侧之间还设置有增压泵16和控制阀，当满足一定的条件时，控制阀打开。

类似地，高氯酸钙溶液箱31也具有锥底结构，其底端为输出侧，通过增压泵与第三电氧化反应器32的输入侧，当满足一定的条件时(例如电位值达到某一预定值时)，高氯酸钙溶液箱31中产升高氯酸钙溶液。

本发明还提供一种采用上述次氯酸钙、氯酸钙、高氯酸钙制备装置进行制备的方法，其包括以下操作步骤：

第一步，使氯化钙盐水经过一级电氧化单元1进行电氧化，获得次氯酸钙溶液；

第二步，使次氯酸钙溶液经过二级电氧化单元2进行电氧化，获得氯酸钙溶液；

第三步，使氯酸钙溶液经过三级电氧化单元3进行电氧化，获得高氯酸钙溶液。

其中，分别监控一级电氧化单元1、二级电氧化单元2和三级电氧化单元3中的电位值。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。