求二氯异氰尿酸钠与稀盐酸的反应方程式,最好配平 会生成氯气
反应可视为2步:
C3Cl2N3NaO3+ 2 H2O → (C3H2N3O3)- + 2 HClO + Na+
归中:HClO + HCl = Cl2 + H2O
这次对了
正氰酸三聚生成氰尿酸(三聚氰酸,即2,4,6-三羟基-1,3,5-三嗪)。
三聚氰酸可能会导致肾结石。
尿素以氨气为载体,硅胶为催化剂,在380-400℃温度下沸腾反应,先分解生成氰酸,并进一步缩合生成三聚氰胺。
6(NH2)2CO → C3H6N6 + 6 NH3 + 3 CO2
(如果人遭到氰酸中毒,口中会有杏仁的味道)
正氰酸在浓溶液中聚合成三聚氰酸,又称氰尿酸。(正)氰酸可由三聚氰酸热分解或氰酸钠与盐酸反应来制备。
对应酯类:
正氰酸酯R-O-C≡N 易聚合,并易水解,很难得到纯态物。
异氰酸酯 R-N=C=O或O=C=N-R-N=C=O,一般是带有不愉快气味的液体。
主要有尿素热解法和半循环法。
(1)尿素热解法:尿素热解环化而得,反应方程如下:
根据热解方式的不同,分为固相熔融法和液相法。固相法将尿素加热至200~300℃,热解得到粗氰尿酸,然后加入15~20%硫酸(或硝酸、盐酸),蒸煮,在经过滤、洗涤、干燥得到成品。这是工业生产氰尿酸的主要方法。工业品纯度≥95%,每吨产品消耗尿素1200kg。液相法是在芳烃或矿物油溶剂中进行,反应完成,分离溶剂、洗涤、干燥得到成品,反应条件缓和,腐蚀性小,但收率低。
(2)半循环法:将氰尿酸粉放入滚球盘,在逐步加入尿素,其摩尔比为1.7~2,升温至190℃,继续半小时,停止加热,继续滚动,直至无氨气生成。将少部分取出,粉碎、硫酸溶解,煮沸,离心过滤、洗涤干燥得到成品。其余部分继续循环滚球。
【产业链】
【参考质量指标】厂标如下:
项目指标
含量%≥98.5
含水量% ≤0.5
11%水溶液pH值≥4.2
灼烧残渣% ≤0.1
铁含量×10≤25
硝酸盐% ≤0.3
1、将含有氰尿酸的水,经精密过滤,得到澄清的水;
2、在树脂柱中装入树脂,经常规预处理后,将上步得到的澄清的水上柱处理,控制温度在5-50℃和
流速为2-15BV/h,使水流经树脂,氰尿酸被去除。
所述的树脂是是弱碱性阴离子交换树脂或强碱性阴离子交换树脂。
3、当阴离子交换树脂吸附饱和后,用质量百分浓度为3-8%的氢氧化钠溶液或3-8
%的盐酸为脱附液,控制温度在25-50℃和流速为2-10BV/h条件下进行树脂脱附再生。
氰尿酸为白色结晶状固体,无臭,味微苦、含两个结晶水的晶体密度
(O℃)为1.768g/cm3,,320~35O℃时分解,微溶于水、热醇、毗咤、浓盐酸及热硫酸,不溶于冷甲醇、醚、丙酮、苯及氯仿。
氰尿酸是三元弱酸,其三级离解常数分别为10-7、10-11、10-14。相应的单钠盐、双钠盐和三钠盐的溶解度分别为0.9、5.7、 14.1g/100ml。氰尿酸饱和水溶液的pH值约为3.8一4.5,由水中分离得到的氰尿酸是含两个结晶水的无色单斜晶体,在空气中风化形成无水化合物,高温下氰尿酸分解生成异氰酸,因而氰尿酸也可以认为是异氰酸的三聚体,俗称三聚氰酸。
盐酸和次氯酸钠反应生成氯气,在水溶液中,次氯酸根会和氢离子结合生成次氯酸,次氯酸不稳定就分解成盐酸和氧气。盐酸的作用是氧化和酸化,次氯酸钠和盐酸反应,结果和盐酸的浓度有关。
次氯酸钠是最普通的家庭洗涤中的“氯”漂白剂。其他类似的漂白剂有次氯酸钾、次氯酸锂或次氯酸钙,次溴酸钠或次碘酸钠、含氯的氧化物溶液,氯化的磷酸三钠、三氯异氰尿酸钠或钾等,但在家庭洗涤中通常不使用。通常认为漂白性源于其较强的氧化性。漂白剂是能破坏发色体系或产生一个助色基团的变体。
过程: 将氰尿酸与烧碱按1 :2的比例(摩尔比)配制成氰尿酸二钠盐,通入氯气进行氯化反应生成二氯异氰尿酸浆料,离心分离得到湿的二氯异氰尿酸接着将其投入到二氯异氰尿酸钠的母液中,按1 :1的比例(摩尔比)滴加烧碱进行中和反应,反应完成后冷却、结晶、过滤得到湿的二氯异氰尿酸钠,干燥后得到二氯异氰尿酸钠或其二水化合物产品。优点: (1)可以实现二氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠联产,其中二氯异氰尿酸也是氯代异氰尿酸类产品的一个重要品 种,可作为消毒杀菌剂使用 (2)产品质量高。由于二氯异氰尿酸在水中的溶解度仅0.7%,反应生成的氯化钠基本可以洗涤干净,中和反应没 有其它杂质生成,因此产品纯度较高,含盐量少(3)原料消耗较低。缺点: (1)二氯异氰尿酸的腐蚀性较大,对反应釜和离心设备的防腐要求较高,设备投资相对较大(2)氯化尾气吸收有较多的次氯酸钠副产物。次氯酸钠法 由于该工艺可消耗大量的次氯酸钠溶液,因而在有大量次氯酸钠副产的氯碱厂可采用此工艺进行生产。过程: 氯气和烧碱反应制得浓度为10%~11%的次氯酸钠水溶液,次氯酸钠与氰尿酸进行氯化反应生成二氯异氰尿酸钠和氯化钠产品。为控制反应过程中的pH值,可以采用补充氯气的方法,使反应原料得到充分的利用,也可以采用无机酸(如盐酸)中和的办法。优点: 反应在接近中性区域内进行,所以对设备材质的要求不高,采用一般的搪瓷设备和不锈钢离心机即可。缺点: (1)产品质量稍差,一般均含有3%~4%的氯化钠,干品有效氯含量只能达到60%左右(2)该工艺二氯母液中含有较多的二氯异氰尿酸钠,由于含盐较高,不能回收利用,因此原材料消耗较高。改进方法: (1)采用高浓度次氯酸钠(如25%~30%)来生产二氯异氰尿酸钠,这样可以减少产品 (2)利用二氯异氰尿酸钠母液生产三氯异氰尿酸,从而达到提高原材料利用率的目的。过程: 氰尿酸与氢氧化钠按1 :3(摩尔比)的比例配制成氰尿酸三钠盐,之后在一定温度下与氯气进行氯化反应并经离心过滤得到湿的三氯异氰尿酸再与氰尿酸、氢氧化钠溶液按2 :1 :3的比例(摩尔比),在30~40摄氏度下进行复分解反应,冷却结晶、过滤、干燥后得到粉末状二氯异氰尿酸钠产品。优点: (1)可以同时生产三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠2种主要的氯代异氰尿酸类产品,并可根据市场的需求情况,随意调节这2种产品的生产量(2)复分解反应采用50%左右的氢氧化钠溶液,可以实现二氯母液全部套用而不排放,对环境污染小(3)反应收率高,产品质量好,含盐少,二氯异氰尿酸钠产品的有效氯含量可以达到62%以上,二水化合物的有效氯含量也可以达到55%(4)三氯异氰尿酸合成可采用连续氯化工艺,生产安全可靠。缺点: (1)合成三氯异氰尿酸工序对反应和离心分离设备的要求较高,设备投资较大(2)在三氯异氰尿酸生产中,氯化尾气中含有大量的未反应氯气,一般用氢氧化钠吸收后生成次氯酸钠,因此有大量副产的次氯酸钠产生。
生产二氯异氰尿酸钠的原料主要是氰尿酸、烧碱和氯气,生产方法主要有二氯异氰尿酸法、次氯酸钠法、三氯异氰尿酸复合分解3种。 过程:
将氰尿酸与烧碱按1 :2的比例(摩尔比)配制成氰尿酸二钠盐,通入氯气进行氯化反应生成二氯异氰尿酸浆料,离心分离得到湿的二氯异氰尿酸接着将其投入到二氯异氰尿酸钠的母液中,按1 :1的比例(摩尔比)滴加烧碱进行中和反应,反应完成后冷却、结晶、过滤得到湿的二氯异氰尿酸钠,干燥后得到二氯异氰尿酸钠或其二水化合物产品。
优点:
(1)可以实现二氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠联产,其中二氯异氰尿酸也是氯代异氰尿酸类产品的一个重要品 种,可作为消毒杀菌剂使用
(2)产品质量高。由于二氯异氰尿酸在水中的溶解度仅0.7%,反应生成的氯化钠基本可以洗涤干净,中和反应没 有其它杂质生成,因此产品纯度较高,含盐量少
(3)原料消耗较低。
缺点:
(1)二氯异氰尿酸的腐蚀性较大,对反应釜和离心设备的防腐要求较高,设备投资相对较大
(2)氯化尾气吸收有较多的次氯酸钠副产物。
次氯酸钠法
由于该工艺可消耗大量的次氯酸钠溶液,因而在有大量次氯酸钠副产的氯碱厂可采用此工艺进行生产。
过程:
氯气和烧碱反应制得浓度为10%~11%的次氯酸钠水溶液,次氯酸钠与氰尿酸进行氯化反应生成二氯异氰尿酸钠和氯化钠产品。
为控制反应过程中的pH值,可以采用补充氯气的方法,使反应原料得到充分的利用,也可以采用无机酸(如盐酸)中和的办法。
优点:
反应在接近中性区域内进行,所以对设备材质的要求不高,采用一般的搪瓷设备和不锈钢离心机即可。
缺点:
(1)产品质量稍差,一般均含有3%~4%的氯化钠,干品有效氯含量只能达到60%左右
(2)该工艺二氯母液中含有较多的二氯异氰尿酸钠,由于含盐较高,不能回收利用,因此原材料消耗较高。
改进方法:
(1)采用高浓度次氯酸钠(如25%~30%)来生产二氯异氰尿酸钠,这样可以减少产品
(2)利用二氯异氰尿酸钠母液生产三氯异氰尿酸,从而达到提高原材料利用率的目的。 过程:
氰尿酸与氢氧化钠按1 :3(摩尔比)的比例配制成氰尿酸三钠盐,之后在一定温度下与氯气进行氯化反应并经离心过滤得到湿的三氯异氰尿酸再与氰尿酸、氢氧化钠溶液按2 :1 :3的比例(摩尔比),在30~40摄氏度下进行复分解反应,冷却结晶、过滤、干燥后得到粉末状二氯异氰尿酸钠产品。
优点:
(1)可以同时生产三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠2种主要的氯代异氰尿酸类产品,并可根据市场的需求情况,随意调节这2种产品的生产量
(2)复分解反应采用50%左右的氢氧化钠溶液,可以实现二氯母液全部套用而不排放,对环境污染小
(3)反应收率高,产品质量好,含盐少,二氯异氰尿酸钠产品的有效氯含量可以达到62%以上,二水化合物的有效氯含量也可以达到55%
(4)三氯异氰尿酸合成可采用连续氯化工艺,生产安全可靠。
缺点:
(1)合成三氯异氰尿酸工序对反应和离心分离设备的要求较高,设备投资较大
(2)在三氯异氰尿酸生产中,氯化尾气中含有大量的未反应氯气,一般用氢氧化钠吸收后生成次氯酸钠,因此有大量副产的次氯酸钠产生。
1.溶解部分的氯单质和溴单质使水变黄。
2.发生了Cl2+H20=HClO+HCl
Br2+H2o=HBrO+HBr
3.次氯酸和次溴酸起杀菌作用