Hướng dẫn toàn diện về sản xuất bột tẩy trắng

• Quá trình sản xuất cốt lõi

• Thiết bị & Đổi mới

• Tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng

• An toàn & Bảo vệ Môi trường

1. Quy trình sản xuất

Chuẩn bị nguyên liệu thô

Nước đá vôi: Đá vôi (canxi cacbonat,) lần đầu tiên được nung trong một lò nung ở nhiệt độ cao (xung quanh 900 - 1200 độ). Phản ứng hóa học như sau:. Quicklime kết quả (canxi oxit,) sau đó được sử dụng trong các bước tiếp theo.

Slaking of QuickLime: Quicklime được trộn với nước trong bể dốc. Phản ứng có độ tỏa nhiệt cao và tạo thành canxi hydroxit (vôi trượt,):. Vôi căng thường được chuẩn bị như một hệ thống treo tốt hoặc dán cho phản ứng tốt hơn trong giai đoạn tiếp theo.

2. Phản ứng clo

Thiết lập lò phản ứng: Hệ thống treo vôi hoặc dán được chuyển đến lò phản ứng clo. Lò phản ứng này thường được làm bằng các vật liệu có thể chịu được tác dụng ăn mòn của khí clo (), chẳng hạn như thép được lót bằng cao su hoặc các vật liệu chống ăn mòn khác.

Quá trình clo: Khí clo được đưa vào lò phản ứng có chứa vôi. Phản ứng hóa học xảy ra là một phản ứng phức tạp, chủ yếu dẫn đến sự hình thành canxi hypochlorit (), canxi clorua () và nước (). Phản ứng tổng thể có thể được xấp xỉ như:.

Kiểm soát phản ứng: Nhiệt độ phản ứng, áp suất và tốc độ dòng chảy của khí clo cần được kiểm soát cẩn thận. Thông thường, phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 40 - 60) để đảm bảo sự hình thành của sản phẩm mong muốn và để ngăn chặn sự phân hủy canxi hypochlorite. Thời gian phản ứng cũng thay đổi tùy thuộc vào quy mô sản xuất và điều kiện phản ứng, nhưng thường mất vài giờ để hoàn thành.

3. Tách và sấy khô

Sự tách biệt: Sau khi phản ứng clo hoàn thành, hỗn hợp kết quả chứa huyền phù của các hạt bột chất tẩy rắn cùng với một số vôi trượt không phản ứng và các tạp chất khác. Hỗn hợp này sau đó phải chịu một quá trình tách, chẳng hạn như lọc hoặc ly tâm. Lọc bằng cách sử dụng máy ép lọc hoặc ly tâm giúp tách bột tẩy trắng khỏi pha lỏng, chủ yếu chứa nước và muối hòa tan.

Sấy khô: Bột tẩy ướt tách biệt sau đó được sấy khô để loại bỏ độ ẩm còn lại. Làm khô có thể được thực hiện trong máy sấy quay hoặc máy sấy flash. Trong máy sấy quay, không khí nóng được truyền qua các hạt bột tẩy trắng di chuyển, làm bay hơi độ ẩm. Trong máy sấy flash, bột ướt được phân tán trong một luồng khí nóng, nhanh chóng làm khô các hạt. Độ ẩm cuối cùng của bột tẩy trắng thường được kiểm soát rất thấp (thường dưới 5%) để đảm bảo độ ổn định và thời hạn sử dụng của nó.

4. Bao bì và kiểm soát chất lượng

Bao bì: Bột tẩy khô sau đó được đóng gói trong các thùng chứa phù hợp, chẳng hạn như túi nhựa kín khí hoặc trống kim loại. Bao bì được thiết kế để ngăn chặn sự xâm nhập của độ ẩm và không khí, vì bột tẩy trắng có thể phản ứng với độ ẩm và carbon dioxide trong không khí theo thời gian, dẫn đến giảm hàm lượng clo hoạt động của nó.

Kiểm soát chất lượng: Các mẫu của bột tẩy trắng đóng gói được thực hiện cho các thử nghiệm kiểm soát chất lượng. Chất lượng chính bao gồm hàm lượng clo hoạt động, là thước đo khả năng tẩy trắng và khử trùng của sản phẩm. Các xét nghiệm khác có thể bao gồm kiểm tra phân bố kích thước hạt, sự hiện diện của tạp chất và giá trị pH của dung dịch được tạo ra từ bột tẩy trắng. Chỉ các sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng được chỉ định được phát hành để bán và sử dụng.

2. Phần mềm & đổi mới

(1) Thiết kế lò phản ứng
Ưu điểm của lò phản ứng tháp: Cấu trúc khay nhiều lớp giúp cải thiện hiệu quả phân phối khí và giảm các phản ứng góc chết; Hệ thống chà khí đuôi được trang bị dung dịch kiềm (NaOH) trung hòa clo dư.
Giám sát thông minh: Cảm biến Internet of Things (IoT) theo dõi tình trạng ăn mòn của thiết bị trong thời gian thực, dự đoán chu kỳ bảo trì và giảm rủi ro thời gian ngừng hoạt động.
(2) Sản xuất xanh
Chuẩn bị tại chỗ của clo: Phương pháp điện hóa được sử dụng để điện giải nước muối để tạo ra CL₂, giảm rủi ro vận chuyển.
Phục hồi sản phẩm phụ: Canxi clorua sản phẩm phụ (CaCl₂) được sử dụng để khử trùng đường bộ hoặc hút ẩm công nghiệp, và hydro (H₂) được sử dụng để phát điện để đạt được tái chế tài nguyên.

Các dự án mới nhất của chúng tôi

 

Các dự án hợp tác hội thảo máy móc của Shanghai Jwell

3. Tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng

1. Hàm lượng clo hoạt động

Định nghĩa và ý nghĩa: Clo hoạt động là chỉ số quan trọng nhất về chất lượng của bột tẩy trắng vì nó đại diện cho sức mạnh tẩy trắng và khử trùng của chất. Đó là lượng clo có sẵn có thể tham gia vào các phản ứng oxy hóa. Hàm lượng clo hoạt động cao hơn thường cho thấy khả năng tẩy trắng và khử trùng mạnh hơn.

Phạm vi tiêu chuẩn: Thông thường, hàm lượng clo hoạt động trong bột tẩy trắng chất lượng cao (dựa trên canxi hypochlorite) phải nằm trong phạm vi 30% - 40% theo trọng lượng. Tuy nhiên, đối với một số sản phẩm chuyên dụng hoặc tinh khiết cao, hàm lượng clo hoạt động có thể thậm chí còn cao hơn, lên tới 60% trở lên. Tiêu chuẩn cụ thể có thể thay đổi tùy thuộc vào ứng dụng dự định của bột tẩy trắng. Ví dụ, bột tẩy trắng được sử dụng trong khử trùng nước uống thường đòi hỏi một hàm lượng clo hoạt động được kiểm soát chặt chẽ hơn và tương đối cao để đảm bảo loại bỏ mầm bệnh hiệu quả trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn an toàn.

Phương pháp kiểm tra: Hàm lượng clo hoạt động thường được xác định thông qua phương pháp chuẩn độ hóa học. Thông thường, mẫu bột tẩy trắng lần đầu tiên được hòa tan trong môi trường axit thích hợp, giải phóng clo có sẵn dưới dạng clo tự do. Sau đó, một chất khử tiêu chuẩn (như natri thiosulfate) được chuẩn độ theo dung dịch và lượng chất khử được tiêu thụ được sử dụng để tính toán hàm lượng clo hoạt động dựa trên phép đo cân bằng của phản ứng.

2. Mức độ tinh khiết và tạp chất

Tạp chất chính: Bột tẩy trắng có thể chứa các tạp chất khác nhau như canxi hydroxit (), canxi clorua () và các yếu tố vi lượng khác. Mức độ quá mức của các tạp chất này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và sự ổn định của bột tẩy trắng.

Canxi hydroxit: Sự hiện diện của canxi hydroxit không phản ứng nên được giảm thiểu vì nó có thể phản ứng với carbon dioxide trong không khí theo thời gian, dẫn đến sự hình thành canxi cacbonat () và làm giảm hàm lượng clo hoạt động. Nói chung, hàm lượng tối đa cho phép của canxi hydroxit thường được đặt ở mức một vài phần trăm (ví dụ, ít hơn 5% theo trọng lượng) tùy thuộc vào đặc tả sản phẩm.

Canxi clorua: Mặc dù canxi clorua là sản phẩm phụ của quy trình sản xuất, nội dung của nó cũng nên được kiểm soát trong một phạm vi hợp lý. Canxi clorua quá mức có thể làm cho bột tẩy trắng được hút ẩm hơn, dẫn đến việc làm giảm và suy thoái sản phẩm.

Thông thường, phạm vi chấp nhận được cho nội dung canxi clorua là khoảng 10% - 20% theo trọng lượng, nhưng điều này có thể thay đổi dựa trên các yêu cầu chất lượng khác nhau.

Các yếu tố dấu vết: Các yếu tố vi lượng như kim loại nặng (ví dụ: chì, thủy ngân, cadmium) nên có mặt ở mức cực thấp. Những kim loại nặng này có thể gây ra rủi ro sức khỏe nếu bột tẩy trắng được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến chế biến thực phẩm, xử lý nước hoặc khử trùng các khu vực tiếp xúc với con người. Các giới hạn tối đa cho phép đối với các kim loại nặng thường được đặt ra theo các quy định về môi trường và sức khỏe nghiêm ngặt, thường là trong các phần triệu (ppm) hoặc thậm chí các bộ phận hàng tỷ (ppb).

3. Kích thước hạt và tính chất vật lý

Phân phối kích thước hạt: Kích thước hạt của bột tẩy trắng ảnh hưởng đến khả năng hòa tan và khả năng sử dụng của nó. Một phân phối kích thước hạt phù hợp được mong muốn để đảm bảo sự hòa tan nhanh chóng và phân tán đồng đều trong quá trình sử dụng. Nói chung, các hạt phải nằm trong một phạm vi nhất định, ví dụ, với kích thước hạt trung bình xung quanh 50 - 200 micromet. Nếu các hạt quá lớn, chúng có thể hòa tan chậm, làm giảm hiệu quả của quá trình tẩy trắng hoặc khử trùng. Mặt khác, nếu các hạt quá tốt, chúng có thể gây ra các vấn đề về bụi trong quá trình xử lý, đây có thể là mối nguy hiểm an toàn và cũng dẫn đến mất sản phẩm.

Độ ẩm: Độ ẩm của bột tẩy trắng là một đặc tính vật lý quan trọng. Độ ẩm quá mức có thể khiến bột tẩy trắng, không chỉ ảnh hưởng đến khả năng lưu lượng và khả năng sử dụng của nó mà còn tăng tốc độ phân hủy canxi hypochlorite, làm giảm hàm lượng clo hoạt động theo thời gian. Độ ẩm chấp nhận được thường được giữ dưới 5% theo trọng lượng. Điều kiện đóng gói và lưu trữ đặc biệt thường được thực hiện để duy trì mức độ ẩm thấp.

Ngoại hình và màu sắc: Bột tẩy nên có vẻ ngoài nhất quán và đặc trưng. Nó thường là một loại bột màu trắng hoặc hơi vàng. Bất kỳ sai lệch đáng kể nào về màu sắc, chẳng hạn như sự hiện diện của các đốm đen hoặc đổi màu, có thể chỉ ra sự hiện diện của tạp chất hoặc sự xuống cấp của sản phẩm.

4. Tính ổn định và thời hạn sử dụng

Kiểm tra độ ổn định: Bột tẩy nên ổn định trong điều kiện lưu trữ bình thường. Các bài kiểm tra độ ổn định được thực hiện để đánh giá cách các tài sản của sản phẩm thay đổi theo thời gian. Điều này bao gồm đo lường sự thay đổi hàm lượng clo hoạt động, sự hình thành của bất kỳ tạp chất mới nào và tính toàn vẹn vật lý của bột. Sản phẩm nên duy trì các tham số chất lượng được chỉ định (chẳng hạn như hàm lượng clo hoạt động tối thiểu) trong một khoảng thời gian nhất định, thường được định nghĩa là thời hạn sử dụng.

Hạn sử dụng: Thời hạn sử dụng của bột tẩy trắng thường được chỉ định là 6 - 12 tháng trong điều kiện lưu trữ thích hợp (ví dụ, ở một nơi mát mẻ, khô ráo và thông thoáng, cách xa ánh sáng mặt trời trực tiếp và các nguồn nhiệt và độ ẩm). Tuy nhiên, thời hạn sử dụng thực tế có thể thay đổi tùy thuộc vào quy trình sản xuất, chất lượng bao bì và môi trường lưu trữ. Các biện pháp kiểm soát chất lượng đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn cần thiết trong suốt thời hạn sử dụng của nó.

5. Tuân thủ an toàn và quy định

Tiêu chuẩn an toàn: Bột tẩy trắng là một hóa chất nguy hiểm do tính chất oxy hóa và độc tính tiềm năng mạnh mẽ của nó. Nó phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn liên quan đến xử lý, lưu trữ và vận chuyển. Điều này bao gồm ghi nhãn thích hợp với các cảnh báo nguy hiểm (như "ăn mòn", "tác nhân oxy hóa" và "độc hại nếu ăn hoặc hít") và cung cấp các bảng dữ liệu an toàn (SDS) chi tiết các tính chất của hóa học, các mối nguy tiềm ẩn và biện pháp phòng ngừa an toàn phù hợp.

Tuân thủ quy định: Việc sản xuất bột tẩy trắng phải tuân thủ các quy định quốc gia và quốc tế có liên quan. Các quy định này bao gồm các khía cạnh như bảo vệ môi trường (ví dụ, xử lý chất thải đúng cách được tạo ra trong quá trình sản xuất), kiểm soát chất lượng sản phẩm và an toàn tại nơi làm việc. Ví dụ, trong các ngành công nghiệp xử lý thực phẩm và nước, bột tẩy trắng được sử dụng để khử trùng phải đáp ứng các yêu cầu quy định cụ thể để đảm bảo an toàn cho các sản phẩm cuối cùng.

4. An toàn và bảo vệ môi trường

(1) An toàn công nhân
Thiết bị bắt buộc: Mặt nạ khí, găng tay chống axit, hệ thống thông gió khẩn cấp.
Điều trị rò rỉ: Sử dụng bùn vôi để trung hòa rò rỉ khí clo.
(2) Quản lý chất thải
Nước thải: xả sau khi trung hòa với vôi đến pH 6 .8.
Khí thải: Công nghệ oxy hóa xúc tác chuyển đổi CL₂ dư thành muối vô hại.