制备过氧化钙稳定剂及性能研究

论文摘要

过氧化钙是一种新型的多功能无机精细化工产品。在化学工程、农业、水产、环保、食品和医药中,广泛使用过氧化钙作为活性氧源,但在过氧化钙的工业生产中,产品纯度低是主要技术难题。本项目采用CaCl2、Ca（OH）2和H2O2常温下制备过氧化钙,探索制备高纯度的过氧化钙工艺,针对加料方式、物料配比、加料时间、反应时间、双氧水浓度等影响反应的因素,进行单因素实验和正交试验,寻找最佳的生产物料配方和工艺参数。由于制备过氧化钙反应中双氧水在过渡金属离子的作用下催化分解,使双氧水的浓度降低,影响产品纯度和收率。所以本实验研究了Fe3+、Mg2+和pH值对双氧水稳定性的影响,探索了稳定剂在制备过氧化钙过程中的稳定机理。再模拟工业生产中原料中杂质的含量比例,在反应体系中人为加入铁离子,并用稳定剂进行稳定化处理后,反应制得过氧化钙。试验结果表明:随着Fe3+和Mg2+浓度的增大,双氧水稳定能力降低,其中Fe3+的破坏能力大于Mg2+,采用沉淀方法或络合方法降低反应体系中的过渡金属离子浓度,是防止双氧水分解的主要措施。双氧水在pH值4～8之间稳定性较好。在本论文实验条件下,CaCl2、Ca（OH）2和H2O2的摩尔配比为0.4:0.6:1,加料时间为6min,反应时间为18min,陈化时间10min,烘干温度为110℃,烘干时间为1～1.5h,制备了纯度达81.70%过氧化钙。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 过氧化钙的性质与用途
• 1.1.1 过氧化钙的性质
• 1.1.2 过氧化钙的应用
• 1.2 过氧化钙的生产方法
• 1.2.1 氯化钙法
• 1.2.2 氢氧化钙法
• 1.2.3 喷雾干燥法
• 1.2.4 空气阴极法
• 1.2.5 过氧化钙生产方法比较
• 1.3 过氧化钙的生产状况
• 1.4 过氧化钙的国内外研究现状
• 1.4.1 国外研究现状
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 双氧水稳定性的研究现状
• 1.5.1 国内双氧水稳定性的研究现状
• 1.5.2 国外双氧水稳定性的研究现状
• 1.6 本论文的主要研究内容
• 第2章 制备过氧化钙工艺条件及稳定剂的研究
• 2.1 实验原理
• 2.2 仪器、药品和产品分析方法
• 2.2.1 主要实验设备
• 2.2.2 实验药品
• 2.2.3 实验流程
• 2.2.4 产品分析方法
• 2.3 实验步骤
• 2.3.1 金属离子、溶液的pH 值对双氧水稳定性的影响
• 2.3.2 制备过氧化钙工艺单因素实验
• 2.3.3 铁离子和pH 值对制备的过氧化钙纯度影响
• 2.3.4 稳定剂对制备过的氧化钙纯度影响
• 2.3.5 制备过氧化钙工艺正交实验研究
• 2.3.6 制备过氧化钙的改进实验
• 2.4 实验数据分析与讨论
• 2.4.1 金属离子、溶液的pH 值对双氧水稳定性的影响
• 2.4.2 制备过氧化钙工艺单因素实验
• 2.4.3 铁离子和pH 值对制备的过氧化钙纯度影响
• 2.4.4 稳定剂对制备的过氧化钙纯度影响
• 2.4.5 制备过氧化钙工艺正交实验研究
• 2.4.6 制备过氧化钙的探索实验
• 2.5 制备过氧化钙反应机理
• 2.6 制备过氧化钙时稳定剂的稳定机理研究
• 2.6.1 电化学分析铁离子破坏稳定作用
• 2.6.2 沉淀型稳定剂
• 2.6.3 络合型稳定剂
• 2.6.4 选择稳定剂的依据
• 2.7 产品收率与纯度的关系
• 2.8 过氧化钙产品的表征
• 2.8.1 过氧化钙的热重分析
• 2.8.2 过氧化钙产品的 XRD 图
• 2.8.3 过氧化钙产品的扫描电镜图
• 结论
• 参考文献
• 致谢