食品級氫氧化鈣在過氧化鈣的應用以及過氧化鈣的生產工藝
過氧化鈣(CaO2 )是白色或微黃色粉末,無臭無味,極微溶於水,溶於酸
。過氧化鈣在275 ℃時開始分解,在濕空氣或水中可長期緩慢釋放出氧氣,此外,它具有較強的漂白
、殺菌
、消毒作用,對環境無危害
。過氧化鈣是一種很有應用價值和發展前途的化工產品,具有廣闊的市場前景
。
目前,過氧化鈣的生產方法按所含鈣原料,可分為鈣鹽法(氯化鈣或硝酸鈣)和食品級氫氧化鈣法兩類
。其中食品級氫氧化鈣法又可分為傳統法
、空氣陰極法和噴霧幹燥法
。鈣鹽法和傳統的食品級氫氧化鈣法的工藝過程和設備較簡單
，技術較成熟
，適合於小規模生產
。鈣鹽法和傳統的食品級氫氧化鈣法、空氣陰極法的共同缺點是采用稀溶液生產
，大量母液中過氧化氫分解損失大
，其產品收率和含量不可能達到很高
，CaO2含量一般僅為50％～60％
； 噴霧幹燥法則采用高濃度過氧化氫（54％H2O2）和固體（或漿狀）食品級氫氧化鈣直接進行反應,並采用噴霧法脫水幹燥
，物料中水份少
，可減少過氧化氫的分解損失
，具有流程簡單
、收率高
、能耗低的特點
。但該法的問題是控製難度較大
，設備管道易結垢堵塞
，且存在爆炸的危險性
。另外,國內由於缺少高濃度過氧化氫,一般采用與石灰乳反應的方法生產[2]
。
過氧化氫與石灰乳反應生產過氧化鈣的生產工藝流程圖見圖1
圖1 CaO2生產工藝流程
生石灰與母液和補充水在化灰池中消化成石灰乳後加入反應器中
，與雙氧水反應生成過氧化鈣
，為了降低過氧化氫和反應生成的過氧化鈣的分解
，其間加入複合穩定劑
。反應一定時間後
，將生成的CaO2料漿過濾分離
，其固相再經幹燥即為產品
，液相母液返回化灰池
。[3]
研究過氧化鈣的工業化生產工藝
，適宜工藝條件的選擇是保證
。
石灰乳用量 從表1和表2所列實驗數據看
，其它條件相當
，石灰乳用量較大時
，產品收率高
，但CaO2含量降低
；反之
，石灰乳用量較小時
，產品CaO2含量高
，但收率有所降低
。綜合產品收率和產品CaO2含量兩方麵因素考慮
，故選擇石灰乳用量為理論量的110％（即過量10％）較合適
。
表一
表二
石灰乳中Ca(OH)2含量
由表2數據可見
，降低石灰乳中Ca(OH)2含量
，對提高產品CaO2含量和產品收率有利
，但Ca(OH)2含量過低
，將導致設備生產能力下降
，故不能太低
。因此石灰乳中Ca(OH)2含量選擇為20％-50％為宜
。
穩定劑用量自配複合穩定劑用量
無論對產品CaO2含量指標
，還是產品收率指標
，為雙氧水用量的7％左右是合適的
。
反應溫度
從理論上講
，低溫反應可降低H2O2和CaO2的分解損失
，可望提高產品CaO2含量和產品收率
。但實驗結果顯示並非如此
，常溫下反應所得產品中CaO2含量和產品收率均比低溫下反應高
。
在實驗過程中
，觀察到低溫反應時
，放出的氣泡（氧氣）確比常溫下少
，所得含水濕產品量也較高
，但在幹燥過程中
，放出較多的氧氣
，低溫真空幹燥和110℃下幹燥均是如此
，說明CaO2分解現象較嚴重
，而常溫下反應所得濕物料產品
，在幹燥過程中較穩定。導致上述現象的原因尚待進一步研究，但從實驗結果看
，選擇常溫（20～30℃）下反應條件是有利的
。
反應時間
反應時間的選擇
，從圖2和圖3來看，不宜過短
，也不宜過長
。過短
，反應不完全
；過長
，則增加產物CaO2在液相中的停留時間而增加分解損失
。從實驗結果分析看
，在實驗範圍內
，選擇投料完畢後反應30min是適宜的
。
另外
，複合穩定劑的加料方式也應注意
，從前後實驗結果看
，不宜直接加入到石灰乳中
，而是加入到雙氧水中較好
，以免降低其穩定效果
。
