專利名稱：過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，屬無機過氧化物的制備技術領域。
背景技術：
過一硫酸氫鉀復合鹽也稱過硫酸氫鉀復合鹽、單過硫酸氫鉀復合鹽，是由過一硫酸氫鉀、硫酸氫鉀、硫酸鉀三種成分組成的復合鹽，分子式為2KHSO5-KHSO4-K2SO4，分子量為614.7，是一種應用廣泛的消毒殺菌劑，具有很強的氧化性，主要用作洗滌劑、假牙清潔劑、干漂劑、羊毛織品的防縮處理劑、聚合物的引發劑、印制電路板微蝕劑及廢水處理。
現有制備過一硫酸氫鉀復合鹽的方法主要有三種；一種是用過氧化氫與計量的氯磺酸反應得到過一硫酸，然后加入一定比例的碳酸鉀便可制得過一硫酸氫鉀復合鹽，這種方法反應溫度要求在-15℃，而反應時放熱又過于劇烈，難以實現工業化生產。另一種方法是陽極氧化法，即用鉑電解槽電解硫酸，生成過二硫酸，然后在室溫下水解成過一硫酸，加入碳酸鉀，得到過一硫酸氫鉀復合鹽，這種方法投資大，能耗高，操作較復雜。還有一種方法是硫酸法，即以濃硫酸、較低濃度的過氧化氫、氫氧化鉀為原料，此方法工藝簡單，但制得的過一硫酸氫鉀復合鹽活性氧含量低，難以達到產品的質量要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種能有效提高過一硫酸氫鉀復合鹽產品的活性氧含量和顆粒在20～200目之間的比例，并具有較好穩定性的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法。
本發明為過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，以發煙硫酸，過氧化氫，氫氧化鉀為原料，其特征在于先向反應器內加入含有穩定劑的過氧化氫，然后滴加發煙硫酸進行反應，再滴加氫氧化鉀溶液，同時加入晶形改性劑，經真空濃縮，冷卻結晶，烘干制得過一硫酸氫鉀復合鹽干品；所述過氧化氫的濃度為45～80％，所述發煙硫酸的濃度為35～65％。
所述過氧化氫，發煙硫酸，氫氧化鉀的摩爾比可為1∶1～1.4∶1～2；優先考慮可為1∶1.06～1.2∶1～1.7。
所述過氧化氫的濃度可為55～70％。所述發煙硫酸的濃度可為50～65％。所述氫氧化鉀的濃度可為30～55％。
所述的穩定劑可為焦磷酸，三聚磷酸，六偏磷酸，酸式磷酸等的鈉鹽，鉀鹽，銨鹽中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以100％過氧化氫的重量百分比計，可為1～5％，優先考慮可為2.0～3.0％。
所述的晶形改進劑可為氫氧化鎂，碳酸鎂，氧化鎂，硫酸鎂，氯化鎂等中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以過一硫酸氫鉀復合鹽干品的重量百分比計，可為1～5％，優先考慮可為1.5～2.5％。
本發明對現有硫酸法生產過一硫酸氫鉀復合鹽的工藝進行了合理改進，用發煙硫酸取代濃硫酸，以高濃度的過氧化氫取代稀的過氧化氫，加入氫氧化鉀調節組分，并對上述原料的配比進行了合理調整，能有效提高過一硫酸氫鉀復合鹽產品的活性氧含量、顆粒在20～200目之間的比例，并具有較好穩定性。經實施應用，所制備的過一硫酸氫鉀復合鹽的活性氧可達到4.5～5.3％，同時加入穩定劑和晶形改進劑，使過一硫酸氫鉀復合鹽的穩定性達到了月平均活性氧損失率0.5以下，且20～200目的顆粒占90％以上，本發明生產工藝簡單，易于操作，適合于大規模的工業化生產，所制得的過一硫酸氫鉀復合鹽可廣泛應用于口腔醫療的假牙清潔劑、游泳池消毒劑、聚合物引發劑、線路板微蝕劑、有機反應氧化劑、廢水處理等。
具體實施例方式
實施例1將180g 50％的過氧化氫加入到2000ml帶攪拌和溫度計的四口燒瓶中，加入2.0g三聚磷酸鈉穩定劑，用冰浴進行控溫，使體系溫度達到5℃左右，開始滴加50％的發煙硫酸280g，此時溫度控制在10℃左右，攪拌速度為300轉/分，充分攪拌后保持同樣溫度，滴加45％的氫氧化鉀溶液436g及6.0g氫氧化鎂晶形改進劑，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結晶，離心，晶體在50～60℃的條件下烘干，得到過一硫酸氫鉀復合鹽干品322g。
實施例2取70％的過氧化氫128.5g，加入由1.5g酸式焦磷酸鈉、1.2g六偏磷酸鈉組成的晶形改進劑，混合均勻后放入四口燒瓶中，開始滴加50％的發煙硫酸280g，反應后滴加45％的氫氧化鉀溶液436g及由3.0g氧化鎂、3.5g硫酸鎂組成的晶形改進劑，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結晶，離心，得到330g過一硫酸氫鉀復合鹽干品。
實施例3取70％的過氧化氫128.5g，加入由0.5g酸式焦磷酸鈉、0.6g焦磷酸鈉、1.0g酸式焦磷酸鉀組成的穩定劑，混合均勻后放入四口燒瓶中，在嚴格控制溫度的情況下，加入55％的發煙硫酸256g，此時體系的溫度在10℃左右，滴加完成后保溫2～3小時，加入300ml水稀釋，再加入40％的氫氧化鉀溶液453g，及由2.0g氧化鎂、1.5g氫氧化鎂、2.0g碳酸鎂組成的晶形改進劑，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結晶，離心，得到332g過一硫酸氫鉀復合鹽干品。
現有技術對照例將180g濃度為50％的過氧化氫加入到2000ml帶攪拌和溫度計的四口燒瓶中，用冰浴進行控溫，使體系溫度達到5℃左右，開始滴加98％的濃硫酸124g，此時溫度控制在10℃左右，攪拌速度為300轉/分，充分攪拌后保持同樣溫度，滴加45％的氫氧化鉀溶液154g，靜置10分鐘，混合物進行真空濃縮，冷卻結晶，離心，晶體在50～60℃的條件下烘干，得到100g過一硫酸氫鉀復合鹽干品。
將上述各實施例和現有技術對照例所制得的過一硫酸氫鉀復合鹽干品分別進行活性氧含量，月平均活性氧損失率，20～200目顆粒的檢測，結果如下
實施例1實施例2實施例3對照例活性氧含量 4.85％ 4.92％ 5.12％ 3.2％月平均損失率 0.08％ 0.06％ 0.04％ 0.9％20～200目顆粒90.1 91 93.2 43.5活性氧的測定方法取0.3g左右的過一硫酸氫鉀復合鹽放入碘量瓶中，用少量的去離子水溶解，加入10ml 25％的碘化鉀溶液，蓋上瓶塞，在陰涼處放置10分鐘，加入10ml 1+1的硫酸，用0.1mol/l的硫代硫酸鈉溶液滴定到終點。
月平均活性氧損失率的測定方法；一個月以后的活性氧減少值與最初的活性氧的比值。
20～200目顆粒用分析篩進行篩分。
權利要求
1.一種過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，以發煙硫酸，過氧化氫，氫氧化鉀為原料，其特征在于先向反應器內加入含有穩定劑的過氧化氫，然后滴加發煙硫酸進行反應，再滴加氫氧化鉀溶液，同時加入晶形改性劑，經真空濃縮，冷卻結晶，烘干制得過一硫酸氫鉀復合鹽干品；所述過氧化氫的濃度為45～80％，所述發煙硫酸的濃度為35～65％。
2.按權利要求1所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述過氧化氫，發煙硫酸，氫氧化鉀的摩爾比為1∶1～1.4∶1～2。
3.按權利要求2所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述過氧化氫，發煙硫酸，氫氧化鉀的摩爾比為1∶1.06～1.2∶1～1.7。
4.按權利要求1，2或3所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述過氧化氫的濃度為55～70％。
5.按權利要求1，2或3所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述發煙硫酸的濃度為50～65％。
6.按權利要求1，2或3所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述氫氧化鉀的濃度為30～55％。
7.按權利要求1所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述的穩定劑為焦磷酸，三聚磷酸，六偏磷酸，酸式磷酸的鈉鹽，鉀鹽，銨鹽中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以100％過氧化氫的重量百分比計，為1～5％。
8.按權利要求7所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述穩定劑的加入量以100％過氧化氫的重量百分比計，為2.0～3.0％。
9.按權利要求1所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述的晶形改進劑為氫氧化鎂，碳酸鎂，氧化鎂，硫酸鎂，氯化鎂中的任一種或一種以上的混合物，其加入量以過一硫酸氫鉀復合鹽干品的重量百分比計，為1～5％。
10.按權利要求9所述的過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，其特征在于所述晶形改進劑的加入量以過一硫酸氫鉀復合鹽干品的重量百分比計，為1.5～2.5％。
全文摘要
一種過一硫酸氫鉀復合鹽的制備方法，屬無機過氧化物的制備技術領域，以發煙硫酸，過氧化氫，氫氧化鉀為原料，其制備方法為先向反應器內加入含有穩定劑的過氧化氫，然后滴加發煙硫酸進行反應，再滴加氫氧化鉀溶液，同時加入晶形改性劑，經真空濃縮，冷卻結晶，烘干制得過一硫酸氫鉀復合鹽干品；所述過氧化氫的濃度為45～80％，所述發煙硫酸的濃度為35～65％。本發明對現有硫酸法生產過一硫酸氫鉀復合鹽的工藝進行了合理改進，用發煙硫酸取代濃硫酸，以高濃度的過氧化氫取代稀的過氧化氫，加入氫氧化鉀調節組分，并對上述原料的配比進行了合理調整，能有效提高產品的活性氧含量和顆粒在20～200目之間的比例，并具有較好穩定性。
文檔編號C01B15/00GK1528660SQ20031010792
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月16日 優先權日2003年10月16日
發明者陶華西, 鄭龍, 羅力軍, 楊國男 申請人:陶華西