过氧化钙的制备实验研究

 第1章 绪论

双氧水是一种新型的有机希细化学制品，具有多种用途。工业用的过氧化钙是一种微量的微细粉末，无色无味，不易溶解，在水中或潮湿的环境中，能在很长的时间里慢慢地分解并释放气体。因此，过氧化钙被广泛应用于化学工程、农业、水产、环保食品、医药等领域。

1.1国外研究现状

欧洲及日本已有报导，自二十世纪六十年代后期起，在此基础上，人们对其进行了广泛的研究，并为其发展出多种新的用途。日本是世界上最早使用过氧化钙的国家，尤其是80年代初期，对其在农业生产中的应用进行了广泛的应用。

在日本，早些时候，将氯化钙与二氧水在氮水中进行反应，制备出八水型过氧化钙，在室温下，以氧机化钙或氧化钙与双氧水发生化学反应，从而获得了一种新型的过氧化钙。联邦德国发明了一种喷雾干燥法，即用强搅拌设备将固态或含有少量水分的氧化钙或—氧化钙与浓的过氧化氢进行搅拌，然后将其送入气雾干燥器中进行干燥，从而得到高纯度的过氧化钙。在搅拌设备中，用氢氧化钙粉和水混合，得到氢氧化钙的悬浮液，然后在 f-瓶中制备含磷酸的过机化氢溶液。

用泵将新化钙的悬浮液和双氧水混合，然后送入强搅拌设备中，可以获得过汽化钙浆料。可将一部分浆料进行倒流，然后进入螺旋挽流器，在搅拌槽中滞留0.5~3小时，将过氧化钙浆液用泵送入全殖穿式干燥机，控制干燃机的温度为200℃，在75摄氏度的高温下，干燥后可得到70.4%的 CaO （324kg/h）。日本专利将蒸发球适配器加入到氧氧化钙中，在冷状态下加入H0反硝化，获得了高纯度89%的无水过氧化钙，欧洲的专利技术为CM0H技术，它是由微量的硅酸钠和二氧水进行反应，在25℃下进行离心脱水，再用空气烘干，最终获得含 CM,75%，水0.12%的无水颗粒产品。

1.2国内研究现状

从80年代中期起， JI就在氯化钙的制备和使用上，使用 Ca (OH)2和 CaO为主要原料，其副产物仅为水，无需洗涤即可直接进行处理，但其溶解性差，不宜用作食物添加剂。而CaC1则是液体反应的主要原材料，反应能完全进行，但是反应的副产物 HCI会导致产物的分解，从而影响 CaO的纯度： CaO作为原料，会使产品存在一定的气味，容易用作食品添加剂，而且它的存在会使得CaO分解，而造成有效成分含量的降低。

将生石灰与母液在消化槽中消化成石灰乳胶 ICa (OH)悬淬液，将该阻化值固体加水溶解，加入石灰中，再加入反应器，与双机水反应，形成过磷酸钙，过磷酸钙，为减少过机化氢和反燃产生的过氧化钙分解，并在此过程中加入稳定剂。反应一段时间后，将所得 CaO，料浆过滤分离，其同时降解的物质为产品，液体（母液）返回到消化池中进行回收。

一种过氧化氢的制备工艺，采用过氧化氢和狙级化钙作为脱料剂，它的特征是将氢氧化钙乳剂或粉末滴入过氧化氢的稀溶液中，与之发生反应，使其结晶并干燥，得到了过氧化钙粉末，并将聚覆酸和它的盐添加到过氧化钙稀溶液中。

通过对现有过氧化钙的机械生产技术的合理创新和改进，使其在反应中的可检性大大提高，质量分数在75%以上，固定性在90%以上。

经过过滤，将过氧化钙制品干燥，得到过氧化钙粉。通过对现有钙法制取过氧化钙的合理改进，使其反应性能明显提高，产物中的过硫化钙含量达到80%以上，高于生产前市场能提供的75%的含量，产品收率高于75%。

总之，目前生产铝软化钙的主要工艺是：氢化钾的加入法，在常温下，在有一定剂的条件下，使氧化钙与过氧化氢发生反应，形成过氧化钙。

第2章 过氧化钙的性质与用途

2.1农业方面

2.1.1直播水稻

播种的工作量是水种劳动作业的4倍。如果直接播种在水里，由于缺乏根系，发芽率会降低，播种到土壤表层会导致秧苗的损失和倒伏。水稻种子发芽对氧气的要求严格。经一次处理后，可使种子萌发、生长。直播水稻的发芽改良技术是在种子的外层包裹一种一氧化钙活性物质或组合物，和一种有效的 K型粉状或成分，利用该技术可以有效提高发芽率，降低劳动强度，提高水稻的亩产产量。

2.1.2增机肥

由于过氧化钙会缓慢地在水中扩散，从而富集土壤，从而产生充氧效应。另外一种是化学氧化，对植物有一定的抑制作用，对害虫有一定的抑制作用。

用8公斤过氧化氢（60%）种土豆，每公里的产量能提高13%。在排水条件较差的大棚中进行了甜瓜的试种，在发芽后，将其填埋60克（5%)，使甜味提高7%左右。在温室内，每棵栽植2 g的过氧化钙（46%)，可以使草莓的果实产量提高30%，果实重量303%，甜味提高30%。

碱性 k型金属过氧化物尤其是过氧化钙与酸性铁的结合能够有效地抑制该反应。用过氧化钙作底料，可以促进植物的生长，提高土壤的氧还原能力，提高棉花的产量，一般可以提高2%，也可以作为土壤的改良。在不同肥料中掺入过氧化钙，可以増加肥效，使作物更好地吸收和生长，因此，过氧化钙和过氧化氢的H2肥料包括尿素、硫铵、过尔酸钙、硫酸钾等肥料。

用过氧化钙防治苹果叶斑病的研究、腐烂病、炭疽病、早落病、梨黑星病、霜毒病、赤毒病、炭疽病、叶源病等一系列的广谱真菌和病毒二合一制得广谱杀菌剂。

2.2畜牧业方面

青贮保鲜：在牛育期，饲料的食用价值会降低，而有机物质的流失也会很大，比如乳酸和含盐量太高，就会导致奶牛的摄取量下降，如果出现腐败，则不能继续使用，但加入过氧化钙后，其活性氧浓度大于0.001%，则效果良好。

饲料添加剂：在猫粮中加入0.02~0.05%的过氧化钙，可使猫骨骼得到改善，增加瘦肉百分数，并能使其在生长期内得到良好的增益，并可作为饲料添加，过氧化钙还有助于反刍动物的消化，抑制甲烷产生。

2.3水养殖方面

在池塘中定期加入过氧化钙，能快速、高效地提高池塘含氧量、提高水质、维持鱼虾的溶解率，还能起到消毒、减轻疾病等作用。在鲜鱼和虾的运输过程中，适量的过氧化钙可以防止鱼和虾缺氧而死亡。

2.3.1释氧剂

过氧化钙可以作为一种气体的释放，增加水体中的氧气，经常被用来限制水体，增加饲养密度，增加单位产量，并且可以解决由于海水缺氧造成的浮头和泛塘现象，特别是在冬天。

在鱼虾养殖的池塘中，于残饵料和鱼虾排泄物将污泥排出H5, H2。如 SO、 HJ等还原剂污染水体， CaO、 HJ能将还原物氧化，并能杀灭藻类，提高水质，促进养殖业发展。

2.3.2调节水体pH值

在活鱼运输或过冬（冰冻）期间，由于鱼的密度较大，CO2排放到外界（大气）的CO2浓度非常低，在水中逐渐累积到20-40 mg/L，造成水体的酸化，阻碍了鱼类对溶气的吸收和利用。若将500 mg/L的过氧化钙添加到活鱼运输水中，CO2的回收率几乎为零。

水溶液中的过氧化钙与碱的反应，这一过程和生氧过程相同，都是缓慢进行的。在养殖池塘中使用过氧化钙可以减少水中CO2、由于有机酸和二价金属离子的作用，因此 pH值升高，但是请注意，如果使用了过氧化钙，pH值将会超过鱼的耐受性。

2.3.3降低水体氨氮含员

过氧化钙可以提高水体的硝化能力，减少水中氮的含量，所以，在养殖和运输过程中，适当添加过氧化钙，可以显著地减少水中的氨态氯和亚硝态氮，对水质有很大的改善作用，如果配合活性沸石，则会有更好的效果

2.3.4改良池塘底质，消除硫化氢

鱼塘中添加过氧化钙，再加上生石灰，可以提高鱼塘的活性氧利用率，降低成本，延长寿命一年。

2.3.5净化水质

在池塘中加入过氧化钙后，会慢慢的沉淀水中的有机物和悬浮物，从而形成一种紫色的凝胶，沉淀在水中，或者变成一种气泡，漂浮在池塘周围，具有净化水质、增加水质透明度、促进浮游植物光合作用、增加溶氧、增加溶氧量、增加水深等优点，还能为鱼类提供适宜的生长环境，增加单位产量。

张锡辉等人利用微曝气技术，对底泥与水体界面处的微量过氧化氢及过氧化剂进行了试验研究。通过对产生的厌氧菌的直接抑制，从而沉淀并净化水中的磷，防止水质恶化，改善水质。

2.4环保方面

程永清等人对其用于污水处理的过氧化钙进行了研究。采用H7FeS04复合体系，对4种水溶性染料进行了仿真，脱色效果达到100%，且无色、透明。本文以 CaO,H7FeSO复合体系为主要原料，对高色度、高 CODc的染料废水进行了一次稀释、一次催化、一次吸收、一次稀释、一次催化、一次吸收、一次吸收、一次吸收一次”的工艺。

采用过氧化钙的碱性和氧化性能，对铜\锰\ AsO金属废水进行了处理，发现：在控制过级化钙的用量和 pH条件下，三类车辆中的金属离子的脱除率均大于99.9%，且残留量也小于国家排放标准，由此可见，过气化工艺是一种有效、安全、无毒的“环境友好型”绿色水处理想象。

第3章 过氧化钙的生产方法

目前，世界上有四种生产过氧化钙的方法：（1）分级钙法；(2)一种氩氧化钙的气体；（3）一种喷雾干燥的方法；（4）一种气体的阴极。

氢氧化钙生产工艺有两类：无添加剂工艺和添加剂工艺。

3.1不用添加剂法

将双氧水加到氢氧化钙中，使反应液（浆液）冷却到40%时，再加入氧化钙，使之干燥，得到含有12%水和4.7%的有效氧的过氧化钙产物。

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