專利名稱：固態(tài)一元二氧化氯消毒劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氧化氯消毒劑，特別是固態(tài)一元二氧化氯消毒劑及其制備方法。屬 于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二氧化氯具有滅菌、防腐、保鮮、除臭等多種功能,是國(guó)際上公認(rèn)的性能優(yōu)良的第四 代消毒劑。眾所周知，早期的水體消毒處理一直采用液氯，而其處理產(chǎn)物中的三氯甲垸(致 癌物)對(duì)人體危害極大，1983年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局提出飲用水中三氯甲烷含量不能超過 0.01mg/L，并推薦二氧化氯作為控制水中三氯甲垸最適宜的技術(shù)之一，從而使其在飲用水 中得到了廣泛的應(yīng)用。此后發(fā)現(xiàn)，二氧化氯應(yīng)用在其它領(lǐng)域也有許多顯著的優(yōu)勢(shì)，如在 紙漿漂白中，二氧化氯對(duì)紙槳纖維的破壞極少，從而使成品紙的強(qiáng)度大增；在工業(yè)循環(huán)冷 卻水處理中，二氧化氯具有高效殺菌、滅藻，并對(duì)設(shè)備器壁上生物泥垢有優(yōu)良的剝離清洗 效果；在工業(yè)污水處理中，二氧化氯對(duì)硫醇、酚類、氰化物、仲胺和有機(jī)硫化物有良好的 處理效果；在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，二氧化氯能大幅度減少水中的致病微生物?，F(xiàn)有的二氧化氯制備技術(shù)可分為電解法和化學(xué)法兩大類。電解法以氯化鈉或氯酸鈉為 電解原料，在特定電解槽中，通過電極反應(yīng)制備二氧化氯；電解法由于產(chǎn)品中有大量氯氣 存在，二氧化氯濃度低，且耗電量大，所以在許多領(lǐng)域己逐漸被淘汰?；瘜W(xué)法以氯酸鈉或 亞氯酸鈉為主要原料，在特制的反應(yīng)器中，適當(dāng)溫度和壓力下，通過氧化還原反應(yīng)制備二 氧化氯；化學(xué)法可以得到較高純度的二氧化氯，但是由于二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性、濃 的刺激氣味、穩(wěn)定性差和容易爆炸等特點(diǎn)，使其在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸和使用過程中都面臨 著許多難題，從而極大限制了其應(yīng)用。
固體二氧化氯消毒劑是通過對(duì)活性成份亞氯酸鈉進(jìn)行包覆或鈍化等手段使其與氧化 劑和固體酸同置一處卻不發(fā)生反應(yīng)，使用時(shí)溶于水中即可產(chǎn)生二氧化氯而實(shí)現(xiàn)消毒的目的。包覆和鈍化手段的不同，將直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和使用性能。CN1439268公開了 一種以有機(jī)聚合物做包覆材料的固體二氧化氯消毒劑，工藝復(fù)雜，設(shè)備投入高，還引入了 生物降解性差的聚乙烯醇等有機(jī)聚合物，長(zhǎng)期使用會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞。CN1238130A使 用堿金屬或堿土金屬的氯化物作鈍化劑，利用其吸水性達(dá)到干燥目的，以保證與水混合前 亞氯酸鈉的穩(wěn)定，但由于使用的鈍化劑吸水性強(qiáng)，導(dǎo)致消毒劑穩(wěn)定性差，保存時(shí)間短。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服以往技術(shù)的不足，提供一種制備工藝簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、水溶性好、 容易儲(chǔ)存、便于運(yùn)輸和使用的一元包裝固態(tài)二氧化氯消毒劑及其制備方法。本發(fā)明的固態(tài)二氧化氯消毒劑以亞氯酸鈉為核心成份，以過硫酸鈉為氧化劑，以固體 酸為活化劑，以填充劑為鈍化穩(wěn)定劑，使得所制固態(tài)二氧化氯消毒劑在干燥情況下可以長(zhǎng) 期保存，遇水時(shí)填充劑溶于水中，失去鈍化作用，固體酸溶于水形成酸性環(huán)境，亞氯酸鈉 與過硫酸鈉在酸性條件下迅速發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化氯。本發(fā)明中亞氯酸鈉在干燥情況下可以穩(wěn)定存在，在酸性水體中被過硫酸鈉氧化生成二 氧化氯。亞氯酸鈉與過硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)的摩爾比為2比1，使用時(shí)可以適當(dāng)提高 過硫酸鈉的用量，以提高亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明中固體有機(jī)酸可以是檸檬酸、馬來酸和蘋果酸中的一種、兩種或三種物質(zhì)的混 合物。這三種有機(jī)酸在常溫下為結(jié)晶粉末，能和過硫酸鈉或亞氯酸鈉同時(shí)存在，易溶于水， 并使水體保持較適宜的酸性環(huán)境。本發(fā)明中固體填充劑可以是無水硫酸鈉、無水硫酸鋅和無水硫酸鋁中的一種、兩種或 三種物質(zhì)的混合物，在干燥狀態(tài)下，其與亞氯酸鈉混合，可使亞氯酸鈉與過硫酸鈉、固體 酸分別獨(dú)立存在，同置一處而不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。固體填充劑適宜的用量范圍是亞氯酸鈉質(zhì) 量的1.50~2.80倍，用量低會(huì)降低產(chǎn)品的穩(wěn)定性，用量高則會(huì)過度抑制反應(yīng)活性，降低轉(zhuǎn) 化率。在本發(fā)明中作為鈍化穩(wěn)定劑使用，避免了使用有機(jī)包覆劑導(dǎo)致的環(huán)境污染及蠟質(zhì)包 覆劑水溶性差的缺點(diǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅制備工藝簡(jiǎn)便，而且終產(chǎn)品在水體內(nèi)
全部溶解，水溶性為100%。本發(fā)明由于選擇了合適的原料及適宜的配比范圍，使得亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.9%， 由于轉(zhuǎn)化率高，殘留的亞氯酸鹽少，因而可適用于多種水體的消毒。本發(fā)明的固態(tài)一元二氧化氯消毒劑按如下步驟制成1、 將亞氯酸鈉和適量填充劑粉末在密閉容器內(nèi)混合均勻，在110—13(TC下于烘干機(jī) 內(nèi)烘干，制成第一組分；2、 將過硫酸鈉和適量填充劑粉末在密閉容器內(nèi)混合均勻，在110—13(TC下于烘干機(jī) 內(nèi)烘干，制成第二組分；3、 將固體酸和適量填充劑粉末在密閉容器內(nèi)混合均勻，在110—13(TC下于烘干機(jī)內(nèi) 烘干，制成第三組分；4、 將以上三組份混合后，分袋包裝即可。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一稱取無水硫酸鋅21公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成三等份備用。將一份無水 硫酸鋅粉末7公斤與亞氯酸鈉10公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘干機(jī)內(nèi)烘千 20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鋅粉末7公斤與過硫酸鈉14公斤在密閉容器 內(nèi)混合均勻，在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干15分鐘，制成第二組分；將另一份無水硫酸鋅粉 末7公斤與馬來酸6.5公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在ll(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘， 制成第三組分；將第三組分加入第二組分中，混合均勻后再加入第一組分中，混合后用防 潮材料分袋包裝。實(shí)施例二稱取無水硫酸鋅20公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成兩等份備用。將其中一份 無水硫酸鋅粉末10公斤與亞氯酸鈉10公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘干機(jī) 內(nèi)烘干20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鋅粉末IO公斤與過硫酸鈉13.5公斤和 蘋果酸7.5公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在110'C下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘，制成第二組 分；將第二組分加入第一組分中，混合均勻，再在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干10分鐘，用防 潮材料分袋包裝。
實(shí)施例三稱取無水硫酸鈉18公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成三等份備用。將一份無水 硫酸鈉粉末6公斤與亞氯酸鈉IO公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘干機(jī)內(nèi)烘干 20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鈉粉末6公斤與過硫酸鈉15公斤在密閉容器 內(nèi)混合均勻，在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干15分鐘，制成第二組分；將另一份無水硫酸鈉粉 末6公斤與馬來酸6.5公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在ll(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘， 制成第三組分；將第三組分加入第二組分中，混合均勻后再加入第一組分中，混合后用防 潮材料分袋包裝。實(shí)施例四稱取無水硫酸鈉18公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成兩等份備用。將其中一份 無水硫酸鈉粉末9公斤與亞氯酸鈉IO公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘干機(jī)內(nèi) 烘干20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鈉粉末9公斤與過硫酸鈉14公斤和檸檬 酸ll公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在ll(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘，制成第二組分； 將第二組分加入第一組分中，混合均勻，再在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干10分鐘，用防潮材 料分袋包裝。實(shí)施例五稱取無水硫酸鋁15公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成三等份備用。將一份無水 硫酸鋁粉末5公斤與亞氯酸鈉IO公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘千機(jī)內(nèi)烘干 20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鋁粉末5公斤與過硫酸鈉14公斤在密閉容器 內(nèi)混合均勻，在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干15分鐘，制成第二組分;將另一份無水硫酸鋁粉 末5公斤與馬來酸6.5公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在ll(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘， 制成第三組分；將第三組分加入第二組分中，混合均勻后再加入第一組分中，混合后用防 潮材料分袋包裝。實(shí)施例六稱取無水硫酸鋁16公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成兩等份備用。將其中一份 無水硫酸鋁粉末8公斤與亞氯酸鈉IO公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘干機(jī)內(nèi) 烘干20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鋁粉末8公斤與過硫酸鈉14公斤和檸檬 酸10公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在11(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘，制成第二組分；將第二組分加入第一組分中，混合均勻，再在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干10分鐘，用防潮材 料分袋包裝。 實(shí)施例七稱取無水硫酸鈉18公斤，烘干并充分粉碎成細(xì)末后，分成三等份備用。將一份無水 硫酸鈉粉末6公斤與亞氯酸鈉10公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在ll(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘干 20分鐘，制成第一組分；將另一份無水硫酸鈉粉末6公斤與過硫酸鈉14斤在密閉容器內(nèi) 混合均勻，在120'C下于烘干機(jī)內(nèi)烘干15分鐘，制成第二組分；將另一份無水硫酸鈉粉末 6公斤與馬來酸2公斤、蘋果酸3公斤和檸檬酸4公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下 于烘干機(jī)內(nèi)烘干18分鐘，制成第三組分；將第三組分加入第二組分中，混合均勻后再加 入第一組分中，混合后用防潮材料分袋包裝。實(shí)施例八稱取無水硫酸鋅7公斤、水硫酸鈉6公斤和無水硫酸鋁5公斤，混合、烘干并充分粉 碎成細(xì)末后，分成兩等份備用。將其中一份混合硫酸鹽粉末9公斤與亞氯酸鈉10公斤在 密閉容器內(nèi)混合均勻，在115'C下于烘干機(jī)內(nèi)烘干20分鐘，制成第一組分；將另一份混合 硫酸鹽粉末9公斤與過硫酸鈉14公斤和蘋果酸7.5公斤在密閉容器內(nèi)混合均勻，在U(TC 下于烘干機(jī)內(nèi)烘千20分鐘，制成第二組分；將第二組分加入第一組分中，混合均勻，再 在12(TC下于烘干機(jī)內(nèi)烘千IO分鐘，用防潮材料分袋包裝。
權(quán)利要求
1、一種固態(tài)一元二氧化氯消毒劑，其特征是由亞氯酸鈉、過硫酸鈉、固體有機(jī)酸和固體填充劑復(fù)配而成，其中亞氯酸鈉與過硫酸鈉的質(zhì)量比為100∶125～140，亞氯酸鈉與固體有機(jī)酸的質(zhì)量比為100∶64～106，亞氯酸鈉與固體填充劑的質(zhì)量比為100∶150～280。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)一元二氧化氯消毒劑，其特征是所述的固體有機(jī)酸是檸檬酸、 馬來酸和蘋果酸中的一種、兩種或三種物質(zhì)的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)一元二氧化氯消毒劑，其特征是所述的固體填充劑是無水硫 酸鈉、無水硫酸鋅和無水硫酸鋁中的一種、兩種或三種物質(zhì)的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固態(tài)一元二氧化氯消毒劑，其特征是由亞氯酸鈉、過硫酸鈉、固體有機(jī)酸(檸檬酸、馬來酸或蘋果酸)和固體填充劑(無水硫酸鈉、無水硫酸鋅或無水硫酸鋁)復(fù)配而成，其中亞氯酸鈉與過硫酸鈉的質(zhì)量比為100∶125～140，亞氯酸鈉與固體有機(jī)酸的質(zhì)量比為100∶64～106，亞氯酸鈉與固體填充劑的質(zhì)量比為100∶158～380。該消毒劑制備工藝簡(jiǎn)便，成品穩(wěn)定安全，可直接用于水體消毒或溶于適量水中制成二氧化氯消毒液。
文檔編號(hào)A01P1/00GK101124913SQ200710163940
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者周考文 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院