專利名稱：一種制備二氧化氯消毒液的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及二氧化氯消毒劑的制備領域，特別涉及固態(tài)二元二氧化氯消毒水溶液的制備方法。
背景技術：
二氧化氯作為目前國際上公認的最新一代的高效、廣譜、安全的殺菌保鮮劑，在世界發(fā)達國家已得到廣泛的認可和應用。美國、歐洲、加拿大、日本等發(fā)達國家的相關組織均批準和推薦二氧化氯用于食品、食品加工、制藥、醫(yī)院、公共環(huán)境等的消毒、防霉和食品的防腐保鮮等。世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧食組織(FAO)也已將二氧化氯列為Al級安全高效消毒劑。近年來，我國也開始重視二氧化氯產(chǎn)品的推廣和應用。國家化工部頒布了有關的行業(yè)標準，國家衛(wèi)生部已批準二氧化氯為食品消毒劑。由于二氧化氯水溶液的不穩(wěn)定性，易分解易爆炸，不便于運輸和貯存，使用時需要現(xiàn)場原位發(fā)生。目前國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)不下幾十種現(xiàn)場制備方法，其中代表性的主要有電解法、Mathieson法、R系列法和SVP系列法等。這些方法需要依靠專門的工業(yè)設備和工藝流程，并不適合分散、小批量以及原位制備的要求。為此，研究人員開發(fā)出了 ClO2固體制劑發(fā)生法，其特點是成本低廉，操作相對簡單，適合實驗室等小規(guī)模原位按需發(fā)生C102。二氧化氯固體制劑是一種在一定操作條件下能夠釋放出ClO2氣體的固體狀制品，這類產(chǎn)品大都是以穩(wěn)定性二氧化氯溶液或亞氯酸鈉為主要原料制備的。按制備方法和制劑原理及功能的不同二氧化氯固體制劑類型大致上可分為吸附型、反應型和緩釋型。其中反應型的固體制劑劑型是首選，因其可以現(xiàn)場原位的 進行制備，且可以根據(jù)需要調(diào)整反應的速率和ClO2的作用濃度，具有很強的可操作性和實用性。目前報道的制劑工藝以酸化亞氯酸鈉法為主，產(chǎn)品劑型主要為一元制劑和二元制劑等。CN1035477A和CN1415533A分別報道了一種利用一元固體酸或二元固體酸活化亞氯酸鈉進行反應制備二氧化氯的方法，盡管反應效率很高，但是酸性物質(zhì)需要單獨包裝或鈍化處理，同時其在溶液中的存在對于金屬材質(zhì)的物品等有較強的腐蝕作用，應用受限。CN101124913A公開了一種一元固體二氧化氯消毒劑的制備方法，明確說明需要通過添加固體填充劑對其中酸性分子進行鈍化處理，并需對填充劑的用量進行準確調(diào)控，工藝相對繁復且提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。CN1439268報道了一種利用聚乙烯醇等有機聚合物做包覆材料的固體二氧化氯消毒劑，加工設備投入高，長期使用會造成環(huán)境的污染。CN1238130A公開了一種粉狀二氧化氯消毒劑及其制備方法，采用堿金屬或堿土金屬的氯化物作鈍化劑，利用其吸水性達到干燥鈍化目的，其缺點是使用的鈍化劑吸水性強，導致消毒劑穩(wěn)定性差，保存時間短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種制備工藝簡便、操作性強、水溶性好、穩(wěn)定性好、便于儲存運輸和使用的二元固態(tài)二氧化氯消毒液的制備方法。
本發(fā)明二元固態(tài)二氧化氯消毒液的制備方法，按照下述步驟進行:原料為獨立包裝的亞氯酸鹽還原劑和獨立包裝的過硫酸鹽氧化劑，初始制備首先配置濃度為I 20wt% (重量百分比)的亞氯酸鹽水溶液反應和濃度為1.4 28 wt%的過硫酸鹽水溶液反應，然后將上述兩種水溶液在溫度15 30°C條件下反應制得消毒液。所述兩種水溶液反應選擇在通風良好的地方進行，并且靜置I個小時。所述消毒液使用完成后，添加亞硫酸鹽和氫氧化物混合溶液，使得殘留反應物轉(zhuǎn)化為低毒的硫酸鹽和氯化鹽溶液，經(jīng)稀釋后可以直接排放。以亞氯酸鹽為還原劑，以過硫酸鹽為氧化劑，兩者通過獨立包裝使得所制固態(tài)二氧化氯制劑在干燥情況下可以長期保存，遇水時亞氯酸根和過硫酸根發(fā)生氧化還原反應原位生成二氧化氯，由于二氧化氯氣體比重大且易溶于水，在生成的同時直接形成水溶液，副產(chǎn)物為硫酸鹽。本發(fā)明中亞氯酸鹽與過硫酸鹽發(fā)生氧化還原反應的摩爾比為2:1.使用時可以適當提高過硫酸鹽的用量(1.1 1.5倍的摩爾當量)，以進一步提高亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率。其中溶液中殘余的過硫酸鹽和亞氯酸鹽，可以通過添加適當比例的亞硫酸鹽和氫氧化物水溶液除去，生成產(chǎn)物為低毒的硫酸鹽和氯化物無機鹽，經(jīng)稀釋后可以直接排放。

將適量亞氯酸鈉和過硫酸鈉粉末分別溶解在一定體積的水溶液中，再將兩溶液混勻，反應即刻開始發(fā)生，溶液顏色由無色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色，并隨著時間逐漸加深，可以通過顏色的變化觀測反應的進行程度，反應溫度為15-30 °C，最好為室溫。需要注意的是，隨著操作條件和反應濃度的不同，反應過程中可能會有部分二氧化氯氣體逸出，因此操作盡量選擇在通風良好的地方進行。靜置約I個小時后，反應基本完成。制得的二氧化氯消毒液可以根據(jù)需要進行稀釋使用。溶液的無害化后處理通過添加適量的亞硫酸鈉和氫氧化鈉水溶液進行反應中和。與現(xiàn)有公開的技術相比，本發(fā)明克服了一元二氧化氯固體制劑需要加入鈍化劑或穩(wěn)定劑以及對外包裝的氣密性和水密性的嚴苛要求，完全避免了安全問題，有效的延長產(chǎn)品保質(zhì)期限；制劑中不采用任何酸性物質(zhì)，避免了消毒液對金屬材質(zhì)物品的腐蝕問題；制備工藝簡便，最終產(chǎn)品在水體內(nèi)全部溶解，殘余的亞氯酸鹽和過硫酸鹽等物質(zhì)通過后處理轉(zhuǎn)化為低毒的硫酸鹽和氯化鹽溶液，經(jīng)稀釋后可直接排放，低毒環(huán)保，產(chǎn)品的綜合性能高，可廣泛適應多種水體的消毒和醫(yī)療衛(wèi)生防疫的需要。本發(fā)明利用兩元固體亞氯酸鹽和過硫酸鹽在水溶液中發(fā)生氧化還原反應，無需添加任何催化劑，無需專門的設備和工藝，直接制備生成一定濃度的二氧化氯水溶液，一經(jīng)稀釋便可直接應用。
具體實施例方式實施例一
分別配制等體積的2 wt%亞氯酸鈉和2.9 wt%過硫酸鈉(1.1倍摩爾當量)的水溶液，倒入混勻。Imin左右溶液出現(xiàn)黃綠色，隨著時間進行，溶液顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榱咙S色，15min溶液上方出現(xiàn)白色氣霧。靜置后氣霧逐漸沉降，Ih后稀釋合適倍數(shù)進行使用。通過N，N-二乙基對苯二胺法(DPD 法，百靈達 Palintest Photometer System D10)測定 ClO2 收率為 78%。后處理時加入一定量的亞氯酸鈉和氫氧化鈉溶液后,溶液顏色迅速消褪,反應后溶液pH值接近中性。實施例二
配制1.45 wt%過硫酸鈉水溶液,直接加入1.0g的亞氯酸鈉固體(I wt%)進行反應。約30s底部開始出現(xiàn)棕色液體，2-3min固體完全溶解，同時底部形成棕黃色溶液，同時上層水溶液依然無色。搖勻后，溶液整體呈亮黃色，顏色同前。7min后上方出現(xiàn)白色氣霧，隨著靜置白霧逐漸沉降，Ih后稀釋合適倍數(shù)進行使用。通過DPD法測定ClO2收率為82%。后處理時加入一定量的亞氯酸鈉和氫氧化鈉溶液后，溶液顏色迅速消褪，反應后溶液pH值接近中性。實施例三
分別配制等體積20 wt%亞氯酸鈉和28 wt%過硫酸鈉水溶液，倒入混勻，溶液立即變?yōu)樽睾稚瑫r上方逐漸布滿黃綠色氣霧。進一步對溶液進行攪拌，并進行適當加熱，同時收集溶液上方的逸出的ClO2氣體，回注于冷卻的蒸餾水中，Ih后稀釋合適倍數(shù)進行使用。通過DPD法測定ClO2總體收率為90%。后處理時加入一定量的亞氯酸鈉和氫氧化鈉溶液后，溶液顏色迅速消褪 ，同時有大量白色固體出現(xiàn)，反應后溶液PH值接近中性。
權利要求
1.一種制備二氧化氯消毒液的方法，其特征是，按照下述步驟進行:原料為獨立包裝的亞氯酸鹽還原劑和獨立包裝的過硫酸鹽氧化劑，初始制備配置濃度為I 20 wt%的亞氯酸鹽水溶液和濃度為1.4 28 wt%的過硫酸鹽水溶液,然后將上述兩種水溶液在溫度15 30°C條件下反應制得消毒液。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備二氧化氯消毒液的制備方法，其特征是，所述亞氯酸鹽還原劑和過硫酸鹽氧化劑的陽離子為鈉離子、鉀離子或鋰離子。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備二氧化氯消毒液的制備方法，其特征是，所述兩種水溶液在通風良好的地方進行 ，并且靜置I個小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備二氧化氯消毒液的方法。本發(fā)明按照下述步驟進行原料為獨立包裝的亞氯酸鹽還原劑和獨立包裝的過硫酸鹽氧化劑，初始制備配置濃度為1～20wt%的亞氯酸鹽水溶液和濃度為1.4～28wt%的過硫酸鹽水溶液，然后將上述兩種水溶液在溫度15～30oC條件下反應制得消毒液。本發(fā)明克服了一元二氧化氯固體制劑需要加入鈍化劑或穩(wěn)定劑以及對外包裝的氣密性和水密性的嚴苛要求，完全避免了安全問題，有效的延長產(chǎn)品保質(zhì)期限。
文檔編號A01P1/00GK103190440SQ20131011982
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權日2013年4月9日
發(fā)明者林松, 祁建城, 吳金輝, 衣穎 申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院衛(wèi)生裝備研究所