专利名称：一种制备二氧化氯消毒液的方法
技术领域：
本发明涉及二氧化氯消毒剂的制备领域，特别涉及固态二元二氧化氯消毒水溶液的制备方法。
背景技术：
二氧化氯作为目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌保鲜剂，在世界发达国家已得到广泛的认可和应用。美国、欧洲、加拿大、日本等发达国家的相关组织均批准和推荐二氧化氯用于食品、食品加工、制药、医院、公共环境等的消毒、防霉和食品的防腐保鲜等。世界卫生组织(WHO)和世界粮食组织(FAO)也已将二氧化氯列为Al级安全高效消毒剂。近年来，我国也开始重视二氧化氯产品的推广和应用。国家化工部颁布了有关的行业标准，国家卫生部已批准二氧化氯为食品消毒剂。由于二氧化氯水溶液的不稳定性，易分解易爆炸，不便于运输和贮存，使用时需要现场原位发生。目前国内外已经开发不下几十种现场制备方法，其中代表性的主要有电解法、Mathieson法、R系列法和SVP系列法等。这些方法需要依靠专门的工业设备和工艺流程，并不适合分散、小批量以及原位制备的要求。为此，研究人员开发出了 ClO2固体制剂发生法，其特点是成本低廉，操作相对简单，适合实验室等小规模原位按需发生C102。二氧化氯固体制剂是一种在一定操作条件下能够释放出ClO2气体的固体状制品，这类产品大都是以稳定性二氧化氯溶液或亚氯酸钠为主要原料制备的。按制备方法和制剂原理及功能的不同二氧化氯固体制剂类型大致上可分为吸附型、反应型和缓释型。其中反应型的固体制剂剂型是首选，因其可以现场原位的 进行制备，且可以根据需要调整反应的速率和ClO2的作用浓度，具有很强的可操作性和实用性。目前报道的制剂工艺以酸化亚氯酸钠法为主，产品剂型主要为一元制剂和二元制剂等。CN1035477A和CN1415533A分别报道了一种利用一元固体酸或二元固体酸活化亚氯酸钠进行反应制备二氧化氯的方法，尽管反应效率很高，但是酸性物质需要单独包装或钝化处理，同时其在溶液中的存在对于金属材质的物品等有较强的腐蚀作用，应用受限。CN101124913A公开了一种一元固体二氧化氯消毒剂的制备方法，明确说明需要通过添加固体填充剂对其中酸性分子进行钝化处理，并需对填充剂的用量进行准确调控，工艺相对繁复且提高了产品的生产成本。CN1439268报道了一种利用聚乙烯醇等有机聚合物做包覆材料的固体二氧化氯消毒剂，加工设备投入高，长期使用会造成环境的污染。CN1238130A公开了一种粉状二氧化氯消毒剂及其制备方法，采用碱金属或碱土金属的氯化物作钝化剂，利用其吸水性达到干燥钝化目的，其缺点是使用的钝化剂吸水性强，导致消毒剂稳定性差，保存时间短。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种制备工艺简便、操作性强、水溶性好、稳定性好、便于储存运输和使用的二元固态二氧化氯消毒液的制备方法。
本发明二元固态二氧化氯消毒液的制备方法，按照下述步骤进行:原料为独立包装的亚氯酸盐还原剂和独立包装的过硫酸盐氧化剂，初始制备首先配置浓度为I 20wt% (重量百分比)的亚氯酸盐水溶液反应和浓度为1.4 28 wt%的过硫酸盐水溶液反应，然后将上述两种水溶液在温度15 30°C条件下反应制得消毒液。所述两种水溶液反应选择在通风良好的地方进行，并且静置I个小时。所述消毒液使用完成后，添加亚硫酸盐和氢氧化物混合溶液，使得残留反应物转化为低毒的硫酸盐和氯化盐溶液，经稀释后可以直接排放。以亚氯酸盐为还原剂，以过硫酸盐为氧化剂，两者通过独立包装使得所制固态二氧化氯制剂在干燥情况下可以长期保存，遇水时亚氯酸根和过硫酸根发生氧化还原反应原位生成二氧化氯，由于二氧化氯气体比重大且易溶于水，在生成的同时直接形成水溶液，副产物为硫酸盐。本发明中亚氯酸盐与过硫酸盐发生氧化还原反应的摩尔比为2:1.使用时可以适当提高过硫酸盐的用量(1.1 1.5倍的摩尔当量)，以进一步提高亚氯酸钠的转化率。其中溶液中残余的过硫酸盐和亚氯酸盐，可以通过添加适当比例的亚硫酸盐和氢氧化物水溶液除去，生成产物为低毒的硫酸盐和氯化物无机盐，经稀释后可以直接排放。
将适量亚氯酸钠和过硫酸钠粉末分别溶解在一定体积的水溶液中，再将两溶液混匀，反应即刻开始发生，溶液颜色由无色转变为黄绿色，并随着时间逐渐加深，可以通过颜色的变化观测反应的进行程度，反应温度为15-30 °C，最好为室温。需要注意的是，随着操作条件和反应浓度的不同，反应过程中可能会有部分二氧化氯气体逸出，因此操作尽量选择在通风良好的地方进行。静置约I个小时后，反应基本完成。制得的二氧化氯消毒液可以根据需要进行稀释使用。溶液的无害化后处理通过添加适量的亚硫酸钠和氢氧化钠水溶液进行反应中和。与现有公开的技术相比，本发明克服了一元二氧化氯固体制剂需要加入钝化剂或稳定剂以及对外包装的气密性和水密性的严苛要求，完全避免了安全问题，有效的延长产品保质期限；制剂中不采用任何酸性物质，避免了消毒液对金属材质物品的腐蚀问题；制备工艺简便，最终产品在水体内全部溶解，残余的亚氯酸盐和过硫酸盐等物质通过后处理转化为低毒的硫酸盐和氯化盐溶液，经稀释后可直接排放，低毒环保，产品的综合性能高，可广泛适应多种水体的消毒和医疗卫生防疫的需要。本发明利用两元固体亚氯酸盐和过硫酸盐在水溶液中发生氧化还原反应，无需添加任何催化剂，无需专门的设备和工艺，直接制备生成一定浓度的二氧化氯水溶液，一经稀释便可直接应用。
具体实施例方式实施例一
分别配制等体积的2 wt%亚氯酸钠和2.9 wt%过硫酸钠(1.1倍摩尔当量)的水溶液，倒入混匀。Imin左右溶液出现黄绿色，随着时间进行，溶液颜色转变为亮黄色，15min溶液上方出现白色气雾。静置后气雾逐渐沉降，Ih后稀释合适倍数进行使用。通过N，N-二乙基对苯二胺法(DPD 法，百灵达 Palintest Photometer System D10)测定 ClO2 收率为 78%。后处理时加入一定量的亚氯酸钠和氢氧化钠溶液后,溶液颜色迅速消褪,反应后溶液pH值接近中性。实施例二
配制1.45 wt%过硫酸钠水溶液,直接加入1.0g的亚氯酸钠固体(I wt%)进行反应。约30s底部开始出现棕色液体，2-3min固体完全溶解，同时底部形成棕黄色溶液，同时上层水溶液依然无色。摇匀后，溶液整体呈亮黄色，颜色同前。7min后上方出现白色气雾，随着静置白雾逐渐沉降，Ih后稀释合适倍数进行使用。通过DPD法测定ClO2收率为82%。后处理时加入一定量的亚氯酸钠和氢氧化钠溶液后，溶液颜色迅速消褪，反应后溶液pH值接近中性。实施例三
分别配制等体积20 wt%亚氯酸钠和28 wt%过硫酸钠水溶液，倒入混匀，溶液立即变为棕褐色同时上方逐渐布满黄绿色气雾。进一步对溶液进行搅拌，并进行适当加热，同时收集溶液上方的逸出的ClO2气体，回注于冷却的蒸馏水中，Ih后稀释合适倍数进行使用。通过DPD法测定ClO2总体收率为90%。后处理时加入一定量的亚氯酸钠和氢氧化钠溶液后，溶液颜色迅速消褪 ，同时有大量白色固体出现，反应后溶液PH值接近中性。
权利要求
1.一种制备二氧化氯消毒液的方法，其特征是，按照下述步骤进行:原料为独立包装的亚氯酸盐还原剂和独立包装的过硫酸盐氧化剂，初始制备配置浓度为I 20 wt%的亚氯酸盐水溶液和浓度为1.4 28 wt%的过硫酸盐水溶液,然后将上述两种水溶液在温度15 30°C条件下反应制得消毒液。
2.根据权利要求1所述的制备二氧化氯消毒液的制备方法，其特征是，所述亚氯酸盐还原剂和过硫酸盐氧化剂的阳离子为钠离子、钾离子或锂离子。
3.根据权利要求1所述的制备二氧化氯消毒液的制备方法，其特征是，所述两种水溶液在通风良好的地方进行 ，并且静置I个小时。
全文摘要
本发明公开了一种制备二氧化氯消毒液的方法。本发明按照下述步骤进行原料为独立包装的亚氯酸盐还原剂和独立包装的过硫酸盐氧化剂，初始制备配置浓度为1～20wt%的亚氯酸盐水溶液和浓度为1.4～28wt%的过硫酸盐水溶液，然后将上述两种水溶液在温度15～30oC条件下反应制得消毒液。本发明克服了一元二氧化氯固体制剂需要加入钝化剂或稳定剂以及对外包装的气密性和水密性的严苛要求，完全避免了安全问题，有效的延长产品保质期限。
文档编号A01P1/00GK103190440SQ20131011982
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者林松, 祁建城, 吴金辉, 衣颖 申请人:中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所