本发明涉及室内空气污染控制技术领域，特别涉及室内空气高效消毒、杀菌的一种方法，可广泛应用在实验室、医院、住宅、办公室、娱乐室等密闭环境中的空气净化。
背景技术：
二氧化氯目前被公认为安全、光谱的杀菌、保鲜和除臭剂，甚至对室内甲醛具有降解作用。欧美国家已经推广使用二氧化氯作为室内空气净化剂。但目前二氧化氯使用方法主要分为如下三种：(1)现场直接合成二氧化氯，通过亚氯酸盐和盐酸直接反应生成二氧化氯气体进行室内空气净化；(2)使用二氧化氯水溶液，把二氧化氯气体先溶解在水中，然后雾化喷洒室内环境进行净化；(3)做成二氧化氯固体缓释片，放置于空气中，缓慢挥发。
这些二氧化氯使用方法对室内空气净化虽然都起到了较好的作用，但有一个问题无法忽视，就是如何控制二氧化氯在室内环境中长期稳定的释放，达到持续消毒净化目的。第一种方法可以快速释放高浓度二氧化氯气体，达到强力消毒，但持续时间不长；第二种方法在喷洒雾化阶段可以达到强力净化目的，但雾化的液滴容易沉降，并且在空气中扩散效果不明显，只适合局部范围的应急处理；第三种方法中二氧化氯缓释片是目前推广力度最大的净化技术，它利用氯酸盐、活化剂和稳定剂等原料组合压制成固体片剂。然后放置在空气中，缓慢与空气中的水分子接触，引发化学反应从而释放出少量二氧化氯气体，虽然这种方法达到了二氧化氯缓释的效果，但这种缓释片与空气中水分子接触，非常不稳定，空气中湿度和对流速度都会较大影响二氧化氯释放速度，在一些特定环境中(如干燥、低温和密闭)都会导致二氧化氯缓释片释放失效。另外，二氧化氯缓释片失效后的更换也会给使用造成很大的麻烦。因此开发一种二氧化氯更加稳定释放的方法和装置对室内空气净化消毒治理非常有必要。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种二氧化氯稳定持续释放的装置和方法，包括了一种二氧化氯前体固体片剂的制备和使用方法。该方法可以很好地控制而二氧化氯室内环境中释放，不受环境中湿度和空气对流的影响。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种二氧化氯释放装置，所述二氧化氯释放装置包括反应器及空气输送装置，所述的反应器为一上部敞口、底部为废物储存槽的反应罐6，所述的反应罐的中部设有支撑网4，所述支撑网4的上端设有二氧化氯前体固体片剂储罐1，所述的二氧化氯前体固体片剂储罐1通过第一阀门13并向下倾斜的管道2与反应罐6连接，所述支撑网与废物储存槽之间设有气密闭的第二阀门5，所述的支撑网4的孔径不大于二氧化氯前体固体片剂；所述的空气输送装置包括空气泵10、设有空气入口及空气出口的水浴锅8，所述的空气入口设在待设水浴水平面的上方，所述的空气出口设在所述水浴锅的顶部，所述的空气入口通过空气进样管11与空气泵连通，所述的空气出口通过湿空气进样管12与反应罐连通，所述的湿空气进样管12与反应罐6的连接处设在支撑网4与第二阀门5之间。
进一步，本发明所述反应器上部敞口形状为倒锥形。
进一步，本发明所述水浴锅顶部设有带密封盖的注水孔7。
进一步，本发明所述水浴锅设有温度控制器9。
进一步，本发明所述支撑网4设有一通孔，所述的通孔上设有与所述的通孔配合可开合的连接片。
此外，本发明还提供该二氧化氯释放装置的使用方法，所述方法为：先将水注入水浴锅中，注水时水平面不高于空气入口，再将支撑网4和第二阀门5关紧，打开第一阀门使部分二氧化氯前体固体片剂从二氧化氯前体固体片剂储罐1中通过管道2落入支撑网4上，关闭第一阀门，打开空气泵10，使经过水浴锅并携带着水分的湿空气进入反应罐6，通过支撑网孔与二氧化氯前体固体片剂接触反应，产生二氧化氯并从反应器的敞口流出。
进一步，本发明待二氧化氯前体固体片剂失效后，关闭空气泵，打开支撑网上的连接片和第二阀门，使失效的二氧化氯前体固体片剂落入反应罐6底部的废物储存槽。
进一步，本发明所述二氧化氯前体固体片剂的制备方法为：按重量配比称取20-70份亚氯酸钠、5-25份活化剂、2-10份稳定剂、2-10份保湿剂、2-10份包覆剂、2-10份成型剂，2-35份填充剂，干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，然后利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂；所述活化剂为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、硫酸氢钠或磷酸二氢钠中的一种或两种以上的混合；所述的稳定剂为无水钙盐、无水镁盐或无水钠盐中的一种或两种以上的混合；所述保湿剂为13X、4A或5A分子筛中的一种或两种以上的混合；所述包覆剂为聚乙二醇或明胶；所述成型剂为羧甲基纤维素钠、预胶化淀粉或丙烯酰胺、十六烷基磺酸钠中的一种或两种以上的混合；所述填充剂为硫酸钠、硫酸镁或碳酸钙一种或两种以上的混合。
进一步，本发明所述的稳定剂为无水氯化钙、无水氯化镁、无水硫酸钠、无水硫酸氢钠或无水硫酸镁中的一种或两种以上的混合。
更进一步，本发明所述活化剂优选为柠檬酸或苹果酸。
本发明所述二氧化氯前体固体片剂的制备方法优选为：按重量配比称取20-50份亚氯酸钠、10-25份活化剂、5-10份稳定剂、3-6份保湿剂、5-10份包覆剂、5-10份成型剂，2-35份填充剂，干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，然后利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂；所述活化剂为柠檬酸、酒石酸、硫酸氢钠或磷酸二氢钠中的一种或两种以上的混合；所述的稳定剂为无水钙盐、无水镁盐或无水钠盐中的一种或两种以上的混合；所述保湿剂为13X、4A或5A分子筛中的一种或两种以上的混合；所述包覆剂为聚乙二醇或明胶；所述成型剂为羧甲基纤维素钠、预胶化淀粉或丙烯酰胺十六烷基磺酸钠中的一种或两种以上的混合，所述填充剂为硫酸钠、硫酸镁或碳酸钙一种或两种以上的混合。
为稳定控制二氧化氯在空气中的产生量，本发明装置对空气中的湿度和对流程度做了一下控制：(1)与二氧化氯接触的空气湿度控制，设置一个带温度控制的水浴槽，精确控制整个水浴槽温度，从而控制水的饱和蒸汽压，从而精确控制水面上方空气绝对湿度；(2)气流速控制，设置一个带流量控制的空气泵，从而实现对空气对流的控制；通过(1)和(2)的控制能够精确定量流动空气中带走水分子的量；(3)通过二氧化氯前体固体片剂储罐的开关，可连续更换二氧化氯缓释片，达到长效净化治理的目的。
进一步，本发明所述二氧化氯释放装置的使用方法中，二氧化氯前体固体片剂表面吸附一定量的水分子，通过保湿剂和稳定剂的作用，固体片剂表面吸附的水分子量与空气中水分子量会达到动态平衡，从而引发化学反应，产生二氧化氯气体。而二氧化氯气体的产生量与片剂周边空气水分子含量和对流正相关，因此可以通过调节空气流量和水浴槽温度，精确控制二氧化氯气体的产生，从而实现二氧化氯在空气中稳定释放的目的。
为稳定控制二氧化氯在空气中的产生量，本发明采用如下技术方案：如图1所示，可调节空气流量的空气泵10产生的空气通过精确控温的水浴槽8，流动空气中带走精确定量的水分子，然后与二氧化氯前体的片剂3接触，二氧化氯前体片剂表面吸附一定量的水分子，通过保湿剂和稳定剂的作用，固体片剂表面吸附的水分子量与空气中水分子量会达到动态平衡，从而引发化学反应，产生二氧化氯气体。而二氧化氯气体的产生量与片剂周边空气水分子含量和对流正相关，因此可以通过调节空气流量和水浴槽温度，精确控制二氧化氯气体的产生，从而实现二氧化氯在空气中稳定释放的目的。
本发明的有益效果：二氧化氯稳定释放可以不受周边环境影响，释放自成体系，可以达到精确控制的目的。从而使其适用于各种不同环境当中。另外，通过控制空气流速和湿度，不仅可以使二氧化氯在室内环境中快速扩散，而且带有湿度的二氧化氯气体比干燥二氧化氯气体具有更强的杀菌和氧化能力。本发明提出的方法方便了二氧化氯在各种环境中的使用，提高了产品的安全性，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明二氧化氯稳定释放的装置图。
图中，1-二氧化氯前体固体片剂储罐，2-管道，3-二氧化氯前体固体片剂，4-支撑网，5-第二阀门，6-反应罐，7-注水孔，8-水浴锅，9-温度控制器，10-空气泵，11-空气进样管，12-湿空气进样管，13-第一阀门。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明提供一种二氧化氯稳定释放的装置如图1所示，包括反应器及空气输送装置，所述的反应器为一上部倒锥形敞口、底部为废物储存槽的反应罐6，所述的反应罐的中部设有支撑网4，支撑网4设有一通孔，所述的通孔上设有与所述的通孔配合可开合的连接片所述支撑网4的上端设有二氧化氯前体固体片剂储罐1，所述的二氧化氯前体固体片剂储罐1通过第一阀门并向下倾斜的管道2与反应罐6连接，所述支撑网与废物储存槽之间设有气密闭的第二阀门5，所述的支撑网4的孔径不大于二氧化氯前体固体片剂；所述的空气输送装置包括空气泵10、设有空气入口及空气出口的水浴锅8，所述的空气入口设在待设水浴水平面的上方，所述的空气出口设在所述水浴锅的顶部，所述的空气入口通过空气进样管11与空气泵连通，所述的空气出口通过湿空气进样管12与反应罐连通，所述的湿空气进样管12与反应罐6的连接处设在支撑网4与第二阀门5之间；水浴锅顶部设有带密封盖的注水孔7，底部设有温度控制器9。
本发明如图1所示的二氧化氯稳定释放的装置的使用方法为：先通过注水孔7将水注入水浴锅中，注水时水平面不高于空气入口，再将支撑网4和第二阀门5关紧，打开第一阀门使部分二氧化氯前体固体片剂从二氧化氯前体固体片剂储罐1中通过管道2落入支撑网4上，关闭第一阀门，打开空气泵10，使经过水浴锅并携带着水分的湿空气进入反应罐6，通过支撑网孔与二氧化氯前体固体片剂接触反应，产生二氧化氯并从反应器的敞口流出。待二氧化氯前体固体片剂失效后，关闭空气泵，打开支撑网上的连接片和第二阀门，使失效的二氧化氯前体固体片剂落入反应罐6底部的废物储存槽。
进一步，本发明所述的二氧化氯前体固体片剂的制备方法实施例如下：
实施例1
取：亚氯酸钠40份、柠檬酸15份，氯化钙5份，13X分子筛5份，聚乙二醇10份，羧甲基纤维素10份，硫酸钠25份。在100度温度下干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂，片剂固体重量为1克。
成型的固体片剂放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1中，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为25-40mg/m3，释放时间可持续10天。
实施例2
取：亚氯酸钠20份、苹果酸5份，氯化镁10份，13X分子筛10份，聚乙二醇10份，羧甲基纤维素10份，硫酸钠35份。在100度温度下干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂，片剂固体重量为1克。
成型的固体片剂放入二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为5-10mg/m3，释放时间可持续15天。
实施例3
取：亚氯酸钠30份、硫酸氢钠10份，氯化钙5份，4A分子筛10份，明胶10份，羧甲基纤维素10份，硫酸钠25份。在100度温度下干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂，片剂固体重量为1克。
成型的固体片剂放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为20-30mg/m3，释放时间可持续10天。
实施例4
取：亚氯酸钠50份、酒石酸20份，氯化钙5份，4A分子筛5份，聚乙二醇5份，羧甲基纤维素5份，硫酸镁10份。在100度温度下干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂，片剂固体重量为1克。
成型的固体片剂放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为30-40mg/m3，释放时间可持续8天。
实施例5
取：亚氯酸钠60份、柠檬酸20份，氯化镁2.5份，4A分子筛2.5份，聚乙二醇5份，羧甲基纤维素5份，硫酸镁5份。在100度温度下干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂，片剂固体重量为1克。
成型的固体片剂放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为40-50mg/m3，释放时间可持续7天。
实施例6
取：亚氯酸钠70份、柠檬酸20份，氯化钙2份，4A分子筛2份，聚乙二醇2份，羧甲基纤维素2份，硫酸钠2份。在100度温度下干燥除去水份，在相对湿度小于30％环境中研磨混合，利用压片机，压制成二氧化氯前体固体片剂，片剂固体重量为1克。
成型的固体片剂放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为100-150mg/m3，释放时间可持续6天。
实施例7
按实施例1合成的固体片剂，放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度60度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为15-25mg/m3，释放时间可持续6天。
实施例8
按实施例1合成的固体片剂，放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为500mL/min，精确控制水浴温度80度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为80-120mg/m3，释放时间可持续5天。
实施例9
按实施例1合成的固体片剂，放入发明装置的二氧化氯前体固体片剂储罐1，调节空气泵10流量为2000mL/min，精确控制水浴温度40度。释放二氧化氯通过水吸收后，采用传统分光光度方法进行测量。测量得到释放二氧化氯浓度为20-40mg/m3，释放时间可持续5天。