CN110476962A - 一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，包括以下步骤：以亚氯酸钠为原料、氧化钌为催化剂和钛金属为阳极在电解池中通过电解法制备气体二氧化氯；将得到的二氧化氯通过调节器溶于纯水中，并制备成二氧化氯的消毒溶液；将二氧化氯的消毒溶液作为料液输送并填充气雾罐袋囊中；通过盖下充填方式，将二氧化氯的消毒溶液存储于阀袋，推进剂存储于罐体隔室内；将对装有气雾罐进行称重，并对消毒溶液的灭菌性能和有效期进行实验检测后装盖；对气雾罐进行射码、贴导管和成品包装，便可得到二氧化氯的消毒溶液成品。本发明具有高效广谱的杀菌效果与安全性，简化了操作并减少了各种添加物质，在更加安全环保的同时，使用更为方便。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化氯的消毒气雾剂领域，尤其涉及一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法。
背景技术
1811年英国化学家H. Davy用硫酸酸化氯化钠，得到刺激性气味的气体; 后经Pebal证实, 该含Cl2的气体为二氧化氯( ClO2 )。1921年德国已在实验室制备出高纯度的二氧化氯, 并发现它是纸浆和纤维的良好漂白剂, 但因制造工艺复杂, 生产成本高以及产品易分解; 直到1937年, 才由美国的Ma thieson Alkali公司经SO2还原NaClO3实现了工业生产, 以后, 二氧化氯才有可能在广大工业领域大量使用。
二氧化氯成功地用于饮用水处理50多年了，在欧洲和北美市政当局已广泛地使用NaClO2发生二氧化氯，在欧洲有成千家设施使用二氧化氯，美国和加拿大也有600家以上水厂使用二氧化氯。例如，比利时的布鲁塞尔、瑞士的苏黎世和伯尔尼、德国的柏林和杜赛尔多夫、法国的巴黎和图卢兹、英国的利物浦以及奥地利的维也纳等欧洲许多大城市将二氧化氯用于饮用水预氧化和后消毒；德国有70%的饮用水使用二氧化氯作为后消毒剂；北美有600多座水厂用二氧化氯进行预消毒和废水处理，其中美国有约500座左右。我国也有几百家水厂应用二氧化氯消毒，如深圳市沙井自来水公司长流陂水厂等。二氧化氯消毒液和固体制剂在我国水产养殖、畜牧养殖、食品保鲜和卫生防疫等许多领域中已得到较为广泛的应用，尤其是：二氧化氯在2003 年SARS、2004 年禽流感和2009 年甲型H1N1 流感流行期间以及2008 年四川省汶川大地震时防疫灭疫中，发挥了重要作用。
二氧化氯不仅具有很强的反应活性和氧化能力，还具有高选择性，与有机物反应很少产生有害的氯化有机物，并且不与氨氮类物质反应，消毒副产物前驱体基本上不和二氧化氯的氯原子相结合，不形成致癌性的三卤甲烷类物质，此外二氧化氯还可以除藻和去除臭味。目前二氧化氯已成为国际上公认的对环境无二次污染的消毒杀菌剂、高效水处理剂、纸浆漂白剂、皮革脱毛剂、煤油脱硫剂、食品保鲜剂、防霉剂及空气净化剂，被广泛应用于各相关领域。例如，在家居生活、医疗场所、肉类、水果和蔬菜加工、牛奶及乳品业、造纸业、制革和纺织业、循环冷却水和废水处理、油类和燃气工业以及水产养殖等领域中的应用在逐年增加，已被证明作为一种替代包括从常规的液氯到臭氧等其它消毒工艺的消毒剂以及漂白剂是可行和有效的。
与目前市场上流通的其它类消毒产品如次氯酸钠（84消毒剂）、季铵盐（94消毒剂）、氯间二甲苯酚(滴露消毒剂、威露士消毒剂）、过氧乙酸消毒剂、过氧化氢消毒剂等相比，二氧化氯以其无毒、无三致效应、无残留、广谱高效、成本较低已受到广泛的关注，大量的商家、企业、研究机构纷纷开展了相关的应用研究。
目前，受限于二氧化氯的不稳定性和易爆性，目前市场上绝大部分二氧化氯相关产品的应用推广主要采用间接的稳定性二氧化氯法（包括用次氯酸钠与酸两种溶液组成的二氧化氯消毒液、一元或二元包装的二氧化氯固体制剂）或二氧化氯发生器现场生成使用。二氧化氯发生器成本高、大型，多适合于自来水厂、工厂等二氧化氯用量大的场所，不适合个人护理、家庭日用等需用量较少的场合。而稳定性二氧化氯溶液或固体制剂都是由两种成分组成，一种是亚氯酸盐（有时含有少量稳定剂和催化剂），另一种是酸（如盐酸，柠檬酸等）或比亚氯酸根更强的氧化剂（如过硫酸盐等）；使用时将两种组分混合后（即活化环节），反应生成二氧化氯用于消毒杀菌。活化环节使得二氧化氯消毒产品在生产、存储、运输、使用过程中均存在安全风险；而且活化环节增加了其它化学物质的投入，增加了杂质和副产物的产生，给环境带来污染，给使用带来隐患和不便。因此一种不需活化、直接使用的活性二氧化氯消毒液具有明显的优势和市场竞争能力。
发明内容
（一）发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，具有高效广谱的杀菌效果与安全性，简化了操作并减少了各种添加物质，在更加安全环保的同时，使用更为方便。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、以亚氯酸钠为原料、氧化钌为催化剂和钛金属为阳极在电解池中通过电解法制备气体二氧化氯；
其中，电解亚氯酸盐法制备高纯度二氧化氯的电化学反应如下：
阳极:ClO2 -―e→ClO2↑
阴极:H2O+e→OH-+0.5H2↑
电解槽:NaClO2+H2O→ClO2+0.5H2↑+NaOH
S2、将得到的二氧化氯通过调节器溶于纯水中，并制备成二氧化氯的消毒溶液；
S3、将二氧化氯的消毒溶液作为料液输送并填充气雾罐袋囊中；
S4、通过盖下充填方式，将二氧化氯的消毒溶液存储于阀袋，推进剂存储于罐体隔室内；
S5、将对装有气雾罐进行称重，并对消毒溶液的灭菌性能和有效期进行实验检测后装盖；
S6、对气雾罐进行贴标签和包装，便可得到二氧化氯的消毒溶液成品。
优选的，在S2中，二氧化氯的消毒溶液的浓度为50-100ppm。
优选的，在S3中，二氧化氯的消毒溶液填充在避光和密闭条件下进行。
优选的，在S4中，推进剂为压缩氮气，且压缩氮气的压强在0.6-0.9MPa。
优选的，在S5中，用浓度50 mg /L 的活性二氧化氯消毒液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌作用5 min，进行灭杀实验。
优选的，在S5中，二氧化氯浓度检测和灭菌性能实验在温度54℃恒温箱内存放，时间为14天，检测温度：21℃，湿度：66%的条件下进行。
优选的，其特征在于，在S3中，袋囊采用长期无渗、稳定存储二氧化氯的多层复合材料。
优选的，在S3中，袋囊采用在现有的袋囊覆膜材料基础上，再分别复合聚酯树脂、聚氯乙烯和ABS改性塑料的耐氧化材料。
优选的，在S3中，对填充前，对袋囊进行耐腐蚀和泄露测试。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：活性二氧化氯消毒气雾剂具有高效广谱的杀菌效果与安全性，使用前不需要进行活化，简化了操作并减少了各种添加物质，在更加安全环保的同时，使用更为方便，具有较强的市场竞争能力。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法中电解槽的结构示意图。
图2为本发明提出的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法的流程框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1和2所示，本发明提出的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、以亚氯酸钠为原料、氧化钌为催化剂和钛金属为阳极在电解池中通过电解法制备气体二氧化氯；
其中，电解亚氯酸盐法制备高纯度二氧化氯的电化学反应如下：
阳极:ClO2 -―e→ClO2↑
阴极:H2O+e→OH-+0.5H2↑
电解槽:NaClO2+H2O→ClO2+0.5H2↑+NaOH
S2、将得到的二氧化氯通过调节器溶于纯水中，并制备成二氧化氯的消毒溶液；
S3、将二氧化氯的消毒溶液作为料液输送并填充气雾罐袋囊中；
S4、通过盖下充填方式，将二氧化氯的消毒溶液存储于阀袋，推进剂存储于罐体隔室内；
S5、将对装有气雾罐进行称重，并对消毒溶液的灭菌性能和有效期进行实验检测后装盖；
S6、对气雾罐进行贴标签和包装，便可得到二氧化氯的消毒溶液成品。
在一个可选的实施例中，在S2中，二氧化氯的消毒溶液的浓度为50-100ppm。
在一个可选的实施例中，在S3中，二氧化氯的消毒溶液填充在避光和密闭条件下进行。
在一个可选的实施例中，在S4中，推进剂为压缩氮气，且压缩氮气的压强在0.6-0.9MPa。
在一个可选的实施例中，在S5中，用浓度50 mg /L 的活性二氧化氯消毒液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌作用5 min，进行灭杀实验。
在一个可选的实施例中，在S5中，二氧化氯浓度检测和灭菌性能实验在温度54℃恒温箱内存放，时间为14天，检测温度：21℃，湿度：66%的条件下进行。
在一个可选的实施例中，其特征在于，在S3中，袋囊采用长期无渗、稳定存储二氧化氯的多层复合材料。
在一个可选的实施例中，在S3中，袋囊采用在现有的袋囊覆膜材料基础上，再分别复合聚酯树脂、聚氯乙烯和ABS改性塑料的耐氧化材料。
在一个可选的实施例中，在S3中，对填充前，对袋囊进行耐腐蚀和泄露测试。
本发明中，采用三段式连续生产工艺包括电解亚氯酸盐法制备高纯度二氧化氯、制备活性二氧化氯消毒溶液（50~100ppm）以及气雾剂充填生产活性二氧化氯消毒液，结合先进的气雾剂技术，解决了活性二氧化氯不稳定难于储存的难题。与常规稳定性二氧化氯产品相比，活性二氧化氯使用前无需活化，不用投加任何化学物质，更加环保安全。本项目研发生产的活性二氧化氯消毒产品可更好地应用于人们日常生活及生产等各种需要的场合，并为二氧化氯消毒产品的更好的推广提供了有效的技术支持。
此外，本发明研发的气雾剂采用压缩氮气为推进剂替代代常规二甲醚、丙丁烷、氢氟烃类氟利昂等全球变暖潜能值（GWP）高的挥发性有机物类（VOCs），对环境完全无影响；因为氮气是空气的主要成分，其与环境完全和谐。采用压缩氮气为推进剂替代VOCs类还有其它优点，例如氮气是惰性的，它对任何气雾剂成分无害、无影响；氮气喷雾几乎是静谧的，不会产生噪声干扰；氮气气雾剂破裂产生的危险远小于含液体抛射剂的气雾剂，也不会产生可燃性问题，安全性更高。在此基础上形成的绿色环保消毒气雾剂制备关键技术也可应用于同类气雾剂产品，将带动绿色环保气雾剂产品的推广和应用。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、以亚氯酸钠为原料、氧化钌为催化剂和钛金属为阳极在电解池中通过电解法制备气体二氧化氯；
其中，电解亚氯酸盐法制备高纯度二氧化氯的电化学反应如下：
阳极:ClO2 -―e→ClO2↑
阴极:H2O+e→OH-+0.5H2↑
电解槽:NaClO2+H2O→ClO2+0.5H2↑+NaOH
S2、将得到的二氧化氯通过调节器溶于纯水中，并制备成二氧化氯的消毒溶液；
S3、将二氧化氯的消毒溶液作为料液输送并填充气雾罐袋囊中；
S4、通过盖下充填方式，将二氧化氯的消毒溶液存储于阀袋，推进剂存储于罐体隔室内；
S5、将对装有气雾罐进行称重，并对消毒溶液的灭菌性能和有效期进行实验检测后装盖；
S6、对气雾罐进行贴标签和包装，便可得到二氧化氯的消毒溶液成品。
2.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S2中，二氧化氯的消毒溶液的浓度为50-100ppm。
3.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S3中，二氧化氯的消毒溶液填充在避光和密闭条件下进行。
4.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S4中，推进剂为压缩氮气，且压缩氮气的压强在0.6-0.9MPa。
5.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S5中，用浓度50 mg /L 的活性二氧化氯消毒液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌作用5 min，进行灭杀实验。
6.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S5中，二氧化氯浓度检测和灭菌性能实验在温度54℃恒温箱内存放，时间为14天，检测温度：21℃，湿度：66%的条件下进行。
7.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S3中，袋囊采用长期无渗、稳定存储二氧化氯的多层复合材料。
8.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S3中，袋囊采用在现有的袋囊覆膜材料基础上，再分别复合聚酯树脂、聚氯乙烯和ABS改性塑料的耐氧化材料。
9.根据权利要求1所述的一种基于活性二氧化氯的消毒气雾剂的制备方法，其特征在于，在S3中，对填充前，对袋囊进行耐腐蚀和泄露测试。
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| CN103190440A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 一种制备二氧化氯消毒液的方法 |
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