CN113767899A - 一种可控缓释反应型二氧化氯发生装置及发生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控缓释反应型二氧化氯发生装置，包括装置主体、反应型二氧化氯固体制剂和吸水树脂球，在装置主体上设置有一个或阵列设置的多个一端开口的管状结构腔体，由二氧化氯母体材料、固体酸活化剂、吸水钝化剂及促进剂和控释剂混合得到的反应型二氧化氯固体制剂通过开口端装填在管状结构腔体内，并在开口端预留用于放置吸水树脂球的空间，吸水树脂球作为引发剂单独包装，本发明二氧化氯发生装置能够持续、缓慢且稳定地释放气体二氧化氯，在需要的环境中实现杀菌消毒、空气净化以及除臭除异味等功能。

Description

一种可控缓释反应型二氧化氯发生装置及发生方法

技术领域

本发明属于半封闭空间环境空气净化及杀菌消毒技术领域，涉及高纯度气体二氧化氯空气净化与杀菌消毒剂，特别是涉及一种能够控制反应速度和释放总量及日释放量的缓慢反应产生高纯度气体二氧化氯的发生装置。

背景技术

二氧化氯作为一种强氧化剂，具有高效、广谱的杀菌能力，并可以氧化分解细菌、病毒等微生物以及蛋白质中的氨基酸和其他还原性物质，还可以与有机物和多种无机离子发生反应。相对于其他氯系产品，二氧化氯不会产生致畸变、致癌变、致突变的氯仿等有机卤化物，杀灭病毒、细菌、除臭、漂白等的效果是氯气的2.5倍，世界卫生组织(WHO)将其安全性列为A1级。

基于二氧化氯的氧化和杀菌特性，可以使用液体二氧化氯用作纸浆、纺织、工业水处理、饮用水处理以及污泥处理等行业的漂白剂、灭藻剂和水处理剂等；而气体二氧化氯则可以用于半封闭空间环境场所如餐饮、卫生、防疫、会议室、粮仓、起居室、卫生间、交通工具等的空气净化及杀菌消毒剂，以及在果蔬保鲜、食品安全等方面作为保鲜剂等。

但是在实际使用中，由于气体二氧化氯的性质不稳定，难以制成压缩气体，并具有爆炸特性，不便于运输与贮存，液体二氧化氯又容易挥发，不易浓缩，因此限制了二氧化氯的使用。稳定性二氧化氯溶液水分含量大，二氧化氯有效成分低，使用时需要添加酸性活化剂才能使用。同时，活化剂的种类不同，使用量不同，也会造成活化效果以及纯度上的差异，对消毒杀菌效果造成不同程度的负面影响。虽然市场上有二氧化氯发生器，但发生器成本高，不适于民用等小型场合，且需要专门人员操作维护。因此，无论是气体二氧化氯还是稳定性二氧化氯溶液，在运输、贮存和使用中都带来了诸多的不便。为了克服这种局限性，固体形式的二氧化氯产品应运而生。

二氧化氯固体制剂是指在一定操作条件下能够释放出二氧化氯气体的固体状制品，这些产品可以是胶体、膏体、粉末状、片剂、团块及其他各种形状的固体状。该类型制剂一般是以氯酸盐、亚氯酸盐或稳定性二氧化氯溶液为原生剂，有机固体酸或无机酸性物质等为酸化剂制备而成。

相对于二氧化氯的其他形式，固体二氧化氯制剂除了操作简单、二氧化氯含量高、性质稳定、运输及使用方便等优点外，有时还具有一些特殊功能，例如缓释功能等。

按照制备方法和原理及制剂功能的不同，二氧化氯固体制剂一般可以分为吸附型、反应型和缓释型三种类型。

1、吸附型二氧化氯固体制剂。

吸附型二氧化氯固体制剂制备简单，一般是先制取二氧化氯气体，然后以含有稳定剂的水溶液吸收二氧化氯气体，得到稳定性二氧化氯溶液，最后以固体吸附剂吸附该溶液。

在制备吸附型二氧化氯固体制剂时，用作固体二氧化氯载体的吸附剂应该具有较大的吸附能力、较大的比表面和较大的粒径，吸附剂的pH值最好控制在8.5～9.0之间，以避免吸附溶液过早分解释放出二氧化氯。

吸附剂载体可以分为两大类，一类是无机吸附剂，可采用硅胶、硅酸钙、硅藻土、滑石粉、分子筛和活性炭等多孔性物质；另一类是有机吸附剂，例如高吸水性的聚丙烯酸树酯、琼脂、超强吸附树脂、羧甲基纤维素等。

在制备该类型固体制剂的过程中，需要事先制备二氧化氯气体，还需要考虑选择适宜的吸附介质和稳定剂，以保证制得的固体制剂达到要求。

该剂型在使用时还需要加入活化剂以促使二氧化氯释放。这就要求在产品的包装上采用二元或多元包装，使用时将两种组分分别溶于水后混合使用，并且一经开封，需一次用完，否则较易失效，造成产品的极大浪费，增加产品的使用浓度和消毒成本。另外，使用时加入的活化剂过量，会引起溶液pH过小，造成二次污染。

该制剂采用的吸附剂特别是有机吸附剂具有较大的吸附能力，遇水易膨胀。所以要求该类型制剂在保存、储运中应严格控制其环境，特别是环境湿度，以防产品在放置中遇水(或较大水汽)失效。

2、反应型二氧化氯固体制剂。

反应型二氧化氯固体制剂是将不同的固体反应原料按一定比例混合在一起，使之直接发生缓慢的化学反应，在较长的时间内释放二氧化氯气体。此类产品使用时，加入一定倍数的水或将产品置于相对湿度较大的环境中，即可在短时间内完成化学或活化反应，释放出有效成分二氧化氯。如在制备时加入稳定剂，则加水后可以配制成二氧化氯溶液使用。

在反应型固体制剂的制备中，有人提出在原料中加入碱金属或碱土金属氯化物作为钝化剂，利用其吸水性能达到干燥的目的。这种钝化手段由于钝化剂的吸水性强，导致产品不稳定，保存时间短，特别是一开袋很快就失效。

采用包埋的方式对原料进行包覆，可以得到较好的效果。但在实际生产和应用中，应特别注意包覆剂的性质以及包埋后对环境的影响等因素。在某些工艺中，需要首先制备包覆材料，再以所制备材料包覆在氯酸钠或亚氯酸钠的表面，不但工艺复杂，而且设备投入高，并由于使用的包覆剂水溶性差，影响最终产品的溶解度和溶解效果。另一方面，还会导致产品中固体不溶物比例升高，溶解的包覆剂还会造成水质污染。

3、缓释型二氧化氯固体制剂。

缓释型二氧化氯固体制剂是指能够缓慢释放二氧化氯气体的固体制剂，其释放速率较吸附性和反应型固体制剂要小得多，该制剂一般分为凝胶型和粉剂型。严格意义上讲，吸附型和反应型二氧化氯固体制剂产品都具有缓慢释放二氧化氯气体的功能。

缓释型二氧化氯固体制剂(吸附性)是利用固体吸附剂的吸附性能，将稳定性二氧化氯溶液吸附，再与固体酸化剂混合，使之反应，缓慢、持续地释放出二氧化氯气体，用于杀菌消毒、空气净化、除臭和保鲜等。固体酸化剂可以是固态酸，或吸附一种产生H⁺的酸或酸性盐，包括柠檬酸、三氯化铁、硫酸铝、酒石酸等。制剂使用过程中，为了达到一定的使用目的，可以通过多种方式来控制二氧化氯气体的释放量，例如控制固体酸的添加量或酸的强度等。

缓释型二氧化氯固体制剂(反应性)是将固体二氧化氯或其他原生剂与固体酸化剂放置在一起，添加其它辅剂，使之能减缓二氧化氯的释放速度，达到缓慢释放的目的。此类产品可以制成膏状、凝胶状、粉状，放置于适合的地点，同样具有杀菌消毒、空气净化、除臭和保鲜等功能。

缓释型二氧化氯固体制剂具有一定的应用价值，在实际生活中可以作为起居室、汽车、卫生间及其他场合的空间消毒剂加以使用，具有较大的发展空间。但在实际应用中应特别注意如何控制该制剂释放的气体二氧化氯浓度，以确保在有效阈值之内。

在调研了国内二氧化氯固体制剂的生产方法后，发现几种类型的固体制剂中，反应型二氧化氯固体制剂具有生产工艺相对简单，操作易行的优点。然而，市场上销售的该类型制剂仍然存在一些缺点，诸如原料转化率低、二氧化氯释放速率直线下降、二氧化氯纯度不高、稳定性难以保障等。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控缓释反应型二氧化氯发生装置，该发生装置能够持续缓慢释放气体二氧化氯，原料转化率高，气体释放周期长、稳定性好、释放速率可控。

本发明所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置包括装置主体、反应型二氧化氯固体制剂和吸水树脂球，其中：

在所述装置主体上设置有一个或阵列设置的多个管状结构腔体，所述管状结构腔体一端开口，反应型二氧化氯固体制剂通过开口端装填在所述管状结构腔体内，并在开口端预留有用于放置所述吸水树脂球的空间；

所述反应型二氧化氯固体制剂是由二氧化氯母体材料、固体酸活化剂、吸水钝化剂以及促进剂和控释剂混合得到的粉末制剂或由粉末制剂压制成的与所述管状结构腔体形状匹配的固体制剂，用于填充在所述管状结构腔体中；

所述吸水树脂球作为引发剂，单独包装，使用时放置在所述管状结构腔体的开口端预留空间中；

还包括一个设在所述管状结构腔体的开口上，用于密封管状结构腔体的帽盖。

具体地，所述装置主体是由耐腐蚀、耐氧化、耐酸碱、不易破碎的塑料类材料制成的以管状结构腔体为主体的装置。

进一步地，本发明所述的管状结构腔体可以设置成是直筒型腔体，也可以是螺旋形结构腔体。

更进一步地，当所述管状结构腔体为直筒型腔体时，腔体的横截面可以是圆形或者是方形。

具体地，本发明所述的反应型二氧化氯固体制剂是以下述重量百分含量的固体物料为基体材料：二氧化氯母体材料10～40wt.%、固体酸活化剂20～50wt.%、吸水钝化剂10～50wt.%、控释剂0.1～3wt.%、促进剂0.1~3wt.%，混合后制备得到。

其中，所述的二氧化氯母体材料是碱金属氯酸盐或亚氯酸盐中的一种，或几种的混合物。

可以作为本发明二氧化氯母体材料的碱金属氯酸盐或亚氯酸盐包括但不限于是氯酸钠、氯酸钾、亚氯酸钠、亚氯酸钾等。

本发明的反应型二氧化氯固体制剂中，所述的固体酸活化剂包括但不限于是氨基磺酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、硫酸氢钠中的一种或几种的混合物。

本发明的反应型二氧化氯固体制剂中，所述吸水钝化剂选自无水硫酸镁、氯化钠、无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸钙、分子筛、氧化铝等常规的具有吸水特性的无机化合物中的任意一种。

本发明的反应型二氧化氯固体制剂中，所述控释剂是β-环糊精、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、壳聚糖中的一种，或几种的任意比例混合物。

本发明的反应型二氧化氯固体制剂中，所述促进剂是二氯异氰尿酸钠和/或三氯异氰尿酸钠。

进一步地，本发明所述的反应型二氧化氯固体制剂可以是由第一组分与第二组分混合得到，其中第一组分由二氧化氯母体材料、促进剂与一部分吸水钝化剂混合组成，第二组分由固体酸活化剂、控释剂与另一部分吸水钝化剂混合组成。

优选地，用于制备本发明所述反应型二氧化氯固体制剂的固体物料是于40～120℃烘干的，粒度60～120目的固体物料。

本发明所述的吸水树脂球作为反应型二氧化氯固体制剂的引发剂，包括天然及改性高分子类高吸水性树脂和人工合成类吸水性树脂，所述吸水树脂球的直径为5～15mm。

本发明所述可控缓释反应型二氧化氯发生装置的使用方法是，取下管状结构腔体开口上的帽盖，将引发剂吸水树脂球放入在管状结构腔体开口端的预留空间中，吸水树脂球中的水分逐渐进入到管状结构腔体中，引发反应型二氧化氯固体制剂反应，不间断地产生出高纯度的、释放量可控的气体二氧化氯。

特别地，本发明可以通过在预留空间中放入一个或多个吸水树脂球，以实现对气体二氧化氯释放量和释放速度的调控。

本发明所述发生装置中的反应型二氧化氯固体制剂一旦由引发剂引发开始反应后，反应将持续进行，直至管状结构腔体内的反应型二氧化氯固体制剂全部反应完成。

本发明所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置中，反应型二氧化氯固体制剂的原料转化率在85%以上，释放的气体二氧化氯纯度95%以上。

本发明可控缓释反应型二氧化氯发生装置之所以能够持续、缓慢且稳定地释放气体二氧化氯，是与本发明发生装置特殊设计的管状结构腔体以及使用的反应型二氧化氯固体制剂密切相关的。

反应型二氧化氯固体制剂被装填在具有一定长度的管状结构腔体内，吸水树脂球吸收的水分进入管状结构腔体，引发反应型二氧化氯固体制剂缓慢反应。而反应能够持续进行的关键是保证管状结构腔体中保持有良好的气体二氧化氯逸出通道和水分进入通道，一方面，外部吸水树脂球中的水分能够不断地进入到固体制剂内部，满足引发反应释放二氧化氯的条件，另一方面；固体制剂内部产生的二氧化氯气体又能够及时从管状结构腔体中释放出来，避免由于其不能及时释放而阻止外部水分进入导致的反应中止。

本发明反应型二氧化氯固体制剂中的控释剂对此起到了关键性的作用。控释剂不仅控制着气体二氧化氯的释放速度，同时还起到了对固体制剂的网络骨架作用。其可以保证固体制剂在整个反应过程中的形态完整，前段已经反应完毕的固体制剂依然保持原有的状态而不坍塌，形成通畅的气体和水分输送通道，使得较长的管状结构腔体内的固体制剂能够持续不间断的逐渐进行反应，且能够始终保持平稳的反应过程和稳定的气体二氧化氯释放量，长时间稳定地释放二氧化氯气体。而预留空间中放入吸水树脂球的数量，则对气体二氧化氯的释放速度进行了有效的调控。

本发明所述可控缓释反应型二氧化氯发生装置中的反应型二氧化氯固体制剂便于保存，可以根据使用场合的不同，选择具有不同直径和长度的不同规格的管状结构腔体，气体二氧化氯释放量和释放速率可控，在需要的环境中实现杀菌消毒、空气净化以及除臭除异味等功能。

本发明发生装置适合于在冰箱、衣柜、橱柜、交通工具（如火车、汽车、飞机以及轮船、潜艇等）、室内、各种产生有害气体的生产车间等半封闭舱室内，果蔬保鲜和降解农药残留的储藏和运输过程，屠宰行业的肉类储藏和运输过程，以及其他食品加工、储藏和运输过程中需要杀菌消毒和空气净化的空间环境等各种使用环境下使用。

附图说明

图1是实施例2可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构示意图。

图2是实施例2可控缓释反应型二氧化氯发生装置使用状态下的结构示意图。

图3是实施例3可控缓释反应型二氧化氯发生装置的二氧化氯释放曲线图。

图4是实施例6可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构示意图。

图5是实施例7可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构示意图。

图6是实施例7可控缓释反应型二氧化氯发生装置的二氧化氯释放曲线图。

图7是实施例8可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构示意图。

图8是实施例8可控缓释反应型二氧化氯发生装置的二氧化氯释放曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不是限制本发明的保护范围。本领域普通技术人员在不脱离本发明原理和宗旨的情况下，针对这些实施例进行的各种变化、修改、替换和变型，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明下述实施例中，用于制备反应型二氧化氯固体制剂的各种固体物料均预先研磨并过60～120目筛，留取中间粒度的物料，烘干至含水量小于0.5%。

实施例1。

称取亚氯酸钠1000g，硫酸钠500g，三氯异氰尿酸钠50g，加入三维混合机中，混合均匀得到第一组分。

称取氨基磺酸1500g，氯化钙900g，微晶纤维素50g，加入三维混合机中，混合均匀得到第二组分。

将所述第一组分与第二组分再次在三维混合机中混合均匀，制备得到反应型二氧化氯固体制剂粉末。

实施例2。

本实施例可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构如图1和图2所示。在一个圆柱形的装置主体（1）中部，竖直方向设置有一个高度15cm、内径10cm的直筒型管状结构腔体（2），管状结构腔体（2）上端开口，实施例1制备的反应型二氧化氯固体制剂（3）粉末通过开口端被灌装在管状结构腔体（2）中，灌装高度13.5cm，并在上方预留有1.5cm的空间，在开口上设置有帽盖（4）用于将管状结构腔体（2）密封。

另外将一些直径10mm的吸水树脂球（5）单独包装，与上述装置主体（1）配套。

使用时如图2，取下帽盖（4），在管状结构腔体（2）上方预留的空间中放入6粒吸水树脂球（5），吸水树脂球（5）的水分进入下方的反应型二氧化氯固体制剂（3）中引发反应，释放出气体二氧化氯，采用五步碘量法测得气体二氧化氯纯度95.7%。

经测试，上述装置的气体二氧化氯释放天数为10天，10天中每天的气体二氧化氯加权平均释放量为2010mg，总释放量20.1g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为22.8g，因此，上述装置的原料转化率达到了88.2%。

实施例3。

本实施例中管状结构腔体的内径为6cm，在其上方预留空间中放入4粒吸水树脂球，其他与实施例2相同。

图3给出了本实施例装置的气体二氧化氯释放时间曲线。

在前2天内，由于刚加入吸水树脂球，开始引发反应，气体释放量较多。从第3天开始，随着天数增加，日释放量在1200～1400mg之间呈现波动释放状态。到第11天，释放量突然下降，第12天时释放量接近150mg，说明反应几乎完成。此后由于气体释放量减少，现有条件测试不准，因此本实施例装置的气体二氧化氯释放天数以12天计。测试得到气体二氧化氯的日加权平均释放量为1250mg，总释放量15g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为16.5g，因此原料转化率达到了90.9%。产生气体二氧化氯的纯度为96.2%。

实施例4。

本实施例中管状结构腔体的内径为4cm，在其上方预留空间中放入2粒吸水树脂球，其他与实施例2相同。

经测试，本实施例装置的气体二氧化氯释放天数为12天，气体二氧化氯日加权平均释放量980mg，总释放量11.76g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为12.8g，因此原料转化率达到了91.9%。产生气体二氧化氯的纯度为96.8%。

实施例5。

称取氯酸钠1000g，氯化钠1000g，二氯异氰尿酸钠100g，加入三维混合机中，混合均匀得到第一组分。

称取硫酸氢钠2000g，分子筛800g，聚乙烯醇100g，加入三维混合机中，混合均匀得到第二组分。

将所述第一组分与第二组分再次在三维混合机中混合均匀，制备得到反应型二氧化氯固体制剂粉末。

实施例6。

本实施例可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构如图4所示。在一个圆柱形的装置主体（1）上，竖直贯穿阵列均布5个高度50cm、内径8mm的管状结构腔体（2），通过负压方式将实施例5制备的反应型二氧化氯固体制剂（3）粉末灌装在5个管状结构腔体（2）中，并在上方预留1cm高度的空间，然后将管状结构腔体（2）的底部全部封死，并在上方开口上各设置1个帽盖（4），用于将管状结构腔体（2）密封。

另外将一些直径6mm的吸水树脂球单独包装，与上述装置主体（1）配套。

使用时取下帽盖（4），在5个管状结构腔体（2）上方预留的空间中各放入1粒吸水树脂球，吸水树脂球的水分进入下方的反应型二氧化氯固体制剂（3）中引发反应，释放出气体二氧化氯，采用五步碘量法测得气体二氧化氯纯度99.1%。

经测试，上述装置的气体二氧化氯释放天数为30天，30天中每天的气体二氧化氯加权平均释放量为420mg，总释放量12.6g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为14g，因此，上述装置的原料转化率达到了90.0%。

实施例7。

本实施例可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构如图5所示。在一个长方形的装置主体（1）上，竖直贯穿阵列均布6个高度50cm、内径14mm的管状结构腔体（2），通过负压方式将实施例5制备的反应型二氧化氯固体制剂（3）粉末灌装在6个管状结构腔体（2）中，并在上方预留2cm高度的空间，然后将管状结构腔体（2）的底部全部封死，并在上方开口上各设置1个帽盖（4），用于将管状结构腔体（2）密封。

另外将一些直径12mm的吸水树脂球单独包装，与上述装置主体（1）配套。

使用时取下帽盖（4），在6个管状结构腔体（2）上方预留的空间中各放入1粒吸水树脂球，吸水树脂球的水分进入下方的反应型二氧化氯固体制剂（3）中引发反应，释放出气体二氧化氯。

图6给出了本实施例装置的气体二氧化氯释放时间曲线。

图中，前3天的气体释放量较大，这是刚加入吸水树脂球引发反应的正常现象。从第4天开始，呈现出了相对比较稳定的释放量，日释放量在900～1050mg之间呈波动释放状态。到第24天，释放量突然下降，第25天时释放量接近100mg，说明反应基本完成。此后由于气体释放量减少，现有条件测试不准，因此本实施例装置的气体二氧化氯释放天数以25天计。测试得到气体二氧化氯的日加权平均释放量为960mg，总释放量24g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为26g，因此原料转化率达到了92.3%。产生气体二氧化氯的纯度为98.6%。

实施例8。

本实施例可控缓释反应型二氧化氯发生装置的结构如图7所示。在一个圆柱形装置主体（1）的中部设置有一个总长度1.5m、内径10mm的螺旋形管状结构腔体（2），通过负压方式将实施例1制备的反应型二氧化氯固体制剂粉末灌装在管状结构腔体（2）中，并在上方预留2cm高度的空间，将管状结构腔体（2）的下端开口用塑料堵帽封口，并在上方开口上设置1个帽盖（4），用于将管状结构腔体（2）密封。

另外将一些直径8mm的吸水树脂球单独包装，与上述装置主体（1）配套。

使用时取下帽盖（4），在管状结构腔体（2）上方预留的空间中放入2粒吸水树脂球，吸水树脂球的水分进入下方的反应型二氧化氯固体制剂中引发反应，释放出气体二氧化氯。

图8给出了本实施例装置的气体二氧化氯释放时间曲线。

图中，在前4天内，随着天数增加，释放量几乎是线性下降，这是刚加入引发剂引发反应的正常现象，从第5天开始则基本呈现相对比较稳定的释放量，在150～250mg范围内波动释放，到第58天时，释放量突然下降，60天时释放量接近50mg，说明反应几乎完成，此后由于释放量减少，现有条件测试不准，所以释放时间以60天计。

装置的气体总释放量为12.06g，日加权平均释放气体二氧化氯200mg，根据加药量所得理论释放量为13g，因此原料转化率可达92.3%，产生气体二氧化氯的纯度为99.7%。

实施例9。

本实施例中螺旋形管状结构腔体内径20mm，吸水树脂球直径15mm，其他与实施例8相同。

经测试，本实施例装置的气体二氧化氯释放天数为40天，气体二氧化氯日加权平均释放量450mg，总释放量18g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为20g，因此原料转化率达到了90.0%。产生气体二氧化氯的纯度为98.5%。

实施例10。

本实施例中螺旋形管状结构腔体内径12mm，吸水树脂球直径10mm，通过负压方式将实施例5制备的反应型二氧化氯固体制剂粉末灌装在螺旋形管状结构腔体中，其他与实施例8相同。

经测试，本实施例装置的气体二氧化氯释放天数为55天，气体二氧化氯日加权平均释放量220mg，总释放量11g。

根据加药量计算装置的气体二氧化氯理论释放量为12g，因此原料转化率达到了91.7%。产生气体二氧化氯的纯度为99.2%。

Claims (10)

1.一种可控缓释反应型二氧化氯发生装置，包括装置主体、反应型二氧化氯固体制剂和吸水树脂球，其中：

在所述装置主体上设置有一个或阵列设置的多个管状结构腔体，所述管状结构腔体一端开口，反应型二氧化氯固体制剂通过开口端装填在所述管状结构腔体内，并在开口端预留有用于放置所述吸水树脂球的空间；

所述反应型二氧化氯固体制剂是由二氧化氯母体材料、固体酸活化剂、吸水钝化剂以及促进剂和控释剂混合得到的粉末制剂或由粉末制剂压制成的与所述管状结构腔体形状匹配的固体制剂，用于填充在所述管状结构腔体中；

所述吸水树脂球作为引发剂，单独包装，使用时放置在所述管状结构腔体的开口端预留空间中；

还包括一个设在所述管状结构腔体的开口上，用于密封管状结构腔体的帽盖。

2.根据权利要求1所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置，其特征是所述反应型二氧化氯固体制剂是以下述重量百分含量的固体物料为基体材料：二氧化氯母体材料10～40wt.%、固体酸活化剂20～50wt.%、吸水钝化剂10～50wt.%、控释剂0.1～3wt.%、促进剂0.1~3wt.%，混合后制备得到。

3.根据权利要求1或2所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置，其特征是所述反应型二氧化氯固体制剂由第一组分与第二组分混合得到，其中第一组分由二氧化氯母体材料、促进剂与一部分吸水钝化剂混合组成，第二组分由固体酸活化剂、控释剂与另一部分吸水钝化剂混合组成。

4.根据权利要求1所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置，其特征是所述的管状结构腔体是直筒型腔体或螺旋形结构腔体。

5.根据权利要求4所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置，其特征是所述直筒型腔体的横截面是圆形或方形。

6.根据权利要求1所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置，其特征是所述二氧化氯母体材料是碱金属氯酸盐或亚氯酸盐的一种或几种的混合物；所述固体酸活化剂是氨基磺酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、硫酸氢钠中的一种或几种的混合物；所述吸水钝化剂为无水硫酸镁、氯化钠、无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸钙、分子筛、氧化铝中的任意一种；所述控释剂是β-环糊精、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、壳聚糖的一种或几种的任意比例混合物；所述促进剂是二氯异氰尿酸钠和/或三氯异氰尿酸钠。

7.根据权利要求1所述的可控缓释反应型二氧化氯发生装置，其特征是所述吸水树脂球直径5～15mm。

8.利用权利要求1可控缓释反应型二氧化氯发生装置发生气体二氧化氯的方法，是取下管状结构腔体开口上的帽盖，将引发剂吸水树脂球放入在管状结构腔体开口端的预留空间中，吸水树脂球中的水分逐渐进入到管状结构腔体中，引发反应型二氧化氯固体制剂反应，不间断地产生出高纯度的、释放量可控的气体二氧化氯。

9.根据权利要求8所述的发生气体二氧化氯的方法，在预留空间中放入一个或多个吸水树脂球。

10.根据权利要求8所述的发生气体二氧化氯的方法，反应型二氧化氯固体制剂一旦由引发剂引发反应将持续进行，直至管状结构腔体内的反应型二氧化氯固体制剂全部反应完成。

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