CN1854081A - 用于制备含次氯酸的电解消毒水的添加剂溶液 - Google Patents

Abstract

要解决的技术问题本发明的一个主要目的是通过如下方式同时解决上述问题：提供一种用于制备含次氯酸的电解消毒水的一体化添加剂溶液，该添加剂溶液通过预先把HCl和NaCl在预定量水中混合溶解得到。同时，会采用不同性质的水，如自来水和地下水，来电解制备含次氯酸的消毒水，因此，在制备pH值为3－7、残余氯浓度为30－60ppm的强消毒性消毒水的过程中根据需要确定添加剂溶液中氯化钠/盐酸浓度比是相当复杂的且要求专业技能。因此，本发明的另一个目的是提供一种提前在预定范围内调整了氯化钠/盐酸浓度比的上述一体化添加剂溶液，所以可由不同性质的水得到具有上述范围内pH值和残余氯浓度的消毒水。解决方案制备一种用于生产含次氯酸的电解消毒水的添加剂溶液，该添加剂溶液通过把氯化钠溶解在盐酸水溶液中制得。

Description

用于制备含次氯酸的电解消毒水的添加剂溶液

技术领域

本发明涉及一种适用于电解制备含次氯酸的消毒水的添加剂溶液。

背景技术

次氯酸水溶液在8或更高的pH值下会转化成次氯酸根(ClO^-)。随着这种转变，该溶液的消毒能力相比次氯酸(HClO)急剧下降。

然而，众所周知在3-7的pH值范围内，次氯酸以HClO形式存在且消毒能力大大增强(见附图2)。因此，即使pH值为3-7的次氯酸水溶液中残余氯浓度低至约30-60ppm，其消毒效果也相当于pH值为8、残余氯浓度为约200ppm的消毒水的消毒效果。一种已用于生产该种消毒水的方法包括，电解氯化钠水溶液获得一种pH值为3-7的次氯酸溶液。

专利文件1

日本未审专利申请，公开号为2-111371。

发明公开

本发明要解决的技术问题

然而，浓度达到约25％以后在室温下继续溶解NaCl要花很长时间。这将导致一个问题，如果忽视了结晶NaCl的存在，即使加入预定量的NaCl也不能制得预定pH值和预定浓度的含次氯酸的消毒水。

另外，氯化钠水溶液的未经蒸馏的水中含有主要以碳酸氢钙Ca(HCO₃)₂形式溶解的钙。因此，在对氯化钠水溶液的电解过程中，钙会沉积到阴极上。这样将导致一些问题例如电解电压的升高和电解电流强度的降低。由于类似的原因，水流阻力增加，导致进水量减少。尤其是，采用连续水流进行电解的电解设备则不可能持续工作。

接着，又产生了一种将氯化钠和盐酸水溶液加至未经蒸馏的水中然后进行电解制备消毒水的方法。在此方法中，盐酸HCl的加入引起了一个反应 。在CaCO₃以CaCl₂形式溶于溶液中从而消除Ca沉积时，HCl将电解液中的pH值降至期望的3-7。因此，同时获得了两种不同的效果。

但是，这种方法也存在下述问题。要将具有预定浓度的氯化钠水溶液和盐酸溶液分别加入到未经蒸馏的水中。因此，在试图通过添加这两部分添加剂溶液制备电解消毒水时，难以保证精确混合。具体甚至，例如，其中一个溶液进料泵的故障也会导数混合比例出错，从而不能得到期望的pH值。

因此，本发明的一个主要目的是采用如下方法同时解决上述问题：提供一种用于制备含次氯酸的电解消毒水的一体化添加剂溶液，该添加剂溶液通过预先把HCl和NaCl在预定量的水中混合溶解制得。

另外，会采用不同性质的水，例如自来水和地下水，来电解制备含次氯酸的消毒水，因此，在制备pH值为3-7、残余氯浓度为30-60ppm的强消毒性消毒水的过程中根据需要确定添加剂溶液中氯化钠/盐酸浓度比是相当复杂的且要求专业技能。

因此，本发明的另一个目的是提供一种提前在预定范围内调整了氯化钠/盐酸浓度比的上述一体化添加剂溶液，所以可由不同性质的水得到具有上述范围内pH值和残余氯浓度的消毒水。

解决问题的方法

本发明一个目的通过一种用于制备含次氯酸的消毒水的添加剂溶液得以实现，该添加剂溶液通过把氯化钠溶解到一种盐酸水溶液中制得。

本发明另一个目的通过一种用于制备含次氯酸的消毒水的添加剂溶液得以实现，其中该添加剂溶液中的氯化钠NaCl浓度范围为10-30重量/体积％(下文表示为W/V％)，盐酸浓度为氯化钠浓度的1/6到1/3。

由于本发明中用于制备含次氯酸的电解消毒水的添加剂溶液中盐酸水溶液和氯化钠组合形成一种一体化溶液，这样就有可能在更小的电能消耗下通过HCl的中和反应使消毒水的pH值降至3-7，而且同样可以阻止钙Ca沉积。

此外，由于是将氯化钠溶解在盐酸水溶液中，所以具有良好的氯化钠溶解度，而且消毒水中pH值和残余氯浓度也不会发生意想不到的变化。另外，如果电解作用是发生在添加上述添加剂溶液以后，其中该添加剂溶液中氯化钠的浓度在10W/V％-30W/V％的范围内进行调节而且混合浓度比调节至盐酸浓度为氯化钠在未经蒸馏的水中浓度的1/6到1/3，那么通过无隔膜式电解形成的整个溶液的pH值维持在3到7的范围内。同样地，对于通过使用隔膜式分离电极隔膜电解形成的溶液，阳极端与阴极端形成的溶液混合后的pH值整体也维持在3到7的范围内。

也就是说，在上述pH值范围的次氯酸水溶液中，绝大多数残余氯以HOCl的形式存在，而且获得了具有最大消毒能力的溶液。

发明效果

由于本发明的添加剂溶液由HCl水溶液和溶于其中的NaCl组成，因此具有良好的氯化钠溶解效果。另外，这样就有可能在更小的电能消耗下通过HCl的中和反应使消毒水的pH值降至3-7，而且同样可以阻止钙的沉积。

此外，这种溶液是一体化溶液，在添加过程中，NaCl与HCl的浓度比不会像常规溶液一样出现错误的比例，而且，由此肯定可以得到具有预定pH值和预定残余氯浓度的含次氯酸的消毒水。

另外，使用具有上述范围内NaCl与HCl浓度比的一体化添加剂溶液，就可由各种性质的水制备出pH值在3-7的范围内且残余氯浓度范围为30-60ppm的含有次氯酸的消毒水，因此制备并不麻烦。而且，由于此添加剂溶液中盐酸的浓度最高达10％，它们可以在市场上销售而且对于没有专业知识的普通消费者来说使用也是安全的。

本发明最佳实施方式

本发明的溶液就是一种添加剂溶液，该添加剂溶液在制备含次氯酸的消毒水的过程中与要进行电解的未经蒸馏的水混合。它们基本上通过把氯化钠溶解在混合盐酸水溶液得到的溶剂中进行制备。如前所述，次氯酸水溶液的pH值在3-7的范围内时具有最强的消毒能力。因此，确定次氯酸与氯化钠的浓度比以便于采用各种性质的未经蒸馏的水制备的含次氯酸的电解消毒水产物的pH值总是落在上述这个范围之内，这对于本发明的添加剂溶液是有益的。通过电解含添加剂溶液的未经蒸馏的水制备的电解液或使用未经电解的未经蒸馏水稀释电解液得到的产物在文中统称为“含次氯酸的电解消毒水产物”。

许多研究和调查结果表明，即使将氯化钠浓度为10W/V％-30W/V％、盐酸浓度为氯化钠浓度的1/6到1/3的添加剂溶液添加至各种性质的水中以后电解仍然可以得到pH值在3-7的范围内的含次氯酸的消毒水。研究同样表明，该添加剂溶液可以达到上述要求。

实施例1

105克NaCl和58.1毫升HCl水溶液(35％)溶于未经蒸馏的水中得到总量为1000毫升的本发明的添加剂溶液。NaCl和HCl的浓度如下所述。

NaCl浓变：105÷1,000＝0.105＝10.5W/V％

HCl浓度：58.1÷1,000×35＝2.0V/V％(体积％)

实施例2

300克NaCl和150毫升HCl水溶液(35％)溶于未经蒸馏的水中得到总量为1000毫升的本发明的添加剂溶液。NaCl和HCl的浓度如下所述。

NaCl浓度：300÷1,000＝0.3＝30W/V％

HCl浓度：150÷1,000×35＝5.25V/V％(体积％)

实施例(1)和(2)中的HCl浓度表示为V/V％(体积％)。由于盐酸(HCl)在室温(15℃)下的比重为1.178，水的密度为0.999克/毫升，因此为了与NaCl的浓度表述一致，将V/V％表示的HCl浓度换算为W/V％表示的浓度，如下所示。实施例(1)中的HCl浓度即2.0V/V％，换算为58.1×1.177×0.35÷1,000＝0.0239＝2.4W/V％。实施例(2)中的HCl浓度即5.25V/V％，换算为150×1.177×0.35÷1,000＝0.0617＝6.2W/V％。

附图是制备流程的示意图：将本发明的添加剂溶液加至未经蒸馏的水中，在无隔膜池内进行电解，所得电解液经未经蒸馏的水稀释后得到一种含有次氯酸的消毒水产物。

在这个流程中，将本发明的溶液，即含有HCl和溶于其中的NaCl的一体化溶液，添加到从进水口经流动开关、阀、流量表和控制阀进入的未经蒸馏的水中。其中混合溶液从底部持续供给电解池，通过对阳极和阴极通入直流电压电解溶液。同时，未经蒸馏的水注入电解池中。电解液被这种未电解的未蒸馏水稀释，因此从出口得到pH值在3-7的范围内且残余氯浓度为30-60ppm的含次氯酸的消毒水。

虽然附图中公开了使用无隔膜池的一个例子，本发明的添加剂溶液当然也可应用于有隔膜池的方案。

工业适用性

本发明公开了含次氯酸的消毒水用于消毒的应用，甚至可由不具备专业知识的消费者安使用。

附图说明

附图1

使用本发明的添加剂溶液制备含次氯酸消毒水的流程分布示意图。

附图2

表示残余游离氯丰度比与pH值之间关系的示意图。

Claims (2)

1、一种用于制备含次氯酸的电解消毒水的添加剂溶液，该添加剂溶液包括一种盐酸水溶液和溶于其中的氯化钠。

2、如权利要求1所述的用于制备含次氯酸的电解消毒水的添加剂溶液，其中添加剂溶液中氯化钠的浓度为10-30W/V％，盐酸浓度为氯化钠浓度的1/6-1/3。