EA022155B1 - Система и способ получения диоксида хлора - Google Patents

Система и способ получения диоксида хлора Download PDF

Info

Publication number
EA022155B1
EA022155B1 EA201290754A EA201290754A EA022155B1 EA 022155 B1 EA022155 B1 EA 022155B1 EA 201290754 A EA201290754 A EA 201290754A EA 201290754 A EA201290754 A EA 201290754A EA 022155 B1 EA022155 B1 EA 022155B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
composition
chlorine dioxide
container
ses
solvent
Prior art date
Application number
EA201290754A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201290754A1 (ru
Inventor
Джон Аппадурай Тангарадж
Original Assignee
Сипка Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сипка Инк. filed Critical Сипка Инк.
Publication of EA201290754A1 publication Critical patent/EA201290754A1/ru
Publication of EA022155B1 publication Critical patent/EA022155B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02—Oxides of chlorine
    • C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
    • C01B11/024—Preparation from chlorites or chlorates from chlorites

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

Некоторые системы для генерирования диоксида хлора включают генерирующую диоксид хлора композицию, включающую хлорит щелочного металла, как соль, кислоту, целлюлозу, суперабсорбент и, необязательно, поверхностно-активное вещество. Раскрытые здесь системы способны генерировать газообразный диоксид хлора, раствор диоксида хлора и раствор диоксида хлора с поверхностно-активными веществами. Некоторые системы для генерирования диоксида хлора включают емкость, содержащую генерирующую диоксид хлора композицию. Емкость включает по меньшей мере один пористый участок, который обеспечивает сообщение наружной стороны емкости по текучей среде с внутренней частью емкости. Пористый участок, который в некоторых вариантах исполнения выполнен в виде сетки, отличается размером в диапазоне от около 20 до около 325 меш.

Description

Настоящее изобретение в основном относится к диоксиду хлора и, более конкретно, к системе и способу получения газов и растворов, содержащих свободный диоксид хлора.
Уровень техники
Диоксид хлора (С1О2) представляет собой молекулу желтовато-зеленого газа с высокой реакционной способностью. Имея высокую растворимость в воде С1О2 используется в многообразных вариантах применения, таких как отбеливание целлюлозы, в качестве бактерицида, противовирусного средства, альгицида, фунгицида, потенциального антимикробного средства и селективного окислителя. Диоксид хлора является эффективным антимикробным средством даже при очень низких концентрациях и в широком диапазоне значений рН.
Недавно газообразный С1О2 был успешно использован для дезинфекции помещений в административном здании Сената Харта (Най §еиа!е Ойтсе ВиПбшд) и сортировочном почтовом центре Брентвуд в Вашингтоне, округ Колумбия, которые были заражены возбудителями сибирской язвы. Газообразный С1О2 эффективно уничтожает споры ВасШик на поверхностях бумаги, пластика, покрытой эпоксидной смолой нержавеющей стали и древесины.
Диоксид хлора является в особенности полезным для удаления и предотвращения образования биопленки, которая представляет собой слой микроорганизмов, содержащихся в матриксе (слое слизи). Биопленки, которые образуются на поверхностях в контакте с водой, защищают болезнетворные организмы, живущие в ней, от концентрированных биоцидов, которые в противном случае убивали бы или подавляли эти организмы, если бы они были свободно суспендированы в воде. Например, биопленки обеспечивают зону безопасности для таких организмов, как Б|51ег1а. Е. сой и легионелла. В биопленке эти организмы могут размножаться до уровней, где становится неизбежным заражение продуктов, проходящих через такую воду. С этой целью диоксид хлора используют для обработки и предотвращения образования биопленок на установках для питьевой воды и в градирнях. В дополнение к вопросам охраны здоровья удаление и предотвращение образования биопленок считается в равной мере важным в отношении более высокой эффективности теплообмена, более длительного срока службы оборудования с вращающимися деталями (например, насосов и т.д.) и снижения затрат на техническое обслуживание.
Диоксид хлора обычно производят в промышленном масштабе из водных растворов хлористосодержащих солей. Например, см. патент США № 5009875 и иНтаии'к Еисус1ореШа οί 1и6икйта1 СНепийгу (Ульмановскую Энциклопедию промышленной химии), т. А6, стр. 496-500. Для образования или выделения диоксида хлора используют разнообразные реагенты. Например, см. патенты США №№ 2309457, 2043284, 4019983, 4013761, 4806215, 4129484, 4247531, 6967010, 5478446, 5258171 и 6967010.
Значительным недостатком применения диоксида хлора является то, что он является взрывоопасным при концентрациях в газообразном состоянии около 10 об.% [С1О2/воздух]. Вследствие этого диоксид хлора обычно получают на месте применения с помощью дорогостоящих генераторов, которые работают под управлением квалифицированных профессионалов.
Хотя в течение длительного времени в прошлом диоксид хлора использовали в крупномасштабных вариантах применения, в более недавнюю пору его использовали для маломасштабных целей применения. Вследствие этого сущность новых технологий на основе диоксида хлора состоит в более безопасном генерировании высококачественного газообразного С1О2 в относительно небольших количествах.
Патент США № 6238643 раскрывает способы получения водного раствора диоксида хлора реакцией хлорита металла и кислотообразующего компонента. Реактанты являются очень стабильными и не реагируют с образованием диоксида хлора в отсутствие воды. До применения реактанты отделены от жидкой воды мембраной (т.е. пакетом/саше из нетканого материала Тууек®). Мембрана позволяет регулировать прохождение жидкой воды и/или водяных паров. Диоксид хлора генерируется, когда вода проходит через мембрану. Диоксид хлора, который выделяется, проходит наружу через мембрану в жидкую воду для образования желательного водного раствора диоксида хлора.
Основой недостаток этого подхода состоит в том, что когда саше/пакет помещают в воду, он генерирует С1О2 с большей скоростью, нежели скорость, с которой С1О2 проникает наружу сквозь пакет. Вследствие этого пакет расширяется/раздувается, и внутри пакета может возникать высокая концентрация С1О2, создавая опасность взрыва.
Патенты США №№ 6432322, 6699404 и 7182883 представляют таблетки для быстрого и безопасного генерирования растворов диоксида хлора с высокой степенью конверсии. Эти таблетки включают хлорит натрия, сухие источники твердой кислоты, влагопоглотители и наполнители, такие как хлорид кальция и хлорид магния, и натриевую соль дихлорциануровой кислоты (ЫаОСС). ЫаОСС добавляют для повышения выхода диоксида хлора.
Таблетки главным образом образуют диоксид хлора с большей скоростью, чем мембранные устройства, поскольку таблетка не имеет мембраны для ограничения перехода диоксида хлора в раствор. Но качество полученного С1О2 является проблематичным, поскольку наряду с С1О2 присутствуют непрореагировавшие реагенты. Кроме того, для многих вариантов применения присутствие ЫаОСС с генерированным С1О2 нежелательно. Но без ЫаОСС образуется меньшее количество диоксида хлора.
Патент США № 5091107 раскрывает способы и устройства для получения регулируемых количеств
- 1 022155 диоксида хлора при концентрациях, которые являются эффективными для применения в качестве дезодоранта или гермицида. Водные хлоритные композиции, такие как водный хлорит натрия, с помощью капиллярного устройства (например, фитиля) при регулируемой скорости приходят в контакт с абсорбентной набивкой, содержащей кислоту или другой реактант, который будет реагировать с хлоритом с образованием диоксида хлора.
Патент США № 6764661 представляет устройство для получения водного раствора диоксида хлора, когда его помещают в воду. Устройство включает мембранную оболочку, которая формирует отсек. Отсек включает один или более сухих химикатов (например, хлорит металла и кислоту), которые способны образовывать газообразный диоксид хлора при воздействии воды. В отсек проходит фитиль для поглощения воды и транспортирования воды в отсек так, что химикат(ты) в отсеке растворяется(ются) в воде и образует(ют) диоксид хлора. В некоторых вариантах исполнения устройство включает мешочек из нетканого материала Тууек®, который заполнен материалами, выделяющими С1О2, и имеет фитиль. Но, как отмечено ранее, мешочек из нетканого материала Тууек имеет ограничения, связанные с безопасностью, поскольку в мешочке может возникать высокая концентрация газа, раздувая его и создавая опасность взрыва.
Публикация патентной заявки США 2009/0142235 раскрывает устройство для генерирования бактерицидного средства, которое включает мембранную оболочку. Мембранная оболочка формирует по меньшей мере два отсека, каждый из которых включает по меньшей мере один сухой реактант, способный реагировать и образовывать бактерицидное средство при воздействии на устройство воды или влажного окружающего воздуха. Каждый отсек оснащен наружной мембраной, определяющей стенки устройства, причем внутренняя мембрана создает физическое разделение сухих реактантов, и фитилем.
Патенты США №№ 5974810, 6077495, 6294108, 7220367 представляют способы, композиции и системы для генерирования газообразного диоксида хлора в режиме контролируемого выделения. Согласно патентам газ генерируется объединением по меньшей мере одного хлорита металла и сухого твердого гидрофильного материала, который реагирует с хлоритом металла в присутствии водяных паров, но не реагирует в отсутствие воды (жидкой или парообразной), с образованием газообразного диоксида хлора в стабильном количестве от около 0,001 до 1000 млн-1.
В основном, в обсужденных выше прототипных устройствах и способах используются мембраны, которые делают их восприимчивыми к преждевременной активации при воздействии воды или водяных паров. Это имеет результатом сокращение срока хранения, если только достаточные меры, такие как размещение в воздухонепроницаемой упаковке из фольги, не предпринимаются для предотвращения воздействия окружающей влаги или воды. Но даже когда используют такую герметичную упаковку, после нескольких месяцев хранения фольга склонна к растрескиванию и утрате своей герметичности.
Поэтому остается потребность в простых, удобных и безопасных системе и способе с длительным сроком хранения для генерирования газообразного С1О2 или растворов с высоким выходом и с высоким качеством.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение представляет систему и способ генерирования диоксида хлора, которые избегают некоторых из недостатков и издержек прототипа. В системе и способе используют генерирующие диоксид хлора (СЭС) композиции. В некоторых вариантах исполнения СЭС-композиции включают хлорит щелочного металла в качестве соли, кислоту, целлюлозу, суперабсорбент и, необязательно, поверхностно-активное вещество.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения емкость, имеющая пористые участки, содержит СЭС-композицию в форме предварительно смешанного сухого порошка. Пористые участки емкости обеспечивают возможность поступления растворителя, такого как, без ограничения, водяные пары/жидкая вода, водяные пары, влажный воздух, спирт и т.п. Растворитель главным образом действует для сведения друг с другом активных ингредиентов - основания (например, -ЫаС1О2) и кислоты. Растворитель, по существу, регулирует скорость генерирования диоксида хлора. Вода (жидкая или парообразная) представляет собой предпочтительный растворитель. В основном предпочтительными перед органическими растворителями являются также растворители, которые действуют как доноры протона. Растворитель не должен реагировать ни с хлоритом щелочного металла как солью, ни с кислотными реактантами, ни с образованным диоксидом хлора.
Суперабсорбентное соединение (например, полиакрилат с высокой молекулярной массой, сшитые производные карбоксиметилцеллюлозы и т.д.) регулирует доступ растворителя к активным ингредиентам. В отсутствие суперабсорбентного соединения (или для некоторых вариантов применения при отсутствии других соединений с высокой гидрофильностью, таких как некоторые типы целлюлозы) СЭСкомпозиция нестабильна; т.е. С1О2 генерируется немедленно.
Пористые участки емкости также обеспечивают возможность выхода полученного газообразного С1О2 или раствора из емкости. Пористость емкости является достаточной, чтобы предотвращать накопление С1О2 внутри емкости. Другими словами, диоксид хлора способен выходить из емкости со скоростью, которая является, по меньшей мере, столь же высокой, как скорость, с которой он образуется внутри емкости. Кроме того, мелкие отверстия в емкости, которые определяют пористый участок, являются
- 2 022155 достаточно маленькими, чтобы задерживать гранулированные/порошкообразные компоненты СЭСкомпозиции.
В некоторых вариантах исполнения емкости включают корпус и съемные (например, накручиваемые, надеваемые с нажатием и т.д.) верхнюю и/или нижнюю крышки. В некоторых вариантах исполнения емкость является жесткой/нерасширяемой. В некоторых дополнительных вариантах исполнения емкость является гибкой/растяжимой. Применение съемных крышек облегчает повторное использование емкости, позволяя повторно заполнять емкость СЭС-композицией после того, как каждая загрузка его израсходована. В некоторых вариантах исполнения часть одной или обеих крышек является пористой. В некоторых других вариантах исполнения корпус емкости включает один или более пористых участков. В некоторых дополнительных вариантах исполнения, по существу, вся поверхность емкости является пористой. В соответствии с иллюстративным вариантом исполнения пористый(тые) участок(тки) включает(ют) сетку.
Представленные здесь емкости эффективно действуют как реактор, который способен генерировать газообразный диоксид хлора или его раствор. Когда емкость погружают в надлежащий растворитель, получается раствор диоксида хлора. Когда емкость не полностью погружают в жидкость, в окружающее пространство выделяется газообразный диоксид хлора.
При использовании емкости и СЭС-композиций в соответствии с иллюстративным вариантом исполнения образуется раствор С1О2, имеющий нейтральное значение рН (т.е. 6,4-7,0), с концентрациями диоксида хлора в диапазоне от около 0,01 до 100000 млн-1. На основе конструкции емкости (например, размера ячеек сетки, внутренних структур и т.д.), СЭС-композиций, применения влагопоглотителя, среди любых прочих параметров можно регулировать скорость генерирования газообразного С1О2 или ее распределение во времени. Например, газообразный С1О2 может выделяться (ί) немедленно, (ίί) с задержкой или (ίίί) с контролируемым высвобождением при воздействии водяных паров/воды/растворителя и т.д. в условиях окружающей среды.
Благодаря сетчатым участкам емкости, которые предотвращают накопление С1О2, устраняется опасность взрыва, каковую представляют пакеты из нетканого материала Тууек®. Емкости, содержащие СЭС-композиции, как описываемые здесь, обеспечивают срок хранения в течение нескольких лет, который является гораздо более длительным, чем достигаемый в прототипе.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает первый вариант исполнения емкости для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - второй вариант исполнения емкости для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 - третий вариант исполнения емкости для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 - четвертый вариант исполнения емкости для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 - первый вариант исполнения сетки для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 6 - второй вариант исполнения сетки для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 - альтернативный вариант исполнения емкости из фиг. 2, в котором емкость включает картридж с отдельными отсеками;
фиг. 8 - альтернативный вариант исполнения емкости из фиг. 1, в котором емкость включает картридж с отдельными отсеками.
Подробное описание изобретения
В раскрытых здесь системе и способе генерируют диоксид хлора воздействием на генерирующие диоксид хлора (СЭС) композиции растворителем, таким как водяные пары, влажный воздух, жидкая вода, или растворители при любом значении рН, такие как спирты (например, этанол, изопропиловый спирт и т.д.), как описывается следующей реакцией:
МаС1О2 + Н+-»С1О2 [1] .
В некоторых вариантах исполнения СЭС-композиция включает сухой порошок, включающий: (а) активные ингредиенты, (Ь) необходимые инертные компоненты и (с) необязательные инертные компоненты.
Активные ингредиенты, которые включают хлорит щелочного металла как соль и кислоту, присутствуют в количестве в пределах диапазона от около 3 до около 85 вес.% от СЭС-композиции.
Необходимые инертные ингредиенты включают суперабсорбенты, и/или определенные другие гидрофильные целлюлозные соединения, и/или даже влагопоглотитель. В отсутствие этих гидрофильных соединений СЭС-композиция нестабильна; т.е. С1О2 генерируется немедленно. Эти необходимые инертные ингредиенты присутствуют в СЭС-композиции в количестве по меньшей мере около 15 вес.%. Применение суперабсорбентов по отдельности или в сочетании с гидрофильной целлюлозой является более
- 3 022155 предпочтительным, чем использование только гидрофильных целлюлозных соединений отдельно. Использование гидрофильной целлюлозы без суперабсорбента наиболее пригодно в вариантах применения, в которых воздействие жидкого растворителя (например, воды и т.д.) минимально.
Необязательные инертные ингредиенты, которые включают гидрофобные соединения, разбавители, поверхностно-активные вещества и т.д., необязательно присутствуют в СЭС-композиции в любом количестве.
В некоторых предпочтительных вариантах исполнения СЭС-композиция включает хлорит щелочного металла как соль от около 20 до около 35 вес.% от СЭС-композиции; кислоту от около 25 до около 40 вес.% от СЭС-композиции;
целлюлозу/суперабсорбент/влагопоглотитель от около 55 до около 25 вес.% от СЭС-композиции.
В некоторых других предпочтительных вариантах исполнения СЭС-композиция включает хлорит щелочного металла как соль от около 20 до около 35 вес.% от СЭС-композиции; кислоту от около 25 до около 40 вес.% от СОС-композиции;
целлюлозу/суперабсорбент/влагопоглотитель от около 54 до около 20 вес.% от СЭС-композиции; поверхностно-активное вещество от около 1 до около 5 вес.% от СЭС-композиции.
В некоторых дополнительных предпочтительных вариантах исполнения СОС-композиция включает хлорит щелочного металла как соль от около 20 до около 35 вес.% от СЭС-композиции; кислоту от около 25 до около 40 вес.% от СОС-композиции;
целлюлозу/суперабсорбент/влагопоглотитель от около 15 до около 25 вес.% от СЭС-композиции; разбавители от около 10 до около 40 вес.% от СЭС-композиции.
В еще некоторых других предпочтительных случаях СЭС-композиция включает хлорит щелочного металла как соль от около 1 до около 80 вес.% от СЭС-композиции; кислоту от около 2 до около 80 вес.% от СЭС-композиции; целлюлозу от около 7 до около 50 вес.% от СЭС-композиции; суперабсорбент от около 8 до около 50 вес.% от СЭС-композиции.
В вариантах применения, в которых СЭС-композицию (и емкость) погружают в воду, общее количество суперабсорбентного соединения и (гидрофильной) целлюлозы должно быть не менее чем около 15 вес.% от СЭС-композиции, предпочтительно по меньшей мере около 20 вес.% от СЭС-композиции и более предпочтительно по меньшей мере 25 вес.% от СЭС-композиции для исполнения функции желательной задержки высвобождения диоксида хлора.
Пригодные хлориты щелочных металлов как соли включают, без ограничения, хлорит натрия, хлорит калия и хлорит лития.
Пригодные твердые кислоты включают, без ограничения, лимонную кислоту, моно- и динатриевую соль лимонной кислоты, гидросульфат натрия, дигидро- и моногидрофосфаты натрия, тетранатрия этидронат (тетранатриевая соль (1-гидроксиэтилиден)фосфоновой кислоты), неполную натриевую соль полиакриловой кислоты, неполную калиевую соль полиакриловой кислоты и пропитанные кислотами неорганические твердые материалы.
Пригодные целлюлозные агенты включают, без ограничения, гидроксиметил-, этил- и пропилцеллюлозу и средство Ме1йосе1 Е15 Ргешшш (Нургоше11о8е 2910), микрокристаллическую целлюлозу. Некоторые целлюлозные соединения являются гидрофобными, и некоторые другие являются гидрофильными, как это известно квалифицированным специалистам в этой области техники.
Суперабсорбенты, пригодные для применения в связи с настоящим изобретением, проявляют следующие характеристики: (1) они имеют очень высокую поглотительную способность (например, воды и т.д.) (предпочтительно, но не обязательно, способны поглощать по меньшей мере 50-кратное количество растворителя относительно своего веса); (2) они имеют соответственное свойство медленного высвобождения растворителя; и (3) они не реагируют с активными ингредиентами. Пригодные суперабсорбенты включают, без ограничения, сшитые соли полиакриловой кислоты, сшитые производные сополимера изобутилена и малеиновой кислоты, сшитые соли сополимеров крахмала и акриловой кислоты, сшитые соли сополимеров винилового спирта и акриловой кислоты, сшитые производные поливинилового спирта, сшитые производные полиэтиленгликоля и сшитые производные карбоксиметилцеллюлозы.
В особенности предпочтительным суперабсорбентом является полиакрилат натрия, имеющий молекулярную массу на уровне около 5000 г/моль или выше, предпочтительно выше 70000 г/моль и более предпочтительно в пределах диапазона от около 125000 до около 250000 г/моль. Еще одним особенно предпочтительным суперабсорбентом является полиакриламид натрия, имеющий молекулярную массу по меньшей мере 400. Также предпочтительными являются натриевые соли полиакриловой кислоты (степень поглощения растворителя возрастает по мере увеличения числа кислотных групп, замещенных ионами натрия). Другие суперабсорбенты включают определенные крахмальные суперабсорбентные полимеры, имеющие молекулярную массу по меньшей мере около 500 г/моль, и глины, такие как неорганические пиллар-глины, и кремнезем. Упомянутые выше значения молекулярной массы представляют средневзвешенную молекулярную массу.
Как используемая здесь фраза высокая молекулярная масса, будучи применяемой для описательного определения соединения (например, полиакрилат натрия с высокой молекулярной массой и т.д.),
- 4 022155 означает суперабсорбентную форму соединения. Это предусмотрено для различения с несуперабсорбентной формой соединения, которая будет иметь более низкую молекулярную массу. Кроме того, термин суперабсорбентное соединение означает соединение, которое поглощает по меньшей мере 75кратное сравнительно с собственным весом количество растворителя (например, воды и т.д.).
В некоторых других вариантах исполнения выделяющие диоксид хлора материалы дополнительно включают поверхностно-активные вещества. Присутствие поверхностно-активного вещества приводит к образованию мыльного раствора диоксида хлора. Если они наличествуют, поверхностно-активные вещества обычно присутствуют в количестве вплоть до около 70 вес.% от СЭС-композиции.
Пригодные поверхностно-активные вещества включают такие, которые не реагируют с диоксидом хлора или не препятствуют его выделению. Для применения в представленных здесь твердых композициях в основном пригодны анионные поверхностно-активные вещества, поскольку по большей части они не реагируют с диоксидом хлора или не мешают его выделению. Примеры включают, без ограничения, 8Ь8 (додецилсульфат натрия), лауретсульфат натрия, алкилсульфонаты, такие как моногидрат натриевой соли 1-пентансульфоновой кислоты, моногидрат натриевой соли 1-гексансульфоновой кислоты, моногидрат натриевой соли 1-гептансульфоновой кислоты, натриевая соль 1-октансульфоновой кислоты, натриевая соль 1-декансульфоновой кислоты, додецилбензолсульфонат натрия, линейный алкилбензолсульфонат, алкилнафталинсульфонат натрия. Пригодные неионные поверхностно-активные вещества включают алкилполиэтиленоксид и более конкретно полиэтиленоксид. Катионные и цвиттерионные поверхностно-активные вещества также пригодны для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Другие варианты исполнения СЭС-композиций, пригодных (хотя и в меньшей степени) для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения, раскрыты в публикации патентной заявки США 2008/0067470, которая включена здесь ссылкой. Примечательно, что некоторые из композиций, представленных в публикации патентной заявки США 2008/0067470, включают полиакрилаты и их формы. Эти полиакрилаты не имели молекулярной массы, достаточно высокой для охарактеризования их как суперабсорбентов, таких как полиакрилаты, применяемые в раскрытых здесь СЭС-композициях. Обоснованием выбора полиакрилатов с относительно низкой молекулярной массой (менее чем около 4000 г/моль) против полиакрилатов с более высокой молекулярной массой в настоящих композициях является то, что первые соединения имеют относительно более высокую растворимость в воде. Для композиций, представленных в публикации патентной заявки США 2008/0067470, в частности, тех, которые предполагается сыпать непосредственно в воду, желательно, чтобы они быстро растворялись.
Хотя они являются относительно более растворимыми в воде, полиакрилаты с относительно более низкой молекулярной массой имеют значительно меньшую способность поглощать воду, чем полиакрилаты с высокой молекулярной массой. Полиакрилаты с меньшей молекулярной массой не являются суперабсорбентами и поэтому менее желательны для применения в раскрытых здесь композициях. Суперабсорбентные полиакрилаты с относительно высокой молекулярной массой, используемые в раскрытых здесь композициях, имеют относительно низкую растворимость и как таковые не применяются в композициях, представленных в публикации патентной заявки США 2008/0067470. Но в описываемых здесь композициях первостепенную важность имеет скорее их способность поглощать воду, нежели растворимость в воде. Также примечательно, что полиакрилаты с высокой молекулярной массой являются менее дорогостоящими, чем полиакрилаты с низкой молекулярной массой. Вследствие этого раскрытые здесь композиции являются более привлекательными из коммерческих соображений, чем те, которые представлены в публикации патентной заявки США 2008/0067470.
В соответствии с иллюстративным вариантом исполнения СЭС-композицию, описанную выше, добавляют в емкость, такую как здесь описываемая и изображенная в сопроводительных фигурах. Изображенные в фигурах емкости приведены в порядке иллюстрации без ограничения. В связи с настоящим изобретением квалифицированные специалисты в этой области техники будут в состоянии спроектировать и изготовить емкости, имеющие иные формы и размеры, обусловленные спецификой варианта применения. В некоторых вариантах исполнения емкости представляют собой имеющиеся в продаже на рынке контейнеры для влагопоглотителя. Однако все емкости, пригодные для применения в связи с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения, будут включать один или более пористых участков, как дополнительно описано ниже.
Фиг. 1 изображает емкость 100. Эта емкость содержит цилиндрический корпус 102 и съемные крышки 104 и 108. В варианте исполнения емкости 100, изображенной в фиг. 1, основная поверхность верхней крышки 104 включает сетку 106, и основная поверхность нижней крышки 108 включает сетку 110. В некоторых вариантах исполнения сетки 106 и 110 составляют только часть основной поверхности каждой крышки. В некоторых дополнительных вариантах исполнения только верхняя крышка 104 включает сетчатый участок. В еще некоторых дополнительных вариантах исполнения только одна из верхней крышки 104 или нижней крышки 106 является съемной.
Фиг. 2 изображает емкость 200. Эта емкость имеет прямоугольный форм-фактор и включает в себя корпус 202 и крышки 204 и 208. В варианте исполнения емкости 200, изображенной на фиг. 2, основная
- 5 022155 поверхность верхней крышки 204 включает сетку 206, и основная поверхность (не показана) нижней крышки 208 включает сетку 210 (не изображенную для ясности). В варианте исполнения емкости 200, изображенной на фиг. 2, сетка 206 составляет только часть основной поверхности верхней крышки 204. В некоторых вариантах исполнения только верхняя крышка 204 включает участок с сеткой. И в еще некоторых дополнительных вариантах исполнения только одна из верхней крышки 204 или нижней крышки 206 является съемной.
Фиг. 3 изображает емкость 300. Эта емкость включает поплавковый колпачок 316, который предназначен для применения его в плавательном бассейне и т.д. Емкость включает в себя цилиндрический корпус 302, который содержит встроенную сетку 312. Емкость 300 дополнительно включает в себя нижнюю крышку 308, имеющую сетку 310. В варианте исполнения, изображенном на фиг. 3, крышка 308 является съемной. В некоторых вариантах исполнения съемным является поплавковый колпачок 316. В некоторых вариантах исполнения, в которых поплавковый колпачок 316 является съемным, удаление колпачка открывает доступ к внутренней части корпуса 302.
Фиг. 4 изображает емкость 400. Эта емкость, которая имеет форму капсулы, включает две взаимодополняющих сопряженных части 402А и 402В. В иллюстративном варианте исполнения часть 402А включает в себя сетку 412, и часть 402В включает в себя сетку 414. В некоторых альтернативных вариантах исполнения сетка присутствует на разных участках частей 402А и 402В. Например, в некоторых вариантах исполнения (не изображены) полусферический конец каждой части 402А и 402В содержит сетку.
В некоторых альтернативных вариантах исполнения сетки составляют значительно большую часть емкостей 100, 200, 300 или 400. Например, в некоторых вариантах исполнения весь корпус 102 емкости 100 и корпус 202 емкости 200 включает сетку. В некоторых вариантах исполнения емкости 300 вся поверхность корпуса 302 представляет собой сетку. И в некоторых вариантах исполнения вся поверхность капсулообразной емкости 400 содержит сетку.
Емкости 100-400 (далее совокупно емкости) сформированы из материалов, которые являются инертными по отношению к СЭС-композициям, для содержания которых они предназначены. Например, и без ограничения, емкости формируют из полимеров, металлов, керамических материалов, глины, бумаги, древесины или их комбинаций. Что касается полимеров, то емкости предпочтительно, но не обязательно, формируют из полиэтилена, полипропилена и пластиков (например, Ротт1са®, политетрафторэтилена, найлона, синтетического каучука и поливинилхлорида).
В некоторых вариантах исполнения сетка включает множество отверстий. В варианте исполнения, изображенном на фиг. 5, например, сетка 512 создана формированием множества отверстий 516 в корпусе 502 емкости. В некоторых других вариантах исполнения часть емкости удалена и заменена сетчатой вставкой. Такой вариант исполнения изображен на фиг. 6, на которой сетка 512 включает сетчатую вставку, которая сформирована из множества проволок 620 из подходящего материала, которые удерживаются на своем месте внутри рамки 618. Отверстия 616 сформированы между перекрещивающимися проволоками 620.
Сетке, как бы она ни была выполнена, придают надлежащие размеры, чтобы (1) удерживать СЭСматериалы внутри емкости и (2) обеспечивать возможность перемещения воды и т.д. в емкость и выхода С1О2 из емкости без накопления газов. Как используемый здесь термин номер сита имеет отношение к типичной серии лабораторных сеток, как показанных ниже в табл. I, и указывает на то, что сетка будет задерживать частицы, которые при просеивании оказываются более крупными (большими), чем этот конкретный размер ячеек сетки. Было найдено, что для вышеупомянутых целей пригоден номер сита в пределах диапазона от около 20 до 325. Более предпочтительно номер сита находится в пределах диапазона от около 40 до 100.
ТаблицаI
Номер сита сравнительно с размером ячеек сетки
- 6 022155
Для подготовки емкости к применению снимают крышку и т.д., добавляют СЭС-композицию и затем вновь закрепляют крышку на месте. Обычно СЭС-композицию добавляют, пока емкость не заполнится, по меньшей мере, примерно наполовину, хотя емкость может эффективно функционировать для получения С1О2, будучи хоть почти пустой или же полностью заполненной. Основным фактором в этом отношении является количество получаемого диоксида хлора. Поэтому наиболее эффективный подход состоит в приготовлении емкости, которая, будучи полностью заполненной СЭС-композицией, генерирует диоксид хлора с желательной концентрацией в течение желательного количества времени.
Анализ условий эксплуатации
Воздействие на СЭС растворителем.
Как обсуждалось ранее, в соответствии с иллюстративным вариантом исполнения диоксид хлора генерируют из сухой гранулированной/порошкообразной СЭС-композиции в присутствии растворителя, который предпочтительно представляет собой жидкую воду или водяные пары. Поэтому скорость генерирования С1О2 может изменяться регулированием доступа растворителя, воздействующего на СЭСкомпозицию. Есть несколько путей выполнения этого, например:
(1) изменением размера сита;
(2) изменением соединений или их количеств в СЭС-композиции;
(3) добавлением влагопоглотителя и (4) изменением конструкции емкости.
(1) Размер сита.
В основном сетка, имеющая относительно более крупные отверстия, обуславливает повышение скорости, с которой образуется диоксид хлора. И чем выше скорость образования диоксида хлора, тем ниже его выход.
Например, в некоторых экспериментах изменение размера сита от 50 до 20 (см. табл. I выше) приводит к 30-процентному снижению выхода С1О2.
(2) Состав СЭС.
Во-первых, используемые здесь суперабсорбентные соединения и подходящие гидрофильные целлюлозные соединения формируют гель, когда они поглощают растворитель. Присутствие геля ограничивает возможность поступления воды и т.д. к активным генерирующим С1О2 компонентам (т.е. хлориту щелочного металла как соли и кислоте). Как представляется, гель фактически поставляет воду и т.д. для поддержания реакции образования С1О2. Таким образом, вариацией количества суперабсорбентных соединений или целлюлозы в СЭС-композиции можно регулировать скорость (и выход) образования диоксида хлора. Кроме того, изменение количества суперабсорбентных соединений или целлюлозы в СЭСкомпозиции может задерживать начало генерирования диоксида хлора.
Во-вторых, скорость реакции может быть изменена (т.е. снижена) повышенным разделением активных генерирующих С1О2 компонентов (т.е. разбавлением их) инертными материалами, такими как, без ограничения, хлорид натрия, сульфат натрия, кремнезем, глина и т.п. В качестве разбавителей могут служить также целлюлоза и полиакрилаты.
(3) Применение влагопоглотителей.
Для вариантов применения, включающих воздействие водяных паров в отличие от жидкой воды, в СЭС-композицию может быть включен влагопоглотитель или использован в сочетании с нею внутри емкости. Влагопоглотитель будет поглощать влагу, тем самым действуя для замедления высвобождения газообразного С1О2. Для этой цели могут быть использованы любые из многообразных имеющихся в продаже на рынке влагопоглотителей, включающие, без ограничения, силикагель, молекулярные сита, оксиды кальция или магния и хлориды.
Рассмотрим, например, емкость, содержащую СЭС-композицию и влагопоглотитель в соответствии с указаниями настоящего описания. Емкость содержится в упаковке, которая содержит, например, обувь. Влагопоглотитель может обеспечивать следующую функциональность:
в вариантах применения, в которых будет иметь место влажность, влагопоглотитель защищает от преждевременного выделения диоксида хлора. В частности, в присутствии влаги влагопоглотитель будет поглощать молекулы воды до достижения своей емкости, предотвращая рост плесени, например, на обуви. Как только влагопоглотитель становится полностью насыщенным, вода станет доступной для высвобождения С1О2. Тогда газообразный С1О2 будет контролировать рост плесени или прочих бактерий на обуви (или в любом объеме хранилища).
В отсутствие влаги наличие влагопоглотителя будет продлевать срок хранения емкостей (т.е. предотвращать любую реакцию СЭС-композиции).
Влагопоглотитель предотвращает выделение С1О2 в случае случайного воздействия водяных паров и т.д.
(4) Конструкция емкости.
В некоторых вариантах применения использование внутренних отсеков в емкости может снижать скорость, с которой генерируется газообразный С1О2. Этим снижают опасность взрыва и повышают выход С1О2. Разделение на отсеки в особенности полезно для той цели, когда увеличивают размер емкости и загрузку СЭС-композиции. Например, хотя разделение на отсеки обычно мало полезно для загрузок
- 7 022155
СЭО-композиции менее чем около 50 г, оно может быть весьма благоприятным для загрузок от 500 г или более.
Кроме того, загрузка СЭО-композиции, при которой разделение на отсеки становится полезным, обуславливается форм-фактором емкости. Например, преимущества разделения на отсеки будут проявляться для относительно меньшей загрузки СЭО-композиции в емкости, имеющие относительно более высокое отношение высота/ширина. В этом плане рассмотрим форм-фактор емкостей 100, 300 и 400, с одной стороны (относительно большее отношение высота/ширина), сравнительно с емкостью 200, с другой стороны (относительно меньшее отношение высота/ширина). Поэтому предполагается, что для емкостей 100, 300 и 400 разделение на отсеки будет благоприятным при меньших загрузках СНСкомпозиции, чем в емкость 200.
Фиг. 7 изображает емкость 200', которая подобна емкости 200 на фиг. 2, но дополнительно включает многокамерный картридж 722. Емкость 200' включает корпус 202, верхнюю крышку 204, которая включает сетку 206, и нижнюю крышку 208, которая включает сетку 210. Картридж 722 включает корпус 726, перегородки 728, верхнюю крышку 732 и нижнюю крышку 736, взаимосвязанные, как изображено. Перегородки 728 образуют множество отсеков 730. Верхняя крышка 732 включает сетку 734, и нижняя крышка 736 включает сетку 738. В этом варианте исполнения сетка охватывает всю площадь крышек. В некоторых вариантах исполнения внутренние перегородки 728 и/или корпус 726 также являются пористыми (т.е. включают сетки).
В иллюстративном варианте исполнения картриджу 722 придают такие размеры, чтобы оставался зазор между боковыми стенками корпуса 726 картриджа и стенками корпуса 202 емкости. В этой ситуации для фиксации картриджа 722 на своем месте внутри корпуса 202 должны применяться конструктивные элементы жесткости и т.д.
СЭО-композицию добавляют в картридж 722. Для этой цели одна или обе из верхней крышки 732 и нижней крышки 736 являются съемными. При желании СОО-композиция может быть добавлена во все из отсеков. В некоторых вариантах исполнения СЭО-композицию добавляют в некоторые из отсеков 730 и в другие отсеки 730 добавляют влагопоглотитель (например, в чередующемся порядке и т.д.). В некоторых других вариантах исполнения влагопоглотитель добавляют в область между внутренними стенками корпуса 202 емкости и наружной стороной картриджа 722. Этим создают крепостной ров из влагопоглотителя вокруг картриджа 722.
В некоторых других вариантах исполнения сама СЭС-композиция может быть подразделена на части, в которых по некоторым отсекам размещают хлорит, полиакрилаты и целлюлозу, и твердую кислоту помещают в другие отсеки. В таких вариантах исполнения перегородки 730 могут быть пористыми.
В некоторых других вариантах исполнения корпус 202 включает внутренние разделительные стенки (не изображены), которые служат для разделения корпуса 202 на отсеки без необходимости в отдельном картридже.
Фиг. 8 изображает емкость 100', которая подобна емкости 100 на фиг. 1, но дополнительно включает многокамерный картридж 822. Картридж 822 отличается от картриджа 722 тем, что образует внутренние протоки для выведения газообразного С1О2 из картриджа.
Емкость 100' включает корпус 102, верхнюю крышку 104, которая включает сетку 106, и нижнюю крышку 108, которая включает сетку 110. Картридж 822 включает корпус 840, множество вертикальных перегородок 846 и 848, горизонтальную перегородку 852, нижнюю крышку 842 и верхнюю крышку, которая не изображена для ясности. Множество отсеков 858 сформированы внутри картриджа 822 вертикальными 846, 848 и горизонтальной 852 перегородками, корпусом 840 и верхней или нижней крышкой.
Каждая вертикальная перегородка образована двумя отстоящими друг от друга вертикальными стенками. Например, стенки 846-1 и 846-2 образуют одну из вертикальных перегородок 846. Подобным образом, стенки 848-1 и 848-2 образуют вертикальную перегородку 848. Вертикальная перегородка 848 разделяет пополам цилиндрический корпус 840 картриджа 822. Вертикальные перегородки 846 отходят вбок от вертикальной перегородки 848. Отстоящие друг от друга стенки вертикальных перегородок формируют протоки 850. Эти протоки принимают по меньшей мере часть газообразного С1О2, который генерируется внутри отсеков 858, когда растворитель реагирует с СЭО-композицией. Хотя это не изображено как таковое для ясности, все вертикальные перегородки являются пористыми (например, включают в себя сетку и т.д.), так что газообразный С1О2, который образуется, или растворитель, который поступает в емкость, способны протекать в протоки 850 или выходить из них. В некоторых вариантах исполнения корпус 840 является пористым (например, включает сетку и т.д.).
Горизонтальная перегородка 852 включает два отстоящих друг от друга горизонтальных яруса, таких как ярусы 854-1 и 854-2, проходящие вбок от стенки 848-1 вертикальной перегородки 848. Два идентичных яруса (не изображены) проходят от стенки 848-2 перегородки 848, тем самым создавая еще одну горизонтальную перегородку (не изображена) на скрытой стороне вертикальной перегородки 848. Отстоящие друг от друга стенки горизонтальных перегородок образуют протоки 856. Эти протоки принимают по меньшей мере часть газообразного С1О2, который генерируется внутри отсеков 858, когда растворитель реагирует с СЭО-композицией. Как изображено, горизонтальные ярусы 854-1 и 854-2 яв- 8 022155 ляются пористыми (например, включают сетку и т.д.), тем самым позволяя С1О2 или растворителю протекать в протоки 856 и выходить из них.
Выделение С1О2 может быть задержано на некоторый промежуток времени в диапазоне от около 5 мин до нескольких часов в зависимости от СЭС-композиции, размера сита и количества водяных паров/воды/растворителя. Кроме того, профиль выделения - немедленно или в непрерывном режиме - может варьировать на основе вышеупомянутых факторов. Когда в емкость добавляют влагопоглотитель, выделение газообразного С1О2 может быть дополнительно задержано на время вплоть до нескольких месяцев.
Когда емкость полностью погружают в жидкую воду/растворитель, возможность регулировать задержку и профиль выделения сокращается. Добавление гидрофобного соединения, такого как некоторые целлюлозные соединения (например, пропилцеллюлоза и т.д.), к СЭС-композиции может до некоторой степени задерживать выделение С1О2.
Генерирование газообразного диоксида хлора для выделения.
Конструкции, которые имеют емкости 100 и 200, в особенности хорошо пригодны для получения газообразного диоксида хлора, такого как для введения в замкнутую окружающую среду и т.д. Более конкретно, обе из этих емкостей помещают в небольшое количество жидкого растворителя (например, воды и т.д.), например, так, что нижняя крышка (например, нижняя крышка 108 емкости 100 и т.д.) находится в контакте с жидкой водой, но верхняя крышка остается выше нее. Когда растворитель поступает в емкость через сетку нижней крышки и воздействует на СЭС-композицию внутри, выделяется газообразный С1О2. Этот газ выходит из емкости через сетку верхней крышки (например, сетку 106 верхней крышки 104 и т.д.).
Генерирование жидкости с диоксидом хлора для выделения.
Любая из емкостей 100-400 может быть погружена в жидкую воду/растворители для получения растворов диоксида хлора.
Продолжительность контакта.
Чтобы генерировать высококачественный С1О2 с высокой степенью конверсии, реактанты (т.е. хлорит щелочного металла как соль и твердая кислота) требуют относительно высокой локальной концентрации и относительно длительной продолжительности контакта. В частности, если грамм хлорита и твердой кислоты погружают в один литр воды, то композиция диспергируется и образуется малое количество диоксида хлора или вообще не образуется. Причина этого состоит в рассеивании композиции, приводящем к низкой локальной концентрации и малой продолжительности контакта для хлорита и кислоты. Раскрытые здесь емкости содействуют созданию высокой локальной концентрации и достаточно длительной продолжительности контакта, поскольку рассредоточение реактантов не происходит.
Примеры
Пример 1. Приготовили СЭС-композицию (в гранулированной форме) и затем высушили при температуре 90-150°С. Влагосодержание составляло <1 вес.%. СЭС-композиция включала (в вес.%):
хлорит натрия - 35%, безводный гидросульфат натрия - 40%, метилгидроксипропилцеллюлозу - 15%, полиакрилат натрия - 10%.
г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100 и затем емкость закрыли крышкой. Когда емкость поместили в 1 л воды, в растворе быстро генерировались 190 млн-1 свободного С1О2, по измерению на УФ-спектрофотометре при длине волны 360 нм. Значение рН раствора С1О2 составляло 6,4.
г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100. Когда емкость погрузили в 1 л 10%-го раствора этанола, в растворе быстро генерировались 172 млн-1 свободного С1О2, по измерению на УФспектрофотометре при длине волны 360 нм.
г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100. Когда емкость погрузили в 1 л 10%-го раствора изопропилового спирта, в растворе быстро генерировались 160 млн-1 свободного С1О2, по измерению на УФ-спектрофотометре при длине волны 360 нм.
г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100. Емкость подвергли воздействию 5 мл воды. Газообразный С1О2 быстро выделялся, и общий выход составил около 10 вес.% (в расчете на СЭСкомпозицию).
г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100. Емкость подвергли воздействию влажного окружающего воздуха. Газообразный С1О2 медленно выделялся, и непрерывное высвобождение продолжалось в течение свыше 12 дней (при 1-10 млн-1 в объеме).
Пример 2. Приготовили СЭС-композицию, включающую анионные поверхностно-активные вещества, и затем высушили при температуре 90-150°С. СЭС-композиция включала (в вес.%):
хлорит натрия - 35%, безводный гидросульфат натрия - 40%, метилгидроксипропилцеллюлозу - 13%, полиакрилат натрия - 10%, лаурилсульфат натрия (§Ь§ или §Э§) - 2%.
- 9 022155 г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100 и затем емкость закрыли крышкой. Когда емкость поместили в 1 л воды, быстро образовался мыльный раствор, содержащий 186 млн-1 свободного С1О2, по измерению на УФ-спектрофотометре при длине волны 360 нм. Значение рН раствора С1О2 составляло 6,5.
Пример 3. Приготовили СЭС-композицию (в гранулированной форме) и затем высушили при температуре 90-150°С. СЭС-композиция включала (в вес.%):
хлорит натрия - 35%, лимонную кислоту - 40%, гидроксипропилметилцеллюлозу - 25% (пищевого сорта).
г СЭС-композиции и 1 г гранул силикагеля поместили внутрь емкости 100 и закрыли крышкой. Когда емкость поместили в 1 л воды, в растворе образовались 166 млн-1 свободного С1О2, по измерению на УФ-спектрофотометре при длине волны 360 нм.
г СЭС-композиции и 1 г гранул силикагеля поместили внутрь емкости 100 и закрыли крышкой. Емкость оставили под воздействием условий окружающей среды. После задержки в течение 8 дней газообразный диоксид хлора непрерывно выделялся в течение периода 26 дней с вариацией от 5 до 10 млн-1 в объеме.
Пример 4. Приготовили СЭС-композицию (в гранулированной форме), включающую влагопоглотитель, и затем высушили при температуре 90-150°С. СЭС-композиция включала (в вес.%):
хлорит натрия - 25%, безводный гидросульфат натрия - 30%, глину или кремнезем - 30% (инертный разбавитель), влагопоглотитель и смесь влагопоглотителей - 15%.
г СЭС-композиции поместили внутрь емкости 100 и закрыли крышкой. Когда емкость поместили в 1 л воды, в растворе образовались 142 млн-1 свободного С1О2, по измерению на УФ-спектрофотометре при длине волны 360 нм.
СЭС-композиции примеров 1-4 были составлены стабильными в течение по меньшей мере от 2 до 3 дней, когда подвергались воздействию условий окружающей среды. В примере 3 состав был стабильным в течение восьми дней (выделение С1О2 было задержано на восемь дней). Общее количество суперабсорбента/целлюлозы/влагопоглотителя воды для каждого примера в вес.% в расчете на СЭС-композицию является следующим:
пример 1: 25, пример 2: 23, пример 3: 25.
Как наблюдалось, когда количество гидрофильных соединений (т.е. суперабсорбентов для воды или целлюлозы) увеличивали до 30 вес.% в СЭС-композиции, выделение С1О2 задерживалось в течение от около 10 до 12 дней. Тенденция согласуется с теорией; относительно более длительная задержка до начала генерирования диоксида хлора достигается повышением количества суперабсорбентов и прочих гидрофильных соединений в СЭС-композиции. Квалифицированные специалисты в этой области техники будут в состоянии использовать простые эксперименты для определения надлежащего количества этих соединений, чтобы достигнуть желательной продолжительности задержки для данной конфигурации емкости (например, размер сита, внутренняя компоновка, форм-фактор и т.д.).

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Генерирующая диоксид хлора композиция, включающая:
    (ί) хлорит щелочного металла как соль в количестве в диапазоне от 1 до 80 вес.%;
    (ίί) источник твердой кислоты в количестве в диапазоне от 2 до 80 вес.%;
    (ίίί) целлюлозу в количестве в диапазоне от 7 до 50 вес.%, причем целлюлоза представляет собой гидроксипропилметилцеллюлозу; и (ίν) суперабсорбентное соединение в количестве вплоть до 50 вес.%.
  2. 2. Композиция по п.1, в которой хлорит щелочного металла как соль присутствует в количестве в диапазоне от 20 до 35 вес.%, источник твердой кислоты присутствует в количестве в диапазоне от 25 до 40 вес.% и целлюлоза и суперабсорбентное соединение присутствуют в совокупном количестве в диапазоне от 25 до 40 вес.% от композиции.
  3. 3. Композиция по п.1, дополнительно включающая влагопоглотитель, причем общее количество гидроксипропилметилцеллюлозы, суперабсорбентного соединения и влагопоглотителя, присутствующих в композиции, находится в диапазоне от 15 до 25 вес.%, причем количество влагопоглотителя в композиции может быть нулевым.
  4. 4. Композиция по п.1, в которой весовые проценты гидроксипропилметилцеллюлозы в композиции в диапазоне от 7 до 50 больше, чем весовые проценты суперабсорбентного соединения в композиции.
  5. 5. Композиция по п.1, в которой гидроксипропилметилцеллюлоза представляет собой Нуртоте11о8е
    2910.
    - 10 022155
  6. 6. Композиция по п.1, в которой суперабсорбент включает полиакрилат натрия, имеющий среднемассовую молекулярную массу по меньшей мере 5000 г/моль.
  7. 7. Композиция по п.1, в которой суперабсорбентное соединение включает полиакриламид натрия, имеющий среднемассовую молекулярную массу по меньшей мере 400 г/моль.
  8. 8. Композиция по п.1, дополнительно включающая поверхностно-активное вещество.
  9. 9. Композиция по п.1, дополнительно включающая гидрофобное соединение.
  10. 10. Способ производства и хранения генерирующей диоксид хлора композиции, включающий стадии, на которых получают генерирующую диоксид хлора композицию по п.1 и добавляют генерирующую диоксид хлора композицию в емкость, причем емкость включает в себя первый пористый участок и второй пористый участок так, что:
    (a) каждое место наружной части емкости находится в сообщении по текучей среде с внутренней частью емкости;
    (b) отличаются размером в диапазоне от 20 меш (0,707 мм) до 325 меш (0,044 мм).
  11. 11. Способ по п.10, дополнительно включающий операцию, в которой емкость подвергают воздействию растворителя, тем самым подвергая воздействию растворителя упомянутую генерирующую диоксид хлора композицию, причем генерирующая диоксид хлора композиция генерирует диоксид хлора, когда подвергается воздействию растворителя.
  12. 12. Способ по п.11, в котором растворитель представляет собой пар или газ.
  13. 13. Способ по п.11, в котором растворитель представляет собой жидкость.
  14. 14. Способ по п.13, дополнительно включающий операцию, на которой воздействию жидкого растворителя подвергают первый пористый участок, но не второй пористый участок.
  15. 15. Способ по п.13, дополнительно включающий стадию, на которой емкость погружают в жидкий растворитель.
EA201290754A 2010-02-05 2010-02-05 Система и способ получения диоксида хлора EA022155B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2010/023278 WO2011096930A1 (en) 2010-02-05 2010-02-05 System and method for generating chlorine dioxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290754A1 EA201290754A1 (ru) 2013-03-29
EA022155B1 true EA022155B1 (ru) 2015-11-30

Family

ID=42126521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290754A EA022155B1 (ru) 2010-02-05 2010-02-05 Система и способ получения диоксида хлора

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP2531444B1 (ru)
CN (1) CN102811946B (ru)
AU (1) AU2010345048B2 (ru)
BR (1) BR112012019536B1 (ru)
CA (1) CA2788642C (ru)
EA (1) EA022155B1 (ru)
MX (1) MX339736B (ru)
WO (1) WO2011096930A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657432C2 (ru) * 2015-12-04 2018-06-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Способ генерирования диоксида хлора

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104512866B (zh) * 2013-09-30 2019-01-04 高砂热学工业株式会社 二氧化氯气体产生装置
KR102275016B1 (ko) * 2013-12-27 2021-07-08 다이꼬 파마슈티컬 컴퍼니 리미티드 이산화염소 생성을 위한 유닛 및 이산화염소 생성기
RU2679261C2 (ru) * 2016-12-14 2019-02-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Способ генерирования диоксида хлора
CN111943143A (zh) * 2019-05-17 2020-11-17 浙江金海环境技术股份有限公司 二氧化氯发生剂组合物以及制备方法和应用
CN110583690A (zh) * 2019-07-24 2019-12-20 广州市佰分佰环境治理有限公司 一种室内空气净化凝胶及其使用方法
CN111012935A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 深圳市康风环境科技发展有限公司 病毒防控灭杀方法及其病毒防控灭杀装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689169A (en) * 1983-11-10 1987-08-25 Rio Linda Chemical Company, Inc. Dry compositions for the production of chlorine dioxide
EP0423817A2 (en) * 1989-10-20 1991-04-24 S.C. Johnson & Son, Inc. Chlorine dioxide generator
JP2000211901A (ja) * 1998-11-17 2000-08-02 Hisao Ishiguro 二酸化塩素含有ゲル状組成物とその製造方法及びその保管方法並びに二酸化塩素含有ゲル状組成物の充填体と二酸化塩素含有ゲル状組成物の充填体収納袋及び二酸化塩素含有ゲル状組成物収納容器
WO2006055361A2 (en) * 2004-11-12 2006-05-26 William Annacone Chlorine dioxide generator
US20060169949A1 (en) * 2000-02-02 2006-08-03 Speronello Barry K Massive bodies containing free halogen source for producing highly converted thickened solutions of chlorine dioxide

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2043284A (en) 1934-11-08 1936-06-09 Mathieson Alkali Works Inc Production of chlorine dioxide
US2309457A (en) 1941-11-28 1943-01-26 Mathieson Alkali Works Inc Manufacture of chlorine dioxide
US4019983A (en) 1974-10-10 1977-04-26 Houdaille Industries, Inc. Disinfection system and method
US4013761A (en) 1976-01-23 1977-03-22 Olin Corporation Chlorine dioxide generation
GB1579431A (en) * 1976-03-23 1980-11-19 Minnesota Mining & Mfg Disinfecting and/or sterilising
US4129484A (en) 1976-05-11 1978-12-12 Kemanord Ab Process for regeneration of spent reaction solutions
US4247531A (en) 1979-08-13 1981-01-27 Rio Linda Chemical Chlorine dioxide generation apparatus and process
US4547381A (en) * 1983-11-10 1985-10-15 Rio Linda Chemical Co., Inc. Dry compositions for the production of chlorine dioxide
US4806215A (en) 1988-07-27 1989-02-21 Tenneco Canada Inc. Combined process for production of chlorine dioxide and sodium hydroxide
US5009875A (en) 1988-08-03 1991-04-23 International Dioxcide, Inc. Process of preparing clorine dioxide and apparatus therefor
US5091107A (en) 1989-10-20 1992-02-25 The Drackett Company Chlorine dioxide generating device
US5258171A (en) 1990-03-28 1993-11-02 Ashland Oil, Inc. Method of producing chlorine dioxide in a gaseous stream and apparatus therefor
US5478446A (en) 1993-07-02 1995-12-26 Eka Nobel Inc. Electrochemical process
US5974810A (en) 1997-03-03 1999-11-02 Engelhard Corporation Method and composition for preventing odors in ice
US6077495A (en) 1997-03-03 2000-06-20 Engelhard Corporation Method, composition and system for the controlled release of chlorine dioxide gas
WO1999024356A1 (en) 1997-11-07 1999-05-20 Engelhard Corporation Method and device for the production of an aqueous solution containing chlorine dioxide
US6432322B1 (en) 2000-02-02 2002-08-13 Engelhard Corporation Massive bodies for producing highly converted solutions of chlorine dioxde
CA2337599C (en) 2000-02-22 2009-06-02 Sterling Pulp Chemicals, Ltd. Chlorine dioxide generator
US6764661B1 (en) 2000-06-27 2004-07-20 Avantec Technologies, Inc. Device for producing an aqueous chlorine dioxide solution
JP2005523867A (ja) * 2002-04-29 2005-08-11 エスケー アクアテック カンパニー リミテッド 二酸化塩素ガスの簡易発生装置
CN1201660C (zh) * 2003-07-29 2005-05-18 上海三欧卫生科技有限公司 一元化包装颗粒型二氧化氯消毒剂及其生产方法
US20060039841A1 (en) 2004-08-18 2006-02-23 Avantec Technologies, Inc. Systems and methods for producing aqueous solutions and gases having disinfecting properties and substantially eliminating impurities
CN1788567A (zh) * 2004-12-16 2006-06-21 高旭 一种新型二氧化氯组合物及制备方法
US20080067470A1 (en) 2006-09-15 2008-03-20 Sipka Inc. Methods and Solid Compositions for Generating Soapy and Non-Soapy Aqueous Solutions Containing Free Chlorine Dioxide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689169A (en) * 1983-11-10 1987-08-25 Rio Linda Chemical Company, Inc. Dry compositions for the production of chlorine dioxide
EP0423817A2 (en) * 1989-10-20 1991-04-24 S.C. Johnson & Son, Inc. Chlorine dioxide generator
JP2000211901A (ja) * 1998-11-17 2000-08-02 Hisao Ishiguro 二酸化塩素含有ゲル状組成物とその製造方法及びその保管方法並びに二酸化塩素含有ゲル状組成物の充填体と二酸化塩素含有ゲル状組成物の充填体収納袋及び二酸化塩素含有ゲル状組成物収納容器
US20060169949A1 (en) * 2000-02-02 2006-08-03 Speronello Barry K Massive bodies containing free halogen source for producing highly converted thickened solutions of chlorine dioxide
WO2006055361A2 (en) * 2004-11-12 2006-05-26 William Annacone Chlorine dioxide generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657432C2 (ru) * 2015-12-04 2018-06-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Способ генерирования диоксида хлора

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010345048A1 (en) 2012-08-23
CA2788642A1 (en) 2011-08-11
EP2531444A1 (en) 2012-12-12
CN102811946B (zh) 2015-01-07
WO2011096930A1 (en) 2011-08-11
CN102811946A (zh) 2012-12-05
BR112012019536B1 (pt) 2019-09-03
AU2010345048B2 (en) 2014-01-09
MX339736B (es) 2016-06-07
EA201290754A1 (ru) 2013-03-29
CA2788642C (en) 2018-08-14
MX2012009026A (es) 2012-11-23
EP2531444B1 (en) 2019-09-11
BR112012019536A2 (pt) 2018-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230339749A1 (en) Article for Generating Chlorine Dioxide
EA022155B1 (ru) Система и способ получения диоксида хлора
US7922984B2 (en) Apparatus and method for controlled delivery of a gas
US6602466B2 (en) Apparatus and method for controlled delivery of a gas
JP5928458B2 (ja) 二酸化塩素剤及び二酸化塩素の発生方法
ES2252791T3 (es) Polvos que proporcionan la liberacion sostenida controlada de un gas.
JP4373366B2 (ja) 二酸化塩素ガスの発生方法
US20060039840A1 (en) Device and methods for the production of chlorine dioxide vapor
CA2841054C (en) Solid compositions and methods for generating chlorine dioxide
JPH06233985A (ja) 殺菌消毒剤及びその使用方法
US9834443B2 (en) Solid compositions and methods for generating chlorine dioxide
US20230002227A1 (en) Systems, apparatus and methods to accelerate generation of chlorine dioxide gas
JP5706632B2 (ja) 二酸化塩素ガス発生放出容器およびそれを用いた二酸化塩素ガス発生放出方法
US20140199231A1 (en) System, method and device for generating chlorine dioxide
ZA200205889B (en) Apparatus and method for controlled delivery of a gas.
EP1418952A1 (en) Methods, devices and compositions for the sustained release of chlorine dioxdie

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM