[发明专利]固态一元二氧化氯消毒剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化氯消毒剂，特别是固态一元二氧化氯消毒剂及其制备方法。属于环境保护技术领域。

背景技术

二氧化氯具有灭菌、防腐、保鲜、除臭等多种功能，是国际上公认的性能优良的第四代消毒剂。众所周知，早期的水体消毒处理一直采用液氯，而其处理产物中的三氯甲烷(致癌物)对人体危害极大，1983年美国国家环保局提出饮用水中三氯甲烷含量不能超过0.01mg/L，并推荐二氧化氯作为控制水中三氯甲烷最适宜的技术之一，从而使其在饮用水中得到了广泛的应用。此后发现，二氧化氯应用在其它领域也有许多显著的优势，如：在纸浆漂白中，二氧化氯对纸浆纤维的破坏极少，从而使成品纸的强度大增；在工业循环冷却水处理中，二氧化氯具有高效杀菌、灭藻，并对设备器壁上生物泥垢有优良的剥离清洗效果；在工业污水处理中，二氧化氯对硫醇、酚类、氰化物、仲胺和有机硫化物有良好的处理效果；在水产养殖业，二氧化氯能大幅度减少水中的致病微生物。

现有的二氧化氯制备技术可分为电解法和化学法两大类。电解法以氯化钠或氯酸钠为电解原料，在特定电解槽中，通过电极反应制备二氧化氯；电解法由于产品中有大量氯气存在，二氧化氯浓度低，且耗电量大，所以在许多领域已逐渐被淘汰。化学法以氯酸钠或亚氯酸钠为主要原料，在特制的反应器中，适当温度和压力下，通过氧化还原反应制备二氧化氯；  化学法可以得到较高纯度的二氧化氯，但是由于二氧化氯具有强的氧化性、浓的刺激气味、稳定性差和容易爆炸等特点，使其在生产、包装、运输和使用过程中都面临着许多难题，从而极大限制了其应用。

固体二氧化氯消毒剂是通过对活性成份亚氯酸钠进行包覆或钝化等手段使其与氧化剂和固体酸同置一处却不发生反应，使用时溶于水中即可产生二氧化氯而实现消毒的目的。包覆和钝化手段的不同，将直接影响产品的生产成本和使用性能。CN1439268公开了一种以有机聚合物做包覆材料的固体二氧化氯消毒剂，工艺复杂，设备投入高，还引入了生物降解性差的聚乙烯醇等有机聚合物，长期使用会造成生态环境的破坏。CN1238130A使用碱金属或碱土金属的氯化物作钝化剂，利用其吸水性达到干燥目的，以保证与水混合前亚氯酸钠的稳定，但由于使用的钝化剂吸水性强，导致消毒剂稳定性差，保存时间短。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种制备工艺简便、稳定性好、水溶性好、容易储存、便于运输和使用的一元包装固态二氧化氯消毒剂及其制备方法。

本发明的固态二氧化氯消毒剂以亚氯酸钠为核心成份，以过硫酸钠为氧化剂，以固体酸为活化剂，以填充剂为钝化稳定剂，使得所制固态二氧化氯消毒剂在干燥情况下可以长期保存，遇水时填充剂溶于水中，失去钝化作用，固体酸溶于水形成酸性环境，亚氯酸钠与过硫酸钠在酸性条件下迅速发生氧化还原反应，产生二氧化氯。

本发明中亚氯酸钠在干燥情况下可以稳定存在，在酸性水体中被过硫酸钠氧化生成二氧化氯。亚氯酸钠与过硫酸钠发生氧化还原反应的摩尔比为2比1，使用时可以适当提高过硫酸钠的用量，以提高亚氯酸钠的转化率。

本发明中固体有机酸可以是柠檬酸、马来酸和苹果酸中的一种、两种或三种物质的混合物。这三种有机酸在常温下为结晶粉末，能和过硫酸钠或亚氯酸钠同时存在，易溶于水，并使水体保持较适宜的酸性环境。

本发明中固体填充剂可以是无水硫酸钠、无水硫酸锌和无水硫酸铝中的一种、两种或三种物质的混合物，在干燥状态下，其与亚氯酸钠混合，可使亚氯酸钠与过硫酸钠、固体酸分别独立存在，同置一处而不发生化学反应。固体填充剂适宜的用量范围是亚氯酸钠质量的1.50～2.80倍，用量低会降低产品的稳定性，用量高则会过度抑制反应活性，降低转化率。在本发明中作为钝化稳定剂使用，避免了使用有机包覆剂导致的环境污染及蜡质包覆剂水溶性差的缺点，与现有技术相比，本发明不仅制备工艺简便，而且终产品在水体内全部溶解，水溶性为100％。

本发明由于选择了合适的原料及适宜的配比范围，使得亚氯酸钠的转化率高达99.9％，由于转化率高，残留的亚氯酸盐少，因而可适用于多种水体的消毒。

本发明的固态一元二氧化氯消毒剂按如下步骤制成：

1、将亚氯酸钠和适量填充剂粉末在密闭容器内混合均匀，在110-130℃下于烘干机内烘干，制成第一组分；

2、将过硫酸钠和适量填充剂粉末在密闭容器内混合均匀，在110-130℃下于烘干机内烘干，制成第二组分；

3、将固体酸和适量填充剂粉末在密闭容器内混合均匀，在110-130℃下于烘干机内烘干，制成第三组分；

4、将以上三组份混合后，分袋包装即可。