[发明专利]一种高纯的二氧化氯稳定性溶液的制备方法

说明书

本发明涉及一种高纯的二氧化氯稳定性溶液的制备方法。该方法是在预配制好的氯酸钠和硫酸混合溶液中投加过碳酸钠，控制反应温度，以生产高纯二氧化氯的过程。生产出来的二氧化氯既可以使用氢氧化钠与过氧化氢混合溶液吸收二氧化氯制得稳定性二氧化氯溶液，也可以纯水直接吸收制成二氧化氯溶液直接使用。本发明方法制备的二氧化氯气体高纯，氯气含量极少，伴随有氧气和二氧化碳产生，生产成本低。

技术领域

本发明属于消毒剂制备技术领域。具体涉及一种高纯的二氧化氯稳定性溶液的制备方法。

背景技术

二氧化氯是一种优良的消毒剂和强氧化剂，被推崇为第4代消毒剂,是世界卫生组织和世界粮农组织推荐的A1级广谱、安全和高效消毒剂。二氧化氯是一种强氧化剂，不是氯化剂，不发生氯化反应。二氧化氯与酚反应不产生异味很大的氯苯酚，与腐殖质及有机物反应几乎不产生发散性有机卤化物，不生成并抑制有致癌作用的三卤甲烷形成。因此，二氧化氯广泛应用于饮用水消毒剂、纸浆纺织行业的优良漂白剂、空气清新剂和饮食卫生方面的消毒杀菌剂等。

近年以来，生活中的杀菌消毒越来越成为人们关注的热点。尤其是新冠疫情的爆发，更为突出了公众对简单高效的消毒方式的需求。二氧化氯可在较宽的pH范围内维持恒定的杀菌效果，持续时间长，并对多种病毒的等杀灭率可达100％，必将在消毒处理被广泛使用，而二氧化氯的制备技术是未来发展的关键。

二氧化氯易溶于水、碱液，在形成的溶液中浓度较高。二氧化氯在微碱性溶液中会迅速发生歧化反应，生成亚氯酸根和氯酸根的混合物，增加了二氧化氯水溶液的稳定性。但是制备二氧化氯的过程通常伴随有副产物氯气的生成，这会影响二氧化氯的浓度，从而影响溶液的消毒效果。不同的酸浓度和温度会显著影响副反应的发生，因此一个适宜的反应条件对于提高二氧化氯稳定性溶液的效用是必要的。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种新型高纯二氧化氯稳定性溶液的制备方法，以克服传统技术存在的转化率低、纯度低、能源消耗大和所得二氧化氯溶液稳定性不够的问题。

本发明以如下技术方案解决上述问题：

一种高纯的二氧化氯稳定性溶液的制备方法，包括如下操作步骤：

向浓硫酸中加入氯酸钠溶液，搅拌均匀后，加入过碳酸钠并进行加热反应，反应所得二氧化氯气体经氢氧化钠和过氧化氢的混合液，得到二氧化氯稳定性溶液。

所述浓硫酸的浓度为3-8mol/L；所述氯酸钠溶液的浓度为2～4mol/L；

所述浓硫酸与氯酸钠溶液的体积比为15:70～90。

所述过碳酸钠与氯酸钠的摩尔比为0.3～1.2：1，优选为0.5～0.9:1

所述加热反应的温度为30～50℃，所述加热反应的时间为60～150min。

所述氢氧化钠溶液的浓度为2～4mol/L；所述过氧化氢溶液的浓度为1～2mol/L。

本发明所述的添加的硫酸应该是过量的硫酸溶液，这样才能保证溶液的酸度，促使反应快速进行。

本发明方法具有以下优势：

1)本发明方法创造性提出将过碳酸钠作为还原剂，该反应速率快，对原料的利用率高，产物中的副产物氯气含量较低，有利于制备高纯的二氧化氯溶液。

2)本发明方法操作简单，设备花费低廉，降低了生产费用。

3)本发明方法稀释后的硫酸、氯酸钠混合均匀后与过碳酸钠反应，有利于反应平稳进行。

4)本发明方法实验条件基本封闭，既提高了安全性，又有利于提高产物二氧化氯溶液的纯度。

5)本发明方法采用了三级吸收，可充分吸收二氧化氯气体，不会发生泄露，提高了反应的安全性和收率。