亚氯酸盐-酸性盐二氧化氯生成体系、其一元化包装粉剂、片剂及其制备方法技术

二氧化氯生成体系，其特征在于所述体系包含亚氯酸盐、酸性盐。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
亚氯酸盐-酸性盐二氧化氯生成体系、其一元化包装粉剂、片剂及其制备方法
本专利技术涉及一种二氧化氯生成体系、其一元化包装稳定性粉剂、片剂及其制备方法。具体地，本专利技术涉及一种能够以新的化学原理生产二氧化氯的二氧化氯生成体系，用这种生产二氧化氯的生成体系加或不加钝化剂均可用于制备一元化包装的稳定的二氧化氯粉剂、片剂。本专利技术的二氧化氯生成体系及由其制备的稳定的粉剂、片剂可以用于环保、卫生、水产养殖和医学消毒、以及漂白、脱味和清洁等工业领域。
技术介绍
二氧化氯，即ClO2，作为消毒剂、漂白剂、脱味剂和清洁剂在其相关领域中正得到非常普遍的应用。例如，在肉类、水果和蔬菜加工、牛奶及乳品加工、造纸、制革和纺织、循环冷却水和废水、污水处理、油类和染气、水产养殖及环保、卫生和医学消毒等领域中的应用日益增加。尤其，二氧化氯在饮用水消毒中几乎不形成氯仿CHCl3等有机卤代物，不会产生并且能破坏水中的致癌物，此外还能比液氯更有效地杀灭细菌、病毒、藻类和浮游生物，使其在水处理方面具有更为广阔的应用前景。近20年来已经证明，二氧化氯可以替代从常规的液氯到特殊的臭氧O3等的其他消毒剂或工业漂白剂。由于二氧化氯具有极其广泛的用途，因此其制备方法就显得尤其重要。目前制备二氧化氯的方法有化学法和电解法。化学法包括氯酸盐法和亚氯酸盐法。其中，亚氯酸盐法以亚氯酸钠为原料产生二氧化氯，包括Cl2氧化法、酸化法、过硫酸根离子(S2O82-)氧化法、电化学法和有机物或过渡金属(如Fe3+)氧化法等。其中电化学法和过渡金-->属氧化法与本专利技术的关系不大。氧化法、酸化法和过硫酸根离子氧化法的原理如下：1.Cl2氧化法：气体Cl2与NaClO2的反应为：水溶液与NaClO2反应：副反应：2.酸化法：目前酸化法主要是盐酸或硫酸/NaClO2体系：3.有机酸酸化法：另有用乳酸/亚氯酸根离子体系来制备二氧化氯，具有潜在的应用能力，机理不明。4.过硫酸根离子氧化法：过硫酸盐氧化法采用过硫酸钠/NaClO2体系发生二氧化氯：如上所述各种方法各有优缺点。Cl2氧化法中必然使产品中残留有Cl2，同时副反应也有Cl-形成。这些氯与水中的有机物反应可生成致癌氯化物，此外氯气或液氯的制备较为不易，成本较高，运输也不方便。酸化法通常使用液体盐酸或硫酸。这些方法制备二氧化氯需要特殊设备。另一个重要问题是包装、运输不便且在使用操作中存在一定的危险性。更明显的一个问题是这些方法都不能制成固体，限制其应用。为了将其制成固体，最近出现了过硫酸根离子氧化法。在这种方法中，亚氯酸钠和过硫酸钠可包装在一起，实现了固体的一元化包装，使二氧化氯的产生变得相对容易。但是相对而言，氧化剂过硫酸钠的-->制备技术较为复杂，目前不易得到，因此并不能得到广泛应用。我国有厂家采用亚氯酸钠与有机固体酸合成的二氧化氯产生体系，实现了一元化包装。但所用的有机酸大多比较昂贵，产品价格高，缺乏经济性，难以推广应用。另外，长期大量使用时，其中的有机酸也会使水源富营养化，造成二次污染。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述缺陷，本专利技术人令人惊奇地发现了一种新的二氧化氯生成体系，该体系包括亚氯酸盐和酸性盐(为制备液体体系)或包括亚氯酸盐、酸性盐和钝化剂(为制备粉剂或片剂体系)。根据本专利技术，得到了一种污染小、成本低、运输安全、高效并且使用方便的二氧化氯生成体系。根据本专利技术的一个方面，提供了一种二氧化氯生成体系，包含亚氯酸盐、酸性盐、和非必要的钝化剂。此处术语“酸性盐”是指溶于水时显酸性的盐类，包括酸式盐、强酸弱碱盐，优选酸式硫酸盐及酸式亚硫酸盐类。术语“亚氯酸盐”是指由亚氯酸根与金属或具有金属性质的原子或原子团所组成的盐类，优选亚氯酸的碱金属盐或碱土金属盐，更优选亚氯酸钠和亚氯酸钾。术语“钝化剂”是指使粉剂、片剂更为安全的物质，不参与二氧化氯的生成及活化反应。例如，可以选自硫酸镁、硫酸钠、亚硫酸钠等。根据本专利技术的另一方面，提供了一种一元化包装的二氧化氯粉剂或片剂，其特征在于所述一元化包装同时含有亚氯酸盐、酸性盐和非必要的钝化剂。在不加钝化剂的粉剂、片剂中，亚氯酸盐与酸性盐的比例为1∶0.8～5。在使用时可以先加入10～100倍重量水中，而后稀释到所需浓度。在加钝化剂的粉剂、片剂中，酸性盐为1～3份，亚氯酸盐为1～3份，钝化剂为3～6份。在使用时先加入到10～100倍水中，而后稀释到所需浓度。通常，活化度(亚氯酸盐中所含的二氧化-->氯被释放出来成为具有反应活性的游离二氧化氯的比例)高达90％以上。根据本专利技术的再一方面，提供了酸性盐在制备生产二氧化氯的体系中的用途。尽管不愿受理论束缚，但以亚氯酸钠为例，可通过下面的反应式对用酸性盐的体系制备二氧化氯的原理进行说明：(1)反应式(1)中a、b、c、d、e、f为参与反应或生成物质的分子数，XmHnYo为酸性盐，X为金属元素或显金属性质的原子团，可显1价、二价或三价，m为金属原子的数目，可为1或2；H为酸性盐中能电离的氢原子，n为氢原子的数目，一般可为0、1或2；Y为酸根原子团，o为酸根原子团的数目，一般也为1或2。例如，在1价金属酸式硫酸盐，如硫酸氢钠NaHSO4、硫酸氢钾KHSO4、硫酸氢铵NH4HSO4中，X为Na、K或NH4，显1价，m为1；n为1；Y为SO4，o为1；与亚氯酸钠反应生成ClO2的方程式为：(2)(3)    (4)在2价金属的酸式硫酸盐，如硫酸氢钙Ca(HSO4)2和硫酸氢镁Mg(HSO4)2中，X为Ca和Mg，显2价，m为1；n可视为0；Y可视为HSO4，o为2。与亚氯酸钠反应生成ClO2的方程式为：    (5)    (6)-->在一些强酸弱碱盐，如硫酸铝Al2(SO4)3中，X为Al，显三价，m为2；n为零；Y为硫酸根SO4，o为3。与亚氯酸钠反应生成二氧化氯的方程式为：(7)(8)上述用溶液体原料，以亚氯酸盐∶硫酸氢盐1∶0.2～10，优选1∶0.5～5，更优选1∶0.5～2制备二氧化氯的方法适用于自来水厂的饮用水处理、环保卫生的污水净化、工业废水处理、工业漂白、脱味及清洁工艺等大规模应用。反应中所用原料都极易获得且价格低廉。且由于所用原料都可为固体，在使用地点再溶解为液体，所以储存、包装、运输都极为方便。同时，这种反应体系的固体原料可包装在一起，在不溶于水时不发生反应，因而是稳定的，因此可用以制备成无酸的一元包装的固体粉剂或片剂，溶于水后，酸性盐使水溶液显酸性，促使其中的亚氯酸盐释放活性二氧化氯。粉剂适用于较大规模的应用，如前述的各项应用及游泳池和水产养殖消毒等。片剂则更适用于医院、餐馆、房间、家庭、炊具、蔬菜及水果消毒等小规模应用。加上钝化剂，则使粉、片剂更为安全、稳定。用下述方法可将该体系的原料包装在一起，制成固体一元化亚氯酸盐-酸性盐二氧化氯生成体系的粉剂和片剂：(一)不加钝化剂：取硫酸氢钠研磨，过筛，以亚氯酸钠∶硫酸氢钠1∶0.2～10，优选1∶0.5～5，更优选1∶0.8～2的比例搅拌混合均匀，进行包装或压片。使用时先加入10～100倍重量水中，边加边搅拌，溶解后再稀释成所需浓度。活化率达90％以上。(二)加单一钝化剂：取硫酸镁0.3～30份，优选1～10份，更优选3～6份研成细粉，过80～120目筛。硫酸氢钠0.4～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、二氧化氯生成体系，其特征在于所述体系包含亚氯酸盐、酸性盐。2、权利要求1的二氧化氯生成体系，该体系为固体并且还包含钝化剂。3、权利要求1的二氧化氯生成体系，其中酸性盐选自溶于水显酸性的盐类，优选酸式硫酸盐及酸式亚硫酸盐。4、权利要求1-3任一项的二氧化氯生成体系，其中体系是溶液或固体。5、固体二氧化氯生成体系的制备方法，包括将亚氯酸盐、酸性盐、和非必要的钝化剂研磨并均匀混合在一起。6、二氧化氯生成体系的一元化包装粉剂或片剂，其特征在于所述一元化包装同时含有亚氯酸盐、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英鸽，李前远，孙岚，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所，
类型：发明
国别省市：