二氧化氯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化氯的制备方法，该方法在氯酸盐、酸性物质、活化剂和还原剂的混合物中，滴加水，反应得到二氧化氯；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、草酸、草酸钠、草酸钾或者尿素；提供酸性环境的酸性物质为硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢钙、焦硫酸钠、焦硫酸钾、草酸、柠檬酸或者酒石酸，所述活化剂为无水硫酸钙、无水氯化钙、无水硫酸铝、无水氯化铝、无水硫酸铁、无水氯化铁、无水氯化镁或者无水硫酸镁。本发明专利技术方法安全性高、成本低廉、二氧化氯损耗少、操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化氯的制备方法，具体涉及一种用氯酸盐、还原剂、酸、活化剂制备二氧化氯的方法。
技术介绍
二氧化氯中含有未成对电子，其化学性质活泼，具有杀菌、除臭、漂白、保鲜等功能。作为水处理剂时，可以用于自来水、游泳池、医院及化工厂污水处理等；作为杀菌消毒防腐剂时，能用于餐饮、食品保鲜、医疗救护、养殖领域；作为空气清新剂，则可用于室内、冷库、冰箱等除臭改善空气质量；此外，二氧化氯还可以用于纸浆漂白。目前，二氧化氯发生装置和药剂配方的研发也备受关注，常规手段可分为使用设备现场较大量制取和将已经配方好的药剂加水活化反应制取两种。使用设备制备较大量二氧化氯即用盐酸和亚氯酸钠按一定比例混合即产生气体；药剂配方加水活化即用亚氯酸盐和酸性盐进行混合，在水溶液中生成二氧化氯，即可使用。目前上述两种方法应用较为广泛。前者主要用于自来水厂、造纸厂等中大型企业，后者则用于养殖消毒、食品保鲜领域。然而，由于两者均采用亚氯酸盐作为原料，其价格较昂贵，并且盐酸和亚氯酸钠反应的产物含有氯气副产物，在处理自来水过程会产生三氯甲烷有毒物质，从而失去了二氧化氯处理自来水的优越性。而药剂配方如果加水活化，会有二氧化氯气体溢出扩散在空气中，不仅造成浪费，而且刺鼻气味难以忍受，所得二氧化氯溶液产物中，也含有残余亚氯酸盐等有毒物质，同时亚氯酸盐会和酸性盐在存放中会发生反应而引起药剂失效。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安全性高、成本低廉、二氧化氯损耗少、操作简单的二氧化氯的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种二氧化氯的制备方法，在氯酸盐、酸性物质、活化剂和还原剂的混合物中，滴加水，反应得到；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、草酸、草酸钠、草酸钾或者尿素；提供酸性环境的酸性物质为硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢钙、焦硫酸钠、焦硫酸钾、草酸、柠檬酸或者酒石酸，所述活化剂为无水硫酸钙、无水氯化钙、无水硫酸铝、无水氯化铝、无水硫酸铁、无水氯化铁、无水氯化镁或者无水硫酸镁。作为优选地，所述氯酸盐为氯酸钠或氯酸钾。作为优选地，所述氯酸盐、还原剂、酸性物质、活化剂的摩尔比为1:0.45～1.2:0.4～1.6:0.4～2.0。作为优选地，采用的反应装置包括：包括底座、箱体、弹性水囊、药剂盒和二氧化氯吸收瓶，所述箱体布置于底座正上方，所述弹性水囊放置于箱体内，并在弹性水囊的顶部设置有下压装置，所述药剂盒布置于底座与箱体之间，且药剂盒与底座之间设置有抬升装置；在弹性水囊的底部连接有第一导管，所述药剂盒顶部设置有密封膜，第一导管的另一端穿过箱体伸到药剂盒正上方，在二氧化氯吸收瓶内布置有第二导管和第三导管，第二导管的一端延伸到二氧化氯吸收瓶外与弹性水囊连通，第三导管的一端向上穿过二氧化氯吸收瓶延伸到药剂盒的正上方，当药剂盒在抬升装置的作用下上升到既定高度时，第一导管和第三导管能刺破密封膜伸入到药剂盒中，在二氧化氯吸收瓶上还设置有出水龙头，且出水龙头的一端伸到二氧化氯吸收瓶内，用来导出二氧化氯溶液，在第一导管和第二导管上均安装有单向截止阀；所述第一导管和第三导管上还设置有密封塞或密封圈，能对第一导管与密封膜连接处、第三导管与密封膜连接处进行密封，防止气体泄漏；在反应装置的吸收瓶中加入水，在药剂盒中装入氯酸盐、还原剂、酸性物质、活化剂的混合物，将该药剂盒放在反应装置上，反应装置的吸收瓶中的水通过弹性水囊进入药剂盒中促发反应生成二氧化氯气体，二氧化氯气体进入吸收瓶中得到二氧化氯溶液。在上述技术方案中，所述弹性水囊中一次通过的水量与药剂盒中的反应原料混合物的质量比为0.2～3:1。作为优选地，所述反应装置的下压装置包括水囊按钮、弹簧和压板，压板布置于弹性水囊顶部，且压板与箱体顶面之间通过所述弹簧连接，水囊按钮设置于压板顶部，并且向上延伸出箱体外。作为优选地，所述反应装置的抬升装置包括底板和弹簧，底板设置于药剂盒底部，且底板与底座之间通过所述弹簧连接。作为优选地，所述反应装置的底座、箱体、二氧化氯吸收瓶一体设置，且二氧化氯吸收瓶上还开有瓶口，所述瓶口作为入水口提供溶液制备用水，且瓶口上设置有瓶盖。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的制备二氧化氯的反应原料成本低、用固体原料代替盐酸等强腐蚀性液体，安全性高；适当的原料搭配，能稳定保存，加水即可活化反应，相比目前一些原料为避免反应物接触变质而分为A、B剂更方便；除了常规使用的氯酸盐、还原物质、酸性物质，还增加了活化剂，活化剂可以提供反应所需的热量、促进反应、提高转化率和效率，将反应原料包装在药剂盒中，使得药剂方便保存、药剂性能稳定、随用随取，每次要使用时取一个药剂盒置于反应装置上制备二氧化氯即可，非常适合家庭、医院消毒等小规模使用。本专利技术中的包装有反应原料的药剂盒还可以单独作蔬菜水果等保鲜剂使用，使用时拆开密封包装，将包装盒与蔬菜水果密封保存，能起到保鲜作用。本专利技术中的二氧化氯反应装置结构简单、使用安全性高，制备过程中用该装置生成二氧化氯气体，再由水直接吸收得到二氧化氯溶液，无现有方法中反应液中未反应的氯酸盐、盐酸等有毒或腐蚀性物质，二氧化氯气体不会扩散到空气中，既减少有用物质浪费，又能防止散发刺激性强的二氧化氯气体，保护环境，使用更加安全可靠，且在制备过程中二氧化氯损耗少、操作方便。附图说明图1是本专利技术中的二氧化氯反应装置结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但并不因此而限制本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。实施例1制备二氧化氯溶液用图1所示的二氧化氯反应装置制备二氧化氯溶液。药剂盒5中的原料为粉状，含有：氯酸钠12.06g(0.11mol)、二水合草酸4.41g(0.049mol)、硫酸氢钠5.28g(0.044mol)、无水氯化钙24.4g(0.22mol)。按照如下步骤操作：步骤一：卸下二氧化氯吸收瓶3的出水龙头12或者开启二氧化氯吸收瓶3的瓶盖，向其中加入1L的自来水，保证液面高于二氧化氯吸收瓶3内第二导管10和第出水龙头12的导管口，但低于药剂盒5上方第三导管11的导管口，防止水倒流。通常，药剂盒5中氯酸盐与吸收瓶3中加入的水的质量比为10～15:1000。加入水后，按下弹性水囊4上方的水囊按钮7，弹性水囊4压缩，吸收瓶3中的水部分进入弹性水囊4中，弹性水囊4中一次通过的水量与药剂盒5中的反应原料混合物的质量比为0.2～3:1。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化氯的制备方法，其特征在于：在氯酸盐、酸性物质、活化剂和还原剂的混合物中，滴加水，反应得到；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、草酸、草酸钠、草酸钾或者尿素；提供酸性环境的酸性物质为硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢钙、焦硫酸钠、焦硫酸钾、草酸、柠檬酸或者酒石酸，所述活化剂为无水硫酸钙、无水氯化钙、无水硫酸铝、无水氯化铝、无水硫酸铁、无水氯化铁、无水氯化镁或者无水硫酸镁。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化氯的制备方法，其特征在于：在氯酸盐、酸性物质、活化剂
和还原剂的混合物中，滴加水，反应得到；
所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、草酸、草酸钠、草酸钾或者尿素；提
供酸性环境的酸性物质为硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢钙、焦硫酸钠、焦硫酸
钾、草酸、柠檬酸或者酒石酸，所述活化剂为无水硫酸钙、无水氯化钙、无水
硫酸铝、无水氯化铝、无水硫酸铁、无水氯化铁、无水氯化镁或者无水硫酸镁。
2.如权利要求1所述的二氧化氯的制备方法，其特征在于：所述氯酸盐为氯酸
钠或氯酸钾。
3.如权利要求1所述的二氧化氯的制备方法，其特征在于：所述氯酸盐、还原
剂、酸性物质、活化剂的摩尔比为1:0.45～1.2:0.4～1.6:0.4～2.0。
4.如权利要求1至3中任一项所述的二氧化氯的制备方法，其特征在于：采用
的反应装置包括：包括底座(1)、箱体(2)、弹性水囊(4)、药剂盒(5)
和二氧化氯吸收瓶(3)，所述箱体(2)布置于底座(1)正上方，所述弹性水
囊(4)放置于箱体(2)内，并在弹性水囊(4)的顶部设置有下压装置，所述
药剂盒(5)布置于底座(1)与箱体(2)之间，且药剂盒(5)与底座(1)之
间设置有抬升装置；在弹性水囊(4)的底部连接有第一导管(9)，所述药剂
盒(5)顶部设置有密封膜，第一导管(9)的另一端穿过箱体(2)伸到药剂盒
(5)正上方，在二氧化氯吸收瓶(3)内布置有第二导管(10)和第三导管(11)，
第二导管(10)的一端延伸到二氧化氯吸收瓶(3)外与弹性水囊(4)连通，
第三导管(11)的一端向上穿过二氧化氯吸收瓶(3)延伸到药剂盒(5)的正

\t上方，当药剂盒(5)在抬升装置的作用下上升到既定高度时，第一导管(9)
和第三导管(11)能刺破密封膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，刘庆，初世敬，
申请(专利权)人：张旭，刘庆，
类型：发明
国别省市：湖北;42