一种微酸性次氯酸电解方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微酸性次氯酸电解方法及装置，一种提高稳定性的电解次氯酸水方法，将现有电解酸性氧化水pH值提升至微酸性的纯化电解方法，所述电解方法及装置采用现有二层电极片电解槽改为盐酸从电极间酸水中分离于正电极与面板间的面板上端原酸水、碱水出口中间稍下位置出口的电解单元，隔一个面(底)板可数个单元叠加成一个组合的并联电解槽，间隔面(底)板即为下一层单元的面板又是上一层单元的底板，电极间次氯酸导流原酸水出口、与新盐酸出口、原碱水出口的出水管设置流量开关并调节它们之间流量比例进而间接调节电解氧化水pH值，与叠片电解槽串联慢速电解可提升产率、稳定性，次氯酸室温3

【技术实现步骤摘要】
一种微酸性次氯酸电解方法及装置

：
[0001]本专利技术属于含氯消毒剂领域、电解次氯酸技术范畴，具体是一种旨在提高次氯酸稳定性的微酸性次氯酸纯化电解方法和电解装置。

技术介绍
：
[0002]一般传统消毒剂以其毒性灭菌，人们赋予这些毒性化合物定义或命名为消毒剂，非专业使用有一定健康危害及造成人为二次环境污染。一种人体白细胞自然产生的免疫入侵微生物的氧化物质：次氯酸，天生对人体亲和无害；近年来尤其“新冠”后，杀菌力被WHO列为第二强而对生命安全无毒的次氯酸火了起来，既用型环境友好的次氯酸像是天然的真正消毒剂，正逐渐成为大众所熟知的含氯消毒剂新兴行业。
[0003]次氯酸被发现较早，1843年法国化学家Antoine Jerome Balard发现了次氯酸，方法是向一瓶氯气中添加氧化汞在水中的稀悬浮液，他还命名了次氯酸及次氯酸盐。在第一次世界大战期间使用次氯酸盐溶液作为创伤伤口的抗菌剂之前，次氯酸的抗感染能力已经为人所知。近代研究逐渐增多，如1940年代，伦敦的医院就开始使用含有次氯酸的雾化溶液来预防散布在空气中的病原体。1948年美国哥伦比亚大学医学系Knox等人首次提出次氯酸是一种巯基抑制剂，抑制葡萄糖氧化是氯溶液杀菌性质的主要因素。
[0004]1976年美国生物学家Harrison,J.E.在白细胞氧化风暴过程中证明次氯酸存在，并证明次氯酸有着明显的杀菌作用。法国Corinne Le Dantec发现HClO对大肠杆菌的杀灭效果是次氯酸阴离子的50倍，HClO在pH＞6以上水解为ClO
‑<br/>，发表在“Applied and Environment Mi crob iology”2002:68(3)；1025
‑
1032；日本Fukuzaki 2006发表在《Biocontrol Science》次氯酸的杀菌原理，次氯酸(HClO)不带电荷的小分子，可瞬间穿透病菌膜壁，进入病原体内部发生氧化反应，杀菌力是表面带有负电荷(次氯酸根ClO
‑
会和细菌膜表面的负电荷产生排斥，不容易进入细菌内部)次氯酸钠80
‑
100倍，其超强杀菌的原理促进了次氯酸推广应用，天然安全的次氯酸消毒从日本岛传遍欧美。且2002年，日本厚生劳动省认定次氯酸为食品添加剂；日本农林水产省基于各种实验结果，根据食品健康影响评估，将次氯酸水定义为特定农药(特定控制剂，明显没有危害人类、动物、水产和农产品等风险)。同年10月，美国CDC将弱酸性次氯酸认定为一种高水平的消毒剂。我国卫生部将酸性氧化电位水的应用列入了《消毒技术规范》，用于指导内镜的消毒、洗手消毒、皮肤粘膜和环境物体表面的消毒等。
[0005]2016年美国食品药品监督管理局(FDA)已批准主要活性成分为次氯酸的产品用于治疗伤口和各种感染。12月27日，国家卫生和计划生育委员会发布《WS 310.2——2016》，其中第二部分：清洗消毒及灭菌技术操作规范附录C明确说明酸性氧化电位水(主要成分次氯酸)应用指标与方法。次氯酸获已获得以下各国权威机构认可：世界卫生组织疾病预防控制中心，澳大利亚治疗用品管理局，美国环境保护署，日本厚生省，欧洲化学局，英国国家卫生局。我国在次氯酸行业方面发展相对稍晚，2019年4月开始实施中华人民共和国国家标准《含氯消毒剂卫生标准》GB/T36758
‑
2018。国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊
疗方案(试行第四版)》内容：病毒对紫外线和热敏感，56℃30分钟、乙醚、75％乙醇、含氯消毒剂和氯仿脂溶剂等均可有效灭活新型冠状病毒。
[0006]次氯酸除杀菌超强还有就是安全，人类发现次氯酸可以由我们的嗜中性粒细胞或白细胞自然产生，以抵抗微生物感染和炎症。这使次氯酸成为天然亲和的消毒剂。详细来说，次氯酸自然存在于活化的人类嗜中性粒细胞和其他组织性吞噬细胞中。这是由于髓过氧化物酶(MPO)通过氧化推力作用，在过氧化物酶和细胞质上发生的，这种推力催化是由吞噬细胞的激活而发生的。次氯酸只作用于细菌和病毒等有机物，进入人体或动物细胞时，会被细胞表面的牛磺酸分解掉和被过量的有机质消耗掉，不会影响到细胞表层下面的蛋白质及酶，因此对人体和动物无害。次氯酸杀灭病菌种类：沙门氏菌、黑曲霉菌、手足口病毒、诺如病毒、乙型流感病毒、脊髓灰质炎病毒Ⅰ型、H1N1流感病毒、COVID
‑
19新型冠状病毒大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、志贺氏菌、霉菌、枯草杆菌黑色种芽孢等。次氯酸消毒液适用于医疗卫生机构、公共场所和家庭的一般物体表面、医疗器械、医疗物料、食物饮具、织物、果蔬和水等的消毒，也适用于疫源地各种污染物的处理，以及用于室内空气、二次供水设备设施表面、手和皮肤粘膜的安全消毒。
[0007]目前次氯酸主要由电解法和非电解法制备：
⒈
电解盐水极化分离制取，将盐水(低于生理盐浓度)输送电解槽(或池)中电解，氯离子趋向正电极与水反应生成含次氯酸的酸性电解水(pH2
‑
3)，通过离子通透膜，钠离子趋向负电极形成碱性水(pH～12)及氢气。
⒉
电解稀盐酸和盐水制取，将一定比例盐酸和盐水加到水中，输送到电解槽中混合电解产生氯气并溶于水而获得了酸性次氯酸水和碱水，基本同盐水电解。
⒊
将盐酸与纯水分别双进到质子膜电解槽中电解，产生氯离子不能通过质子膜，趋向正电极生成氯气进而融于水中成酸性含氯水，氢质子穿过质子通透膜后于负电极产生氢气。
⒋
非电解化学法：次氯酸钠+盐酸中和反应，使用多个加药器，将次氯酸钠与盐酸分别加入进水管路中，两者勾兑混匀、经中和反应产生次氯酸水，通过控制加药比例，获得微酸性次氯酸(pH6
‑
6.5)混合水；两种离子未经过电解而仅酸碱混合而表面呈现近中性，其非离子分子次氯酸含量并不高；非电解次氯酸使用浓度低(一般使用≤80ppm)，否则含有太多的酸碱性电解质而不能用于食品消毒，未电解法也不在本专利技术范围。
[0008]次氯酸电解装置主要是在低压(6
‑
15伏电压)直流电源作用下，流动盐水于两片钌/铱电极(间隔4
‑
5mm)间极化，盐水浓度(0.1g％
‑
1g％)与电解电流(约8
‑
30安倍)成正比，氯离子趋向正电极形成次氯酸水(130
‑
1000ppm)。其中，次氯酸电解槽是涂钌的钛电极/或涂铱的钛电极/或涂钌铱的钛电极(高温烧结陶瓷化表面)，以长方电极间以隔离膜的多层叠片并联式的长方形外包PE塑料密封壳体(见附图1)或螺旋外包圆形塑料壳体；一层正极叠一层负极电极片，间隔的多个正极层液体共同导向一侧，所有负极液体集中导向另一侧出口；正面上下端两进两出水管，或合并成一管成一进或一出。目前商业叠片电极层并联式电解槽产品不少
〔3
‑
5〕
，但叠片并联式电解槽限制了只能生产酸性水和碱水，有关制作酸碱电解水叠片式电解槽研究文献并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微酸性次氯酸电解方法，其特征在于：一种提高电解酸性氧化水稳定性、将其酸性pH值提升至微酸性pH值的次氯酸电解方法，所述电解方法采用现有二层电极片电解槽改为盐酸从正负电极间氧化水中分离于单独出口，所述改进电解槽是盐酸于正电极与面板间的面板上端原酸水、碱水出口中间或中间偏下位置出口的电解单元；使用1
‑
5个二层电解单元单用或并联电解，并联单元间隔一个面板(间隔面板既为下一层单元的面板又是上一层单元的底板)而叠加并联成一个组合的电解槽，所述盐酸出口贯通组合单元层并置导管连通于面板，电极间次氯酸导流从原酸水出口、与新盐酸出口、原碱水出口的出水管设置流量开关并调节它们之间流量比例进而间接调节电解氧化水pH值，所述电解方法与现有多层叠片电解槽串联后慢速电解可提升次氯酸产率、稳定性；所述微酸性次氯酸电解方法的操作如下：盐水0.1g％
‑
1.0g％以0.2L
‑
2.0L/每分钟的速度泵入所述电解装置以提升电解效率，不同浓度盐水在≥1.25V/mm稳压钌/铱电极直流电流作用下产生约100
‑
1000ppm次氯酸，首次碱水按10％
‑
20％比例通过一个分流水管及开关后直接回输至原料入口再提高电解效率30％，纯化电解槽使盐酸与次氯酸分流并设开关调节盐酸出口流量，将常规电解酸水pH＜3.0增加至pH4
‑
pH5.5微酸性，次氯酸水稳定性从酸性电解水的不足半月提升至室温1
‑
3个月降解少于10％。2.一种微酸性次氯酸电解装置，其特征在于：所述电解装置核心部件是采用标准二层电极叠片电解槽改为盐酸和次氯酸分离的纯化电解槽，电解时将紧挨着正极的最酸酸水导流至正极与面板间的面板上原酸水、碱水出口中间稍下电解腔的位置或仍对映电极框架位置新开的盐酸出口，正负电极间的微酸性次氯酸导流至一角原酸水出口而负电极表面碱水仍导向对角原碱水出口，二层纯化电解槽为基本使用单元，可并联2
‑
5个单元叠加成一个组合的纯化电解槽作为量产装置，每二层电极单元间隔一个面(底)板，其第2
‑
5个电解槽单元面板既是下一层单元的面板又是上一层单元的底板，面板上新加开的盐酸出口内置贯通所有叠片层框架的导管，导管仅在面板里面开口连通，所述二层电极纯化电解槽/或组合单元的纯化电解槽可与现有多层叠片电解槽串联使用，并与电源、水泵、在线pH计、数字电流表、指示灯、开关、及控制单板机等配件装配成电解装置；所述纯化电解装置的操作如下：盐水0.1g％
‑
1.0g％以0.2L
‑
2.0L/每分钟的速度泵入所述电解装置以提升电解效率，不同浓度盐水在≥1.25V/mm稳压钌/铱电极直流电流作用下产生约100
‑
1000ppm次氯酸，首次碱水按10％
‑
20％比例通过一个分流水管及开关后直接回输至原料入口再提高电解效率30％，纯化电解槽使盐酸与次氯酸分流并设开关调节盐酸出口流量，将常规电解酸水pH＜3.0增加至pH4
‑
pH5.5微酸性，次氯酸水稳定性从酸性电解水的不足半月提升至室温1
‑
3月降解少于10％。3.根据权利要求2所述的一种微酸性次氯酸电解装置，其特征在于：所述纯化电解槽和各钟叠片型电解槽及配件装配成仪器，二层电极电解槽/或组合纯化电解槽和现有叠片型电解槽均单独配用稳压10
‑
24V但容许最大36
‑
50A直流电源，水泵选用可调流量0.2
‑
2L/每分钟的大扭矩电机的变频微型水泵其电源选择稳压12
‑
24V最大15
‑
30A直流电源；再选在线工业pH计实时监测次氯酸出口pH值，及数字电流表指示相对有效氯含量估值，以及其它配件指示灯、开关、及控制单板机；使用PE水管、电线将电解槽与相关配件于一个机箱/机柜内
连接制成电解仪器。4.根据权利要求2所述的一种微酸性次氯酸电解装置，其特征在于：所述二层电极纯化电解槽改为螺旋形电解槽，为了提高盐水充分电解效率，其二层电极片作4
‑
10倍加长，延长的两片电极间以隔膜以螺旋形式一起旋转叠成圆柱形并外包圆形PE塑料壳体，螺旋圆形电解槽出口处电极间距稍拉大一点并增加一个盐酸独立出口，与电源、水泵、pH计、电流表及其它配件指示灯、开关、控制单板机一起装配成电解装置，电解微酸性次氯酸水。5.根据权利要求4所述的一种微酸性次氯酸电解装置，其特征在于：所述改进的螺旋形电解槽与现有常规5
‑
9层叠片电解槽联用，常规5
‑
9层叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：江洪，江和来，江雨康，
申请(专利权)人：江洪，
类型：发明
国别省市：