溴氯异氰尿酸消毒灭菌剂的制备方法 技术领域
本发明涉及一种溴氯异氰尿酸消毒灭菌剂的制备方法。属于卤代异氰尿酸的制备技术。
背景技术
卤代海因类、卤代异氰尿酸类和卤代甘脲类化合物是几类比较典型的高效水处理用杀生剂。尤其是溴氯二甲基海因，它具有活性高(在低于1ppm浓度下就能够非常有效的杀死水中的细菌、藻类等)、广谱杀生性、持效期长、应用pH范围广、对水中含氮化合物不敏感等特点。广泛用于冷却水系统的杀生灭藻、游泳池水的消毒净化、水产养殖业的杀菌防病等。溴氯二甲基海因在70年代于美国实现商品化，我国也有多家生产，总生产能力已超过千吨。其用量逐年上升。但是，溴氯二甲基海因在水中溶解度低，不能在短时间内释放高浓度的正一价活性卤离子，因此不适用于已经发生大面积病害的养殖水体的迅速消毒灭菌。因此，开发一种在水体中能迅速溶解释放高浓度活性卤离子的消毒灭菌剂势在必行。一溴一氯异氰尿酸盐和一溴二氯异氰尿酸虽然在五六十年代有过报道，但都是先加溴后通氯的办法制备。由于先生成的一溴代物溶解度小，迅速生成细小颗粒沉淀，导致后续氯化不完全、产品粒度过小、过滤困难而一直没有实现工业化。本发明正是基于上述问题，发明了一种中间溴化的制备方法，所得产品颗粒大、便于过滤，反应溶剂水的用量少，而且总有效氯含量高。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种溴氯异氰尿酸消毒灭菌剂的制备方法。该方法过程简单。所制备的溴氯异氰尿酸在水体中溶解速度快，在短时间内释放出的正一价活性卤离子的浓度高，特别适用养殖水体快速消毒灭菌。
溴氯异氰尿酸如下式所示：
X＝Cl或M+或1/2M2+ M＝Na或K或Mg或Ca
本发明所述的溴氯异氰尿酸系指由一溴二氯异氰尿酸和一溴一氯异氰尿酸盐构成的混合物。本发明是通过以下技术方案加以实现地：以异氰尿酸为主要原料，通过加碱溶解、氯化、溴化、再氯化、过滤、干燥主要步骤制备溴氯异氰尿酸的方法。其特征在于：将异氰尿酸溶解于碱的水溶液或者是乳浊液中，然后在0～25℃之间分别向溶液或乳浊液中通入氯气、然后滴加液溴、最后通入氯气进行氯化反应，并把反应的最终pH值控制在2～7之间，得到总有效氯为54～58％、有效溴含量为46～49％的产品。
上述反应所采用的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、碳酸钙。
当采用氢氧化钠为碱时，上述反应物料的重量比是：异氰尿酸∶氢氧化钠∶氯气∶液溴∶水＝129∶115～132∶140～180∶80∶600～3000；最佳重量比为：异氰尿酸∶氢氧化钠∶氯气∶液溴∶水＝129∶120～128∶170～178∶80∶1000～1600。
上述氯化、溴化反应的最佳温度为5-15℃。
上述反应第一阶段氯化的pH值为4～9，最佳为4.5～5.5；终了时最佳pH值为2.5～4。
本方法制备过程简单，条件易控，产品有效氯含量高，在水体中有迅速消毒灭菌作用。
具体实施方式
实施例1：在500mL四口瓶中加入240mL自来水，搅拌下加入25.2g NaOH。冷却至10℃。搅拌下缓缓加入25.8g异氰尿酸，继续搅拌5-10分钟至物料基本溶解。在快速搅拌和控制反应温度10℃条件下，通入Cl2，直到pH＝4.8后，滴加16g Br2，然后再通入Cl2直到pH＝2.5为止。所得白色固体抽滤，固体自然干燥。重64.8克。总有效氯：57.9％；有效溴：47.7％。
实施例2：在500mL四口瓶中加入240mL自来水，搅拌下加入23g Na2CO3。冷却至10℃。搅拌下缓缓加入25.8g异氰尿酸，继续搅拌5-10分钟至物料基本溶解。在快速搅拌和控制反应温度10℃条件下，通入Cl2，直到pH＝4.8后，滴加16g Br2，然后通入Cl2，直到pH＝2.5为止。所得白色固体抽滤，固体自然干燥。重63.4克。总有效氯：55.7％；有效溴：46.8％。
实施例3：在500mL四口瓶中加入240mL自来水，搅拌下加入17.5g粉末状CaO。冷却至10℃。搅拌下缓缓加入25.8g异氰尿酸，继续搅拌5-10分钟至物料成均匀奖状。在快速搅拌和控制反应温度10℃条件下，通入Cl2，直到pH＝4.8后，滴加16g Br2，然后通入Cl2，直到pH＝2.5为止。所得白色固体抽滤，固体自然干燥。重约64.9克。总有效氯：56.4％；有效溴：47.3％。