二氧化氯制备新方法.pdf

本发明涉及一种杀菌、消毒、保鲜、漂白剂的制备方法，特别涉及一种新的二氧化氯的制备方法。该方法采用臭氧氧化亚氯酸钠产生二氧化氯，通过调节并保持亚氯酸钠溶液的pH值小于9，或者控制反应温度在40～60℃范围，使亚氯酸钠的转化率大于95％，并得到高纯度的二氧化氯。该方法简单易行、原料转化率高、既经济又环保，具有显著的优势，值得推广。

1.  一种二氧化氯制备的新方法，是采用臭氧氧化亚氯酸盐产生二氧化氯的方法，通过调节并保持亚氯酸盐溶液的pH值小于9，或者控制反应温度在40～60℃范围，使亚氯酸盐的转化率大于95％，并得到高纯度的二氧化氯。

2.  权利要求1的方法，其特征在于臭氧由可调的臭氧发生器产生。

3.  权利要求1的方法，其特征在于亚氯酸盐为亚氯酸钠，其溶液浓度视具体情况而定。

4.  权利要求1的方法，其特征在于用不含氯的酸性物质调节并保持亚氯酸钠溶液的pH值小于9，特别是调节并保持pH值为6～8。

5.  权利要求1的方法，其特征在于控制反应温度在40～60℃范围，特别是控制反应温度为45～50℃。

二氧化氯制备新方法
技术领域
本发明涉及一种杀菌、消毒、保鲜、漂白剂的制备方法，特别是涉及一种新的制备二氧化氯的方法。
背景技术
为控制“三致物质”(致癌、致畸、致突变)的产生，人们逐步应用二氧化氯(ClO₂)替代氯气的使用。二氧化氯具有强力杀菌、消毒、保鲜、漂白等作用，已经广泛应用于医疗、食品、水处理、造纸、纺织、卫生、养殖等行业。ClO₂是目前国际上认可的第四代消毒剂，并被世界卫生组织(WHO)列为AI级广谱、高效和安全的消毒剂。
目前，二氧化氯的制备方法主要有还原法、氧化法和电解法。一、还原法是用氯酸钠在强酸条件下与还原剂反应制备二氧化氯，还原剂有氯化钠、过氧化氢、草酸、二氧化硫、醇类等。还原法的优点是生产原料成本较低，缺点是：二氧化氯纯度不够有氯气掺杂，易产生“三致物质”，限制了使用范围；氯酸钠转化率低，需要耐酸设备，设备投资大；副产物较多，有大量废酸排放。二、氧化法是用亚氯酸钠与酸或者氧化剂反应制备二氧化氯，所采用的酸既可是无机酸也可用有机酸，所采用的氧化剂有次氯酸盐、氯气或过硫酸盐等。氧化法的优点是制备的二氧化氯纯度比还原法的高，可应用范围广，缺点是：生产原料如亚氯酸钠、有机酸及氧化剂的成本都比较高；用酸活化亚氯酸钠时其理论转化率仅有80％且具有腐蚀性；使用含氯氧化剂时又易导致二氧化氯不纯。三、电解法是电解氯酸钠或氯化钠制备二氧化氯，该方法的优点是生产原料成本较低，缺点是：电解设备复杂，投资成本高；产气量不稳定，产品二氧化氯纯度不高；设备故障率高，耗电量大。
发明内容
本发明的目的是提出一种简单易行、成本相对较低的制备二氧化氯的新方法。
本发明提出的二氧化氯制备新方法，是采用臭氧氧化亚氯酸钠产生二氧化氯，其主要的化学反应方程式如下：
O₃+2ClO₂^-+H₂O→2ClO₂+O₂+2OH^-
通过调节并保持亚氯酸钠溶液的pH值小于9，或者控制反应温度在40～60℃范围，使亚氯酸钠的转化率大于95％，并得到高纯度的二氧化氯。
利用本发明的方法制备二氧化氯，其工艺简单易行，只须用臭氧发生器不断供应臭氧去氧化添加的亚氯酸钠溶液并用纯水吸收二氧化氯即可；原料亚氯酸钠的转化率高，达95％以上；产生的二氧化氯不含氯气，其纯度比现有的氯酸盐还原法高；利用电能产生臭氧作为氧化剂，既经济又环保，比现有的亚氯酸钠氧化法有优势；无须强酸，没有酸性腐蚀问题；无论反应完全与否，亚氯酸钠溶液都可以重复使用，无三废排放；采用本发明的方法，可以同时或分别提供杀菌、消毒、漂白剂臭氧和二氧化氯。本发明具有显著的优越性，值得推广。
具体实施方式
实例1、5334.6mg/L的亚氯酸钠溶液150mL，用磷酸二氢钠调节并保持pH值约为6.5，空气气源，80％臭氧，2g/h臭氧发生量，纯水吸收二氧化氯，34min反应完成，亚氯酸钠转化率98.0％。
实例2、4855.3mg/L的亚氯酸钠溶液110mL，用稀硫酸调节并保持pH值约为7.5，空气气源，80％臭氧，2g/h臭氧发生量，纯水吸收二氧化氯，30min反应完成，亚氯酸钠转化率96.5％。
实例3、5851.4mg/L的亚氯酸钠溶液150mL，水浴加热并控制反应温度为50℃，冷凝回流，空气气源，80％臭氧，2g/h臭氧发生量，纯水吸收二氧化氯，28min反应完成，亚氯酸钠转化率95.8％。
实例4、7021.2mg/L的亚氯酸钠溶液140mL，水浴加热并控制反应温度为60℃，冷凝回流，空气气源，80％臭氧，2g/h臭氧发生量，纯水吸收二氧化氯，29min反应完成，亚氯酸钠转化率95.2％。