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CN111560623B - 一种连续稳定制备次氯酸的方法 - Google Patents

一种连续稳定制备次氯酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续稳定制备次氯酸的方法，通过如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2之间，电解温度控制在25℃以下，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶75混合备用；2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液通入二氧化碳，搅拌、过滤取滤液即得。本发明方法不仅可实现次氯酸溶液的连续制备，而且可有效增加次氯酸的产量及储存稳定性。

Description

一种连续稳定制备次氯酸的方法
技术领域
本发明是涉及次氯酸溶液的制备方法，具体说，是涉及一种连续稳定制备次氯酸的方法，属于消毒剂制备技术领域。
背景技术
含氯消毒剂因其价格低廉、杀菌效果优良，可满足日常生活的杀菌消毒要求。含氯水溶液中氯的主要存在形式随着pH的增加，由Cl2转化为HClO，最后转化为NaClO。现有研究表明，NaClO水溶液、HClO水溶液和酸性含Cl2水溶液均具有消毒作用。其中，酸性的含Cl2水溶液氧化电位最高，但是其在酸性条件下的稳定性问题和安全问题不容忽视。NaClO水溶液的稳定性最好，但因氧化电位低，无法实现枯草芽孢杆菌、金色葡萄球菌等快速有效杀灭，使用时常用较高浓度，易造成氯残留。相比而言，次氯酸氧化性强、分子量小、且呈电中性，易扩散到细菌表面并穿透细胞膜进入菌体内，使菌体蛋白氧化导致细菌死亡，在有效氯含量低于100mg/L时即可杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体、病毒、真菌、结核杆菌和抗力最强的细菌芽胞，因此其水溶液广泛应用于医疗卫生、食品消毒等众多领域。
目前次氯酸的制备方法，主要有电解法和化学反应方法，如何将两种方法科学结合，先电解生产原液，再化学反应生产次氯酸，以克服目前电解法产能低，化学反应法原液易退化，产品质量不好控制的缺陷，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明目的在于提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，通过对电解法和化学法的有效结合，以及对电解温度、电解液流速及二氧化碳通入速度的科学控制，以克服两种方法的不足，进而显著增加次氯酸的产率及储存稳定性。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种连续稳定制备次氯酸的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2之间，电解温度控制在25℃以下，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比 1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液通入二氧化碳，搅拌、过滤取滤液即得。所述的步骤1)中电解温度控制在15℃-25℃。
所述的步骤1)中电解液流速控制在4L/h-10L/h。
所述的步骤2)中二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1。
所述的步骤2)通入二氧化碳的速度控制在每分钟0.3kg/m3-0.5kg/m3。
与现有技术相比，本发明具有以下突出优点和有益效果：
(1)选择氯化钙作为电解液，主要利用C a 2+能够在阴极表面形成氢氧化物膜，抑制CLO-的阴极还原，提高反应后CLO-的产率，进而提高次氯酸的产率。如果电解液流速过小，电流效率降低，如果电解液流速过大，阴极OH-浓度低，导致不易形成氢氧化物膜，阴极CLO还原反应增强。本发明通过控制电解液流速，控制阴极表面形成氢氧化物膜的速度与厚度，进而保证电流效率的同时，降低CLO-的阴极还原，提高反应后CLO -的产率。
(2)电解温度如过高，会加速CLO-的分解，温度过低，会析出含氯的水合物，导致CLO-产率降低。本发明通过控制电解温度在15℃-25℃，提高CLO-的产率。
(3)通入二氧化碳的速度如过快，会引起局部过度沉淀而导致化学反应不充分、不均匀；通入速度过慢，反应时间延长，增加了CLO-在反应过程中的分解。本发明通过控制二氧化碳的通入速度，控制反应时间和效果，提高CLO-的产率和稳定性。
具体实施方式
为了使本发明更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不限制发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为7L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在20℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.4kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
实施例2
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为4L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在25℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.3kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
实施例3
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为10L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在15℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.5kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
对比例1
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为15L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在20℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.4kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
对比例2
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为0.8L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在20℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.4kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
对比例3
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为7L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在10℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.4kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
对比例4
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为7L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在30℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.4kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
对比例5
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为7L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在20℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.1kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
对比例6
本实施例提供一种连续稳定制备次氯酸的方法，包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层(RuO2/TiO2)阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速为7L/h，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在20℃，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液(电解槽出液)在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用。
2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液以每分钟0.8kg/m3通入二氧化碳，通入的二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1，搅拌、过滤取滤液即得。
试验例1
将实施例1～3、对比例1～6制得的次氯酸溶液分别在25℃和54℃恒温箱中密封贮存，定期取样，用HJ 551-2016连续滴定碘量法测定有效氯浓度，用有效氯含量变化评价次氯酸溶液稳定性，结果见下表1。
表1对次氯酸溶液有效氯含量及稳定性评价结果
Figure BDA0002510274150000051
表1结果显示：1)相比较于对比例1-6，实施例1-3所制得的次氯酸溶液具有更高的有效氯质量分数，表明实施例1-3制备次氯酸溶液产率更高；2)相比较于对比例1-6，实施例1-3所制得的次氯酸溶液在25℃和54℃密封贮存14天后的有效氯含量均显著高于对比例1-6，表明实施例1-3制备次氯酸溶液具有更高的稳定性。

Claims (3)

1.一种连续稳定制备次氯酸的方法，其特征在于包括如下步骤：1)无隔膜法电解：采用网状钛基涂层RuO2/TiO2阳极和不锈钢板为阴极，极板间距为5mm，质量浓度为3.5％的氯化钙溶液，通过恒流泵控制电解液流速，不断由底部加入电解槽中，电流密度控制在120mA/cm2，电解温度控制在25℃以下，电解时间为1h，从电解槽顶部流出的溶液在反应器中与自来水以体积比1∶65混合备用，电解液流速控制在4L/h-10L/h；2)化学法制备：往上述步骤1所得溶液通入二氧化碳，搅拌、过滤取滤液即得，其中，二氧化碳的通入速度控制在每分钟0.3kg/m3-0.5kg/m3。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中电解温度控制在15℃-25℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中二氧化碳与氯化钙溶液的摩尔比为1：1。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1680627A (zh) * 2005-02-02 2005-10-12 华东理工大学 次氯酸消毒水的制备方法
WO2019236752A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 Emmett Manuel Cunningham Stabilized hypochlorous acid
CN111109288A (zh) * 2020-03-04 2020-05-08 盛毅 一种高效环保消毒液的制备方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1680627A (zh) * 2005-02-02 2005-10-12 华东理工大学 次氯酸消毒水的制备方法
WO2019236752A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 Emmett Manuel Cunningham Stabilized hypochlorous acid
CN111109288A (zh) * 2020-03-04 2020-05-08 盛毅 一种高效环保消毒液的制备方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘忆玲.掺杂电极无隔膜电解制备次氯酸钠及其催化性能研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》.2019,(第02期),第B014-836页. *

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