[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生用于消毒劑用途的pH受控的次鹵酸水溶液的電解裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910178453.2
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101713080A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·A·謝爾森;J·W·韋格林;W·J·赫姆克
• 申請（專利權(quán)）人: 高爽工業(yè)公司
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B9/06
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于形成次鹵酸(hypohalous?acid)的方法，且進一步 涉及用于產(chǎn)生用于消毒劑用途的pH受控的次鹵酸水溶液(pH-controlled hypohalous?acid?aqueous?solution)的至少單個液體室電解裝置(liquid?chamber electrolytic?device)。此種方法和裝置具有其中溶液的pH能被調(diào)節(jié)和優(yōu)化的 優(yōu)勢。此種方法和裝置具體地用于制備次氯酸。具體地說，從裝置流出的生 成的流出物(effluent)可以是HClO的水溶液，其適合于用于洗手液(hand sanitizer)。

背景技術(shù)

其它人已經(jīng)嘗試了使用多種方法來生產(chǎn)次鹵酸。例如，生產(chǎn)次氯酸 (HClO)的低氯化物水溶液的一種方法包括在反應(yīng)器烘干機(reactor?dryer) 中使用氯氣噴灑水化的堿金屬氫氧化物(aqueous?alkali?metal?hydroxide)或 堿土金屬氫氧化物的細小液滴以制成次氯酸氣體和固體金屬氯化物。產(chǎn)生細 小液滴的噴霧需要高壓力，并且因此需要高能量輸入。隨后使次氯酸氣體和 水蒸氣一起冷凝，這需要制冷設(shè)備以達到冷凝溫度，以便產(chǎn)生冷凝的次氯酸。 該工藝的缺點包括難以處理固體鹽、高氯比率以及能量低效率。

也具有前文提到的缺點的用于制造水化次氯酸(aqueous?hypochlorous acid)的另一個工藝包括將堿金屬氫氧化物溶液噴灑到氯氣氛中，引起HClO 汽化以及生成干燥的固體鹽。與HClO和水蒸氣的冷凝形成對照，該工藝通 過將HClO吸收在水中而生產(chǎn)水化的HClO溶液。

又一個工藝使用有機溶劑從鹽溶液中萃取HClO。該工藝的麻煩在于需 要從有機溶劑中進一步移除HClO以生產(chǎn)水化的HClO溶液、需要從鹽溶液 中移除殘余的溶劑以及在于HClO與有機溶劑的不想要的反應(yīng)。

盡管有用于生產(chǎn)次氯酸的若干種已知的工藝，但是仍保留有對于用于生 產(chǎn)適合于消毒劑用途的次氯酸溶液的快速的、安全的以及有效率的工藝的需 要。因此，已經(jīng)在尋求不要求處理固體鹽副產(chǎn)物或氯氣輸入的方法，因為需 要具有更高的能量效率的方法，其不要求大的加熱/冷卻循環(huán)或?qū)τ诠┮旱母? 壓力。

一種用于生產(chǎn)適合作為食物處理中的消毒劑使用的次氯酸溶液的方法 描述了通過將液體酸和加壓的載體流混合來控制流的次氯酸鹽/次氯酸平衡， 其中加壓的載體流已經(jīng)通過添加氯化劑而被氯化。通過降低液體流的pH， 液體流的次氯酸對次氯酸鹽的相對比率被增加。此工藝允許操作加壓流以便 產(chǎn)生特定濃度的次氯酸，從而提供比反應(yīng)工藝更強的控制；然而，此工藝需 要引入除了處于優(yōu)選的高溫的空氣之外的氣態(tài)物質(zhì)。

在現(xiàn)有發(fā)明中，已經(jīng)應(yīng)用了涉及酸液生產(chǎn)的電解槽(electrolytic?cell)。這樣 描述的一個發(fā)明提供了電解槽和用于通過電解生產(chǎn)過氧化氫溶液以及次氯酸根 (hypohalide)的工藝，其中次氯酸根和過氧化氫分別在陽極室和陰極室中 生產(chǎn)。該發(fā)明具體地涉及海水處理方法，其中將想要的產(chǎn)物過氧化氫和次氯 酸重新引入海水中以有效地處理水。然而，該發(fā)明需要使用雙室裝置，并且 過氧化氫可能不適合于日常的洗手液配方。

之前也已經(jīng)使用了電化學(xué)裝置來生產(chǎn)強酸消毒液體。一種用于水處理設(shè) 施的這樣的裝置使用用于產(chǎn)生和分配包含低濃度且其pH為3或更小的次氯 酸的強酸消毒液體的設(shè)備。在該設(shè)備中，鹽水經(jīng)過形成于正電極板和負電極 板之間的通道，該通道被布置成面向屏障膜(barrier?membrane)的對置的表 面，在其中，直流電壓被加在電極之間以電解鹽水。該屏障膜防止正電極的 產(chǎn)物和負電極的產(chǎn)物混合。包含次氯酸的酸液可以通過使水溶液流過屏障膜 和正電極之間的空間流出電解槽而得到。

在涉及獲得低pH的水化酸溶液的另一種方法中，也使用雙室類型的電 解槽裝置，生產(chǎn)了包含降低量的氯化物的用于消毒的強酸水，從而使氯化物 離子在陽極氧化。使用此種設(shè)備，與先前描述的發(fā)明一樣，需要最終產(chǎn)物的 pH小于3，并且因此不適合于日常的洗手液配方。