粉末二氧化氯的开发与应用进展_汪多仁

!!!#年第#期天津造纸·收稿日期：!#$%$!#粉末二氧化氯的开发与应用进展汪多仁&吉化公司石井沟联合化工厂，’#!’()摘要介绍了二氧化氯的特性，电解法、化学法制备二氧化氯和固体二氧化氯的方法及其在纸浆、纺织品漂白、水处理、消毒杀菌、空气清新、洗涤剂、皮革、食品业等方面的应用和发展前景。关键词：粉末二氧化氯开发应用二氧化氯已被世界卫生组织认定为*’级高效杀菌剂和性能优良、效果很好的杀菌消毒剂，其应用领域和消费量还将大规模拓展。二氧化氯产业作为国际公认的绿色朝阳产业，其技术发展趋势是低耗节能、高效高纯、低副产的系列生产工艺；针对各个行业而开发的使用便捷、应用成熟的下游产品的应用。作为一种多用途产品，特别是固体二氧化氯贮存与使用十分方便，由此使它在食品饮料、水处理、水产品加工、医院和医药工业、造纸工业、纺织工业、旅游、餐饮业、养殖以及家庭等许多方面获得日益广泛的应用，并在大大的拓宽应用领域。无毒二氧化氯作为绿色产业已在悄然兴起。!主要性能在实际生产中加稳定剂的+,-!水溶液是一种无色、无味、无毒、无腐蚀、不易燃、不活泼的、无腐蚀性的惰性透明水溶液，在$(./(0时性质稳定，贮存期可达到!.#年，二氧化氯为双键的分子结构，键角为’’12(度，键长2’3145，具有共轭共振结构。稳定性二氧化氯的特性67值在8./之间。稳定性二氧化氯&+,-!)具有强的氧化作用，密度为#2/9:;。实际有效活性含量为(!2%<。二氧化氮在水中基本上保持不离解的形式。在水中的溶解度为2!/<&!!0)，沸点’’0，在’’0以下成为液态呈红褐色，液体密度为’21%(9:5,。熔点(/0，在低于(/0下呈固态结晶，为橙黄色，若有结晶水则成为水合结晶，呈黄色。!!##年第期天津造纸二氧化氯在水溶液中离解常数$%&很小。在水中几乎不发生离解，氧化能力为氯的!’()倍，可与酚、烷烃、氨、胺、无机与有机硫化物、氰化物、铁、锰、三级胺、有机微生物及金属离子等发生强的氧化反应，具有更佳的消毒、杀菌及漂白效果，其具有潜在的应用价值。*毒性+二氧化氯的!,水溶液用以-./0%1的剂量对小白鼠进行试验二周，未见急性中毒症，对皮肤无刺激性，用于兔眼粘膜刺激性实验，平均指数为#，属无刺激性物质和无毒物。得到234562789:;<=2>6;?7?<>423?;8;@A环保局$497&、美国农业部$=B<7&，美国食品药物管理局$C<7&的许可并被联合国世界卫生组织（D3;）列为7/级安全消毒剂。对二氧化氯进行了致突变试验（微核试验&，试验组与阴性对照组之间无显著差异，其微核试验阴性，不引起染色体畸变作用。蓄积毒性试验结果为小白鼠蓄积系数大于-，属弱蓄积性。药理、毒理安全性评价属无毒类。!工艺开发2E;!的制备方法主要分为两大类：电解法与化学法。!’/电解法电解法是将食盐水或氯酸钠的水溶液作为电解液，采用不锈钢做阴极，表面涂覆金属氧化物的石墨做阳极，在两室电解池或三室电解池$室与室之间用离子选择性透过膜隔开&中直接电解，使氯酸钠在装置内直接与盐酸反应产生二氧化氯。所用的电解液可以是食盐溶液、亚氯酸盐溶液和氯酸盐溶液。其中以食盐溶液和亚氯酸盐溶液为原料制备二氧化氯，由氯化钠电解、二氧化氯发生和氯化氢合成三部分组成一个反应系统。自F#年代以来国外先后开发了以氯化钠、氯酸钠和亚氯酸钠为电解质电解合成二氧化氯的新方法。电解槽的外壳为表面涂有较低放氧电位金属氧化物的不锈钢圆筒，内层为同轴塑料圆筒；二筒之间的间隙作为阴极室，不锈钢圆筒作阴极，塑料筒内部作阳极室，内置两个石墨电极作阳极。两室之间为由离子隔膜隔开的一个缓冲室；原料氯化钠即由缓冲室加入。电解过程中，在阴极制得烧碱溶液和氢气，阳极获得二氧化氯、氯气、过氧化氢及臭氧的混合物。该法以成本低廉的食盐为原料，可一步生成2E;!，同时副产品为具有较高附加值的成品烧碱，无废液排放，但其产品2E;!纯度较低。近年来又开发出隔膜电解法，其技术关键是对稳定剂的选择与配制工艺。当然，产品的组成还取决于某些变量，例如：以用酸—亚级酸钠生产方法为例，还取决于亚氯酸钠的浓度和纯度，盐酸的浓度与亚氯酸钠的比例，反应混合物的G3、反应时间、温度等等。采用这种方法的好处是投资少，操作简便，得率高。由于气体和液体2E;!均不稳定，在空气!!##$年第$期天津造纸中质量分数大于%#&就可能爆炸，不便贮存和运输，所以，通常将其稳定在水溶液或某些固态物质中，如将’()!溶解于含碳酸钠、过碳酸钠和硼酸钠、过硼酸钠等的水溶液中，当质量分数在百分之几*一般为+&,-&.时，形成含一定浓度有效’()!的产品，即稳定性二氧化氯。为获得更好的杀菌效果，稳定性’()!水溶液一般需要活化之后再使用，常用的活化剂是某些酸或盐，如柠檬酸、/’(、01’($、2(’($等。近年来，不少国家*