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二氧化氯生产方法综述 作者：伍绍文 摘 要：二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效安全的杀菌消毒剂，应用前景广阔，本文介绍了已 经开发的各种二氧化氯生产方法以及工艺特点． 关建词：二氧化氯：生产方法 1、前言 1．1二氧化氯的性质 氯为深红色，一56℃下密度1．7659／cm3，11℃下密度1．629／cm3，超过一40。C时易爆炸。 二氧化氯蒸汽在状态、气味和带深绿色调均类似于氯气。在分压为10．7kpa下蒸汽分解可发生 温和的爆炸或“膨胀”。气体二氧化氯易溶于水形成黄色溶液，其在冷却和避光条件下是很稳定的， 件下，二氧化氯在水相中的浓度是气相中浓度的25倍。 在PH为4～7的水溶液中二氧化氯的氧化电势为0．95V。在pH大于7下二氧化氯可与碘化钾、 亚硫酸钠、亚砷酸钠和氧化亚铅等还原剂反应生成氯。在中性溶液中二氧化氯容易被氯和次氯酸钠 氧化成氯酸盐。碱性溶液中CIO：缓慢地按下式反应： 2aD2+20H一寸clo；+cto；+日2D 在阳光照射下，干燥二氧化氯气体分解成氯和氧基，在湿汽存在下生成氯化物和氯酸盐离子。 6C102+3H20—5HCl03+HCI 1．2二氧化氯的用途 二氧化氯具有独特的选择性的强氧化性和广谱生物活性，其氧化能力为Clz的2．63倍。二氧化 氯的灭菌机理是，二氧化氯分子由1个氯原子和两个氧原子组成。共结合19个电子，外层的键域存 着一个未成对的活泼电子(即属奇电子)，故具有极强的氧化特性，能使微生物蛋白质中的氨基酸分 解，断键，由此，蛋白质失去功能而导致微生物死亡。二氧化氯对甲、乙型肝炎病毒、结核杆菌、 大肠肝菌、真菌、白色念珠菌、孢子、淋病双球菌、艾滋病毒以及工业水处理中的藻类、异养菌、 铁细菌、硫酸盐还原菌等均有良好的杀灭效果，其用量低，杀灭速度快效果好，二氯化氯广泛用干 造纸漂白剂，水处理剂，杀菌消毒剂、食品保鲜剂、消毒洗涤剂、油井增产液、防霉除臭剂、空气 净化剂等。联合国世界卫生组织将其列为AI级(与水同级)第四代广谱高效安全的消毒剂。发达国 家已实际应用到各行业。我国实际应用才刚起步。 二氧化氯的生产方法 77 二氧化氯是后续产品稳定性二氧化氯和固体二氧化氯的主要原材料，制备二氧化氯是制取后续 产品的关键工序。经过不断的研究，二氧化氯的生产方法已有很多种，归纳起来为两种类型：化学 法和电解法。 2．1化学法 以主要原材料的不同又可分为三种：以亚氯酸钠为原料、以氯酸钠为原料和以氯酸为原料。 2．1．1以亚氯酸钠为原料 主要有两种方法：亚氯酸钠氧化法和亚氯酸钠酸分解法。亚氯酸钠制取二氧化氯纯度高，可接 近100％，产率90％左右，副产物少，但是亚氯酸钠昂贵，所以，这种二氧化氯发生器技术成本较高， 一般是以氯酸钠为原料的3倍左右。该法适用于小规模制备。 2．1．1．1亚氯酸钠氧化法 该法采用亚氯酸钠与氯进行反应，产生二氧化氯，国外采用该法的较多，如RioLinda公司的 Nacl02+Clz发生系统。反应式如下： 2NaCl02+C12—2C102+2NaCI 或． 2NaCl02+HClO+HCl—-2CIOz+2NaCl+H20 2．1．1．2亚氯酸钠酸分解法 亚氯酸钠酸分解法就是采用亚氯酸钠与一定浓度的酸溶液反应生成二氧化氯。我国已应用该法 研制出专利产品一实用I型二氧化氯发生器。该反应器的反应机理为： IONaCl02+5H2S04—8C102+5Na2S04+2HCI+4H20 影响该反应器反应速率的因素包括：亚氯酸钠浓度、反应酸度、反应时间、混合搅拌速度等。 5NaCl02+4HCl—4C102+5NaCI+H20 2．1．2以氯酸钠为原料 氯酸钠在酸性介中，用还原剂作用而制取二氧化氯。所用还原剂不同，而形成了不同的二氧化 氢；用不同还原剂的各种生产方法分别介绍如下。 2．1．2．1以SOz及其衍生物作为还原剂 以二氧化硫及其衍生物作还原剂的生产方法有：马蒂逊(Mathieson)法、RI法、改良的马蒂 逊法。 (1)马蒂逊(Mathieson)