[发明专利]溴氯二甲基海因消毒灭菌剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溴氯二甲基海因消毒灭菌剂的制各方法。属于卤代二甲基海因的制备技术。

背景技术

溴氯二甲基海因是美国于二十世纪七十年代开发成功的高效水处理用杀生剂。它具有性质稳定、制备工艺简单、生产成本低、活性高(在低于1ppm浓度下就能够非常有效地杀死水中的细菌、藻类等)、广谱杀生性、持效期长、应用pH范围广、对水中含氮化合物不敏感等特点。广泛用于冷却水系统的杀生灭藻、游泳池水的消毒净化、水产养殖业的杀菌防病、医疗器具的消毒灭菌、居住工作环境以及禽畜圈舍的防病消毒等。溴氯二甲基海因在70年代于美国实现商品化，我国二十世纪90年代末也已经有一些厂家相继投产，总生产能力在千吨左右，其用量逐年上升。但是，文献和专利上报道的有关溴氯二甲基海因的制备方法主要有：一种方法是用事先制备的次卤酸盐(如次氯酸钠、次溴酸钠)为卤化剂进行间接卤化；另一种方法是由卤素和碱现场制备次卤酸，进行直接卤化反应；还有就是利用溴化物和氯气为卤化剂在碱存在下进行间接一直接卤化，先用氯气把溴化物中的溴离子氧化为溴，使其进行溴化，然后再进行氯化。第一种方法，次卤酸盐在制备过程中容易分解，影响整个反应产率，且工艺复杂，生产难度大，未见工业化。第三种方法工艺简单，便于操作，国内有的生产厂家采用此法，缺点是生产成本较高，氯气的消耗量比较大。目前国外主要生产厂家采用第二种方法生产。所采用的碱主要有氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钠等。一般文献方法是把二甲基海因和碱溶于水中，然后滴加溴和通入氯气直到计量的氯气通完。上述方法的缺点是反应前期溶液碱性太强，二甲基海因分解明显，产品色泽深，收率在85～90％之间，产品纯度在90～93％，而且生产过程中产生大量废水。因此，开发一种收率高，纯度高，对环境无污染的制备工艺势在必行。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种溴氯二甲基海因消毒灭菌剂的制备方法。该方法过程简单，废水排量少，产品纯度高达95～97.5％，总有效溴含量在62～64.8％。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的。以二甲基海因为主要原料，通过它在水中或在循环使用的母液中溶解，再向该溶液依次加入液溴、氯气的同时滴加氢氧化钠溶液调控溴化、氯化反应体系的pH值，终了反应得到含有溴氯二甲基海的产物，其过程化学反应式为：之后对产物进行包括水洗、过滤和干燥后处理得到纯度为高达95～97.5％的溴氯二甲基海因产品，其特征在于，二甲基海因溶液浓度为8～15％。溴化、氯化反应在0～25℃之间进行；反应的pH值控制在7.0～9.0之间，反应的最终pH值在5.0～7.0之间。

上述溴化、氯化反应优选在10～15℃之间进行；反应的pH值优控在7.0～8.0之间，反应的最终pH值优控在5.5～6.5之间。上述二甲基海因溶液的浓度优选在10～12％。

具体实施方式

实施例1：

将25.6g二甲基海因溶于200mL水中，在搅拌下，同时滴加16g液溴和40％的氢氧化钠溶液，控制反应温度在12℃，同时控制pH值在7.5～7.8之间。滴加完溴素后，通入氯气，仍继续滴加液碱并控制pH值在7.5～7.8之间。当总共42g氢氧化钠的水溶液滴加完毕后，继续缓慢通入氯气，当pH值降至6.0时，停止反应。过滤反应生成的沉淀，用10mL水淋洗，干燥后即得成品。产品重46.4g，收率96％，纯度：97.5％。

实施例2：

将25.6g二甲基海因溶于200mL上述反应母液中，在搅拌下，同时滴加16g液溴和40％的氢氧化钠溶液，控制反应温度在13℃，同时控制pH值在7.5～7.8之间。滴加完溴素后，通入氯气，仍继续滴加液碱并控制pH值在7.5～7.8之间。当总共42g碱液滴加完毕后，缓慢通入氯气，当pH值降至6.1时，停止反应。过滤反应生成的沉淀，用10mL水淋洗，干燥后即得成品。产品重47.4g，收率98％，纯度：95.5％。

实施例3：

在3000立升搪瓷反应釜加入1800升H₂O和228公斤DMH，搅拌10分钟。在快速搅拌下，同时滴加141公斤溴(45.4升)和313公斤(211.8升)45％水银法烧碱溶液。控制pH值为7.5～7.9，待反应物料温度升至15℃时开始通冷却水降温，控制反应温度在12～13℃，滴Br₂毕，开始通入Cl₂(约186公斤)，直到滴完NaOH后pH＝6.0为止，继续搅拌5分钟。将物料打入陈化釜，陈化30分钟，降温至10℃，放出悬浮液，在滤槽中抽滤，90公斤水淋洗，最后用甩干机甩干。50～70℃烘干。产品400公斤，收率：95％，纯度：95.8％。