[发明专利]一种以食盐为原料制造超高纯度次氯酸水溶液的脱盐方法与装置

说明书

本发明公开了一种以食盐为原料制造超高纯度次氯酸水溶液的脱盐方法与装置，其主要的技术方案是以食盐为原料，将电解含氯电解质的步骤和去除离子杂质的脱盐步骤是在单一槽体内连续进行，可持续地馈入原料及持续地收获反应完成的高纯度次氯酸水溶液，以实现了连续化生产，藉此可提高次氯酸水溶液的制造效率及纯度及降低生产成本。

技术领域

本发明涉及用于制造一种以食盐为原料制造超高纯度次氯酸水溶液的脱盐方法与装置。

背景技术

次氯酸水是全世界使用量最多的消毒剂，被广泛地使用于食品本身、食品盛装容器及包装材料的消毒。近来发生新型冠状病毒(例如COVID-19)疫情，不仅导致酒精类消毒制品在市场上缺货，也彰显出了次氯酸水在环境清洁和消毒上的重要性。

次氯酸是一种弱酸，其在水溶液状态下，次氯酸在pH值在3-6之间大致上呈分子形式(HClO)，在 pH值在9以上时大半会解离成为次氯酸根离子(ClO^-)，而pH值在3以下则容易产生有毒性的氯气。一般认为，分子形式的次氯酸是起到消毒作用的主要物质。就杀菌力而言，次氯酸分子的消毒能力约为次氯酸根离子的80到100倍，其主要是通过氧化作用来破坏病原体的蛋白质分子结构，从而杀死细菌及抑制病毒的活性。

次氯酸水通常是通过电解碱金属氯盐或碱土金属氯盐的水溶液来进行制备：例如电解氯化钠和氯化钾的水溶液则可以在电解电极的阳极获得次氯酸。而采用电解方法得到的次氯酸盐水溶液呈现弱碱性，通常需要再添加盐酸、磷酸、柠檬酸等酸性活化成份来降低pH值，以加强其消毒能力。然而，电解残留下来的金属盐离子可能会促使次氯酸加速还原而丧失其清洁和消毒能力，导致次氯酸水的商品寿命缩短。因此，业界已提议可以藉由移除次氯酸盐水溶液内的金属盐离子来提升次氯酸水的质量。

中国台湾专利I427189公开了一种次氯酸灭菌水的制造方法，其方案是将电解反应产生的次氯酸水溶液导引通过阳离子交换树脂，使得电解水中的金属离子被阳离子交换树脂中的氢离子所置换，以便将pH值调整在5.5-6.5的范围内。日本专利特开2009-274950的方案是将次氯酸盐溶液依序通过氢型阳离子交换树脂和氢氧型阴离子交换树脂，以获得分子态的次氯酸溶液。中国台湾专利I631072的方案是将次氯酸钠溶液导入弱酸性离子交换树脂管柱，使次氯酸水溶液的pH值在pH 3.5-7.5之间。日本专利特开2019202907的方案则是将弱酸性离子交换树脂颗粒加入次氯酸盐溶液进行搅拌，使树脂捕集金属离子，接着再分离出离子交换树脂，以便增进次氯酸水溶液的保存期限。

上述专利文件均是采用离子交换树脂来脱除次氯酸盐溶液内的离子杂质，它们所公布的方法都是先于电解槽中完成电解反应，再将制得的次氯酸盐溶液导入另一容纳有离子交换树脂的容器中进行脱盐处理，冗长的制造流程相当耗时且效率低下。

据此，相关技术领域对于更高效率，更高纯度的次氯酸水溶液的制造方法和制造装置，仍然存在有高度的需求。

发明内容

因此基于以上背景技术存在的问题，为了满足上述产业需求，本发明人努力地进行研究发展，从而获得了本发明的一种以食盐为原料制造超高纯度次氯酸水溶液的脱盐方法与装置。本发明主要的技术方案是将电解含氯电解质的步骤和去除离子杂质的脱盐步骤是在单一槽体内连续进行，可实现连续化生产，藉此可提高次氯酸水溶液的制造效率，降低生产成本。

本发明的技术方案为：

一种以食盐为原料制造超高纯度次氯酸水溶液的脱盐方法，其包括下列步骤：

(1)使含氯电解质水溶液在一个沿着一纵长方向延伸的槽体内朝着其纵长方向流动；

(2)电解：将上述含氯电解质水溶液加以电解，以得到含有次氯酸根的粗制溶液；

(3)脱离离子成份：在实质垂直于该纵长方向的横向上施加一电场，以吸引并且藉此脱除含有次氯酸根的粗制溶液中的离子成份，而获得次氯酸水溶液。