[发明专利]一种用于无隔膜电解池不添加盐酸生产微酸性次氯酸水的方法

说明书

本发明公开了一种用于无隔膜电解池不添加盐酸生产微酸性次氯酸水的方法，属于环保消毒和化工生产技术领域。本发明以网状钌钛合金电极作为阴极和阳极，以氯源、酸度调节剂和稳定剂作为电解质，通过电解制备微酸性次氯酸水。其中，氯源为氯化钠和/或氯化钾，酸度调节剂为柠檬酸和/或抗坏血酸，稳定剂为醋酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐中的一种或多种。通过本发明生产微酸性次氯酸水的方法，能够使电解过程中的电解质溶液以及产出的次氯酸水稳定在微酸性条件下，克服隔膜式电解池产出碱性废液的问题，以及无隔膜式电解池添加盐酸作为电解质的缺点。

技术领域

本发明属于环保消毒和化工生产技术领域，特别是涉及一种用于无隔膜电解池不添加盐酸生产微酸性次氯酸水的方法。

背景技术

微酸性次氯酸水，是一种以次氯酸(HClO)为主要有效成分的消毒剂，其pH值在6.2-6.8之间，接近人体健康口腔的pH值，且具有高氧化性，不具有刺激性气味，是一种无害、安全、应用范围广泛的消毒剂。微酸性次氯酸水中的有效成分是以次氯酸分子为主要存在形式，相比次氯酸根(ClO^-)，次氯酸分子不带电荷，更容易被病毒或细菌吸附，并且，次氯酸分子能够氧化并穿透细菌细胞壁以及病毒外壳，氧化破坏细菌和病毒内部的核酸、蛋白酶等物质，因此，在灭活相同含量的细菌或病毒时，微酸性次氯酸水的投加量要低于其他的含氯消毒剂。微酸性次氯酸水有效氯浓度为50mg/L时，即可达到很强的消毒作用。微酸性次氯酸水除了具有消毒速度更快、消毒能力更强的优点外，还能分解异味、净化空气，并且没有刺激性。在2019年4月开始实施的标准（GB/T36758-2018）中，被认定为可以直接接触人体皮肤和黏膜的消毒剂。

电解法是生产次氯酸水的常见方法。目前市场上有很多电解产次氯酸水的设备，主要分为两种，一种是具有隔膜式电解槽的设备，另外一种是以无隔膜式电解槽为基础开发的设备。在隔膜式电解槽设备内，包含阴极电解槽和阳极电解槽，这两个电解槽以质子交换膜连接。电解时，以氯盐为电解质，在阳极电解槽产生强酸性次氯酸水，阴极电解槽产生含氢氧根离子的强碱性溶液。这种隔膜式电解槽生产的次氯酸水其pH值可以达到3-4，此时次氯酸水酸度较高，使用过程中会腐蚀金属等器具，并且在该酸性条件下，次氯酸容易分解为氯气，在使用过程中对人具有刺激性，此外，阴极产生的碱性溶液常被当做废液排放，增加环保负担。以无隔膜式电解槽为基础的设备里，阳极电极和阴极电极同时位于一个电解槽内，设备结构相对于隔膜式电解槽要更为简单，并且由于无需添置质子交换膜，设备成本和寿命要比隔膜式有所改善。

但是无隔膜式电解槽，通常以盐酸或盐酸和氯盐的混合物为电解质，因为如果仅以氯盐为电解质，由于阴极会消耗电解液中的氢离子，造成在无隔膜式电解槽内只能生成具有碱性的次氯酸盐溶液，而以盐酸或盐酸和氯盐的混合物为电解质时，可以用盐酸来提供阴极所需消耗的氢离子，因此能够维持反应产物pH值不成碱性，从而生产出次氯酸水溶液。这种添加盐酸的无隔膜式电解槽，由于电解过程中pH不稳定，常会在反应前期出现投加盐酸过量的情况，造成电解过程逸出氯气，降低次氯酸的产率。另外，盐酸作为易制毒药剂，在生产过程中因受到管制而不适于大量存储，尤其是家庭用无隔膜电解槽，更不宜采用盐酸作为制备微酸性次氯酸水的电解质。

综上，就目前电解法制备微酸性次氯酸水而言，以无隔膜电解槽为基础的设备能够降低隔膜式电解槽产生的碱性废液含量，并降低次氯酸水酸度，使其更符合微酸性条件，并提高次氯酸水稳定性，但无隔膜电解槽多以盐酸作为电解质添加剂来生产次氯酸水，如何在不添加盐酸作为电解质的无隔膜电解槽内直接生产微酸性次氯酸水，是本领域内亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种用于无隔膜电解池不添加盐酸生产微酸性次氯酸水的方法，本发明以网状钌钛合金电极作为阴极和阳极，以氯源、酸度调节剂和稳定剂作为电解质进行电解来制备微酸性次氯酸水。通过这种方法，能够稳定电解过程中电解质溶液以及产出的次氯酸水在微酸性条件下，克服隔膜式电解池产出碱性废液的问题，以及无隔膜式电解池添加盐酸作为电解质的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：