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一种新型消毒液及Na+型消毒液的制备方法

阅读:939发布:2023-02-28

专利汇可以提供一种新型消毒液及Na+型消毒液的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+或/和K+、少量ClO-且 溶剂 为 水 、非电性平衡的溶液,该消毒液利用溶液的电性 不平衡 使对人体无害的Na+处于异常活跃的状态,Na+会迅速进入细菌体内改变渗透压进而使细菌体裂解死亡达到物理消毒的目的,上述消毒液不会无化学残留、不会导致细菌病毒抗性提高、无环境污染;Na+型消毒液的制备方法中主要是将一定浓度的食盐水放在处理器中利用大 电流 、 低 电压 进行处理,使溶液中Cl-变为气体离开溶液的同时尽量抑制水分子中O-H键的断裂,加之对处理器中 阳极 板、 阴极 板的间距、形状及排列方式的限定,大大提高处理器的工作效率,提高处理效率。,下面是一种新型消毒液及Na+型消毒液的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+或/和K+、少量ClO-且溶剂的溶液,其特征在于:所述溶液是非电性平衡的液体,其中消毒液中Na++K+的溶度为1.50g/L~5.48g/L,ClO-的浓度为0.10g/L~0.30g/L。
2.如权利要求1所述新型消毒液,其特征在于:消毒液中的溶质仅为K+和ClO-时,物质的量比值为K+浓度为2.50g/L~3.85g/L。
3.如权利要求1所述新型消毒液,其特征在于:消毒液中的溶质包括Na+、ClO-,且物质的量比值为Na+的浓度为2.50g/L~5.20g/L。
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4.如权利要求1所述Na型消毒液的制备方法,具体步骤为:
01:纯水处理,利用纯水处理系统去除自来水中的各种杂质,并将处理后的纯水暂时保存在纯水存储罐中;
02:食盐水配制,将食盐水溶解在纯水中且食盐水的配置浓度为0.1%~10%;
03:食盐水的非电性平衡态处理,将一定浓度的食盐水在大电流电压的条件下进行处理,使食盐水中的Cl-变为Cl2的同时抑制水的电离;
04:消毒水的暂存,将03步骤中含有大量Na+、少量ClO-的非电性平衡的消毒液暂存在存储罐中;
05:消毒水的包装,将暂存在存储罐中的消毒液以固定形态的容器或非固定形态的容器定量包装
其中03步骤中使用的设备为处理箱,所述处理箱包括:可密封且绝缘材质的处理箱壳体、阳极板、阴极板、直流电源,所述处理箱壳体包括上壳体、下壳体,其特征在于:所述处理箱壳体通过设置在下壳体内的隔板将处理箱壳体分隔为N个互相连通的处理腔且每个隔板底部均加工有流通孔,所述阳极板、阴极板安装在上壳体的下板面,所述上壳体的下板面安装有N个电极板模组,所述每个电极板模组与直流电源的两极电性连接,所述上壳体与下壳体扣合安装状态下,每个处理腔中对应安装有一个电极板模组,下壳体侧板位置加工有进液口、出液口,上壳体的上板面加工有出气孔,所述下壳体中的进液口与进液管连接,所述进液管的进口端与食盐水储存罐连接,所述下壳体的出液口通过出液管与消毒水存储罐连接,所述出气孔与输气管连接;进液管是具有拐弯结构的管道,所述进液管的进口段与下壳体的侧壁连通,所述上壳体下板面宽度中心位置、下壳体宽度中心位置的隔板上端面均加工有弧形槽,壳体扣合状态下进液管的漏液管段恰好卡合在弧形槽中,其中N为大于等于2的偶数。
5.如权利要求4所述Na+型消毒液的制备方法,其特征在于:所述进液口、进液管分别位于处理箱壳体中互相对应的两侧板面,其中处理箱壳体中的进液口靠近下壳体的中部上方位置、出液口靠近下壳体的中部下方位置,使电解液上口进、消毒液下口出;处理箱壳体中包括N个体积相等的两排处理腔,沿处理箱壳体的长度方向排列并对称分布在宽度中心线两侧,所述进液管的水平直径两端均加工有漏液孔,所述处理腔均对应有漏液孔。
6.如权利要求4所述Na+型消毒液的制备方法,其特征在于:每个电极板模组包括M个阳极板、M+1个阴极板,所述M个阳极板、M+1个阴极板交叉间隔式固定,所述相邻阳极板、阴极板之间距离相等,M为大于等于2的自然数,阳极板、阴极板的平面面积相等、形状相同,所述阳极板、阴极板均包括一体成型的矩形电解体、直梯形固定体,所述阳极板、阴极板的直角梯形固定体上端面焊接固定在下壳体下板面且与直流电源的相应电极连接;所述阴极板为实心电极板,所述阳极板为网状镂空电极板,阳极板、阴极板板面加工有固定孔,绝缘杆垂直穿过电极板模组中的阳极板、阴极板且绝缘杆的两端通过绝缘螺栓螺固。
7.如权利要求4所述Na+型消毒液的制备方法,其特征在于:所述上壳体设置有N-1个金属板,所述上壳体下板面设置有2N个极板固定板,每个金属板长度两端均通过螺栓固定有极板固定板,其中不与金属板连接的两个极板固定板通过螺栓与正、负电极片连接,所述正、负电极片均通过导线与直流电源的正负极连接,N-1个金属板、与直流电源连接的正、负电极片为N个处理腔中的电极板模组供电,N个处理腔共用一个直流电源。
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8.如权利要求7所述Na 型消毒液的制备方法,其特征在于:与直流电源连接的正、负电极片与其中一个金属板沿上壳体宽度方向放置且分别位于上壳体的长度两端,剩余N-2个金属板对称分布在上壳体的宽度中心线两侧且金属板的方向平行于上壳体长度方向;其中每个金属板的两端分别跨越相邻两个处理腔,所述与直流电源电性连接的正、负电极片分别位于端部两个相邻的处理腔上方,单个处理腔中固定阳极板用的极板固定板、固定阴极板用的极板固定板通过螺栓分别与相邻金属板的长度两端部固定或者分别与电极片及其靠近金属板的长度一端部固定,上壳体宽度中心线两侧对称分布的N-2个金属板中,相邻金属板位于不同宽度坐标位置且间隔金属板位于相同宽度坐标位置,相邻金属板的两靠近端部连线平行于上壳体的宽度方向,其中正电极片、负电极片、沿上壳体宽度方向设置的金属板均与其各自靠近的金属板中互相靠近的端部连线均平行于上壳体宽度方向。
9.如权利要求8所述Na+型消毒液的制备方法,其特征在于:所述处理箱中单个处理腔的容积为V,在处理腔内对中放置的电极板模组中矩形电解体部分的最大外部轮廓为0.65V~
0.90V且处理腔内的食盐水液度线至少与矩形电解体的上端面平齐,单个阳极板、阴极板平行于矩形处理腔的最大板面放置,所述单个阳极板、阴极板矩形电解体的平面面积为S1,矩形处理腔的最大板面面积为S2,其中S1=0.7S2~0.95S2,相邻阳极板、阴极板之间的间距等于5mm~25mm之间的连续整数值。
10.如权利要求4所述Na+型消毒液的制备方法,其特征在于:03步骤中食盐水的非电性平衡态处理过程中的直流电流为30A~1000A,优选200A~700A;直流电压为0.5V~120V,优选20V~80V;03步骤中处理箱中产生的H2、Cl2通过与出气孔连接的输气管输送到废气吸收塔中去除Cl2再排放,所述05步骤中固定形态的容器包括塑料桶及其他,所述非固定形态的容器包括包装袋及其他。

说明书全文

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一种新型消毒液及Na+型消毒液的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及物理法消毒技术领域,具体为一种新型消毒液及Na+型消毒液的制备方法。

背景技术

[0002] 现今消毒液的种类有很多,例如双、碘伏、红药水、75%酒精、NaClO 各种抗生素,上述消毒液都为人类的健康做出了突出贡献,但是上述消毒液大多为化学作用;化学作用的消毒液消毒效果较好,但也带来诸多问题,由于细菌的繁殖大、速度快,所以抗生素的使用使细菌产生各种抗药性的变异,科学家不得不持续性研究杀菌性更强的抗生素,这也就意味着将会有抗药性更强的细菌出现,使抗生素的使用陷入灰色循环;除此之外,化学药剂的杀菌作用易产生残留且易造成环境污染。
[0003] 例如,幽螺杆菌病是一种螺旋形、微厌氧、对生长条件要求十分苛刻的细菌,幽门螺旋菌是可寄生在人体胃部的少数生物之一,是导致胃癌的罪魁祸首之一,世界上约有1/3的人感染,现今消灭幽门螺旋菌的主要手段是化学杀菌,但是化学杀菌除了提高幽门螺旋菌的抗药性能之外,还会破坏正常细胞的活性且不易杀除干净,易复发。
[0004] 继续寻找一种安全、环境友好且不会使病毒抗性增加的新型消毒液成为生物消毒史的艰巨任务。

发明内容

[0005] 本发明以NaClO消毒液为基础,制备出一种不平衡离子型消毒液,实现物理杀菌。
[0006] 一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+或/和K+、少量ClO-且溶剂为水的溶液,所述溶液是非电性平衡的液体,其中消毒液中Na++K+的溶度为1.50g/L~ 5.48g/L,ClO-的浓度为0.10g/L~0.30g/L。
[0007] NaClO为现今应用较广的生物消毒剂,上述溶液中含有大量的Na+或/和K+、少量ClO-,除去与少量ClO-电性中和的Na+或/和K+,剩余的Na+或/和K+无法再溶液中得到与之结合的阴离子,所以Na+或/和K+在溶液中以异常活泼的状态存在,由于细胞膜表面呈现负电性且细胞膜允许Na+、K+通过,所以当上述消毒液作用与生物体后会迅速以细菌细胞为靶向移动并穿过细菌的细胞膜进入细菌体内,由于细菌个体非常小,所以Na+、K+的进入会迅速增加细菌渗透压致使其破裂、分解、死亡,从而达到灭菌的目的,与此同时,Na+、K+是人体所需且大量存在的元素,不会对人体造成危害,上述消毒液以物理消毒为主、化学消毒为辅的消毒剂,在提升消毒效果的基础上不会导致细菌抗药性的增强,残留量极低且对环境友好。
[0008] 优选的,所述新型消毒液,其特征在于:消毒液中的溶质仅为K+和ClO-时,物质的量比值为K+浓度为2.50g/L~3.85g/L。
[0009] 优选的,所述新型消毒液,其特征在于:消毒液中的溶质包括Na+、ClO-,且物质的量+比值为Na的浓度为2.50g/L~5.20g/L。
[0010] Na+、K+均为消毒过程中对人体无害的离子,但多次实验研究表明由于K+的原子核较大,K+浓度较大时会使溶液发热,所以溶液中不适宜含有较大浓度的 K+,当根据消毒液的使用对象优先选用含有K+的消毒液时要注意K+的相对含量不可过高,以免造成溶液过热的现象。
[0011] 一种Na+型消毒液的制备方法,具体步骤如下:
[0012] 01:纯水处理,利用纯水处理系统去除自来水中的各种杂质,并将处理后的纯水暂时保存在纯水存储罐中;
[0013] 02:食盐水配制,将食盐水溶解在纯水中且食盐水的配置浓度为0.1%~10%;
[0014] 03:食盐水的非电性平衡态处理,将一定浓度的食盐水在大电流电压的条件下进行处理,使食盐水中的Cl-变为Cl2的同时抑制水的电离;
[0015] 04:消毒水的暂存,将03步骤中含有大量Na+、少量ClO-的非电性平衡的消毒液暂存在存储罐中;
[0016] 05:消毒水的包装,将暂存在存储罐中的消毒液以固定形态的容器或非固定形态的容器定量包装
[0017] 其中03步骤中使用的设备为处理箱,所述处理箱包括:可密封且绝缘材质的处理箱壳体、阳极板、阴极板、直流电源,所述处理箱壳体包括上壳体、下壳体,其特征在于:所述处理箱壳体通过设置在下壳体内的隔板将处理箱壳体分隔为N个互相连通的处理腔且每个隔板底部均加工有流通孔,所述阳极板、阴极板安装在上壳体的下板面,所述上壳体的下板面安装有N个电极板模组,所述每个电极板模组与直流电源的两极电性连接,所述上壳体与下壳体扣合安装状态下,每个处理腔中对应安装有一个电极板模组,下壳体侧板位置加工有进液口、出液口,上壳体的上板面加工有出气孔,所述下壳体中的进液口与进液管连接,所述进液管的进口端与食盐水储存罐连接,所述下壳体的出液口通过出液管与消毒水存储罐连接,所述出气孔与输气管连接;进液管是具有拐弯结构的管道,所述进液管的进口段与下壳体的侧壁连通,所述上壳体下板面宽度中心位置、下壳体宽度中心位置的隔板上端面均加工有弧形槽,壳体扣合状态下进液管的漏液管段恰好卡合在弧形槽中,其中N为大于等于2的偶数。
[0018] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,所述进液口、进液管分别位于处理箱壳体中互相对应的两侧板面,其中处理箱壳体中的进液口靠近下壳体的中部上方位置、出液口靠近下壳体的中部下方位置,使电解液上口进、消毒液下口出。
[0019] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,处理箱壳体中包括N个体积相等的两排处理腔,沿处理箱壳体的长度方向排列并对称分布在宽度中心线两侧(每排处理腔的个数为N/2),所述进液管的水平直径两端均加工有漏液孔,所述处理腔均对应有漏液孔。
[0020] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,每个电极板模组包括M个阳极板、 M+1个阴极板,所述M个阳极板、M+1个阴极板交叉间隔式固定,所述相邻阳极板、阴极板之间距离相等,M为大于等于2的自然数,阳极板、阴极板的平面面积相等、形状相同,所述阳极板、阴极板均包括一体成型的矩形电解体、直梯形固定体,所述阳极板、阴极板的直角梯形固定体上端面焊接固定在下壳体下板面且与直流电源的相应电极连接。
[0021] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,所述阴极板为实心电极板,所述阳极板为网状镂空电极板,阳极板、阴极板板面加工有固定孔,绝缘杆垂直穿过电极板模组中的阳极板、阴极板且绝缘杆的两端通过绝缘螺栓螺固。
[0022] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,所述上壳体设置有N-1个金属板,所述上壳体下板面设置有2N个极板固定板,每个金属板长度两端均通过螺栓固定有极板固定板,其中不与金属板连接的两个极板固定板通过螺栓与正、负电极片连接,所述正、负电极片均通过导线与直流电源的正负极连接,N-1个金属板、与直流电源连接的正、负电极片为N个处理腔中的电极板模组供电,N 个处理腔共用一个直流电源。
[0023] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,与直流电源连接的正、负电极片与其中一个金属板沿上壳体宽度方向放置且分别位于上壳体的长度两端,剩余N-2 个金属板对称分布在上壳体的宽度中心线两侧且金属板的方向平行于上壳体长度方向;其中每个金属板的两端分别跨越相邻两个处理腔,所述与直流电源电性连接的正、负电极片分别位于端部两个相邻的处理腔上方,单个处理腔中固定阳极板用的极板固定板、固定阴极板用的极板固定板通过螺栓分别与相邻金属板的长度两端部固定或者分别与电极片及其靠近金属板的长度一端部固定。
[0024] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,上壳体宽度中心线两侧对称分布的 N-2个金属板中,相邻金属板位于不同宽度坐标位置且间隔金属板位于相同宽度坐标位置,相邻金属板的两靠近端部连线平行于上壳体的宽度方向,其中正电极片、负电极片、沿上壳体宽度方向设置的金属板均与其各自靠近的金属板中互相靠近的端部连线均平行于上壳体宽度方向。
[0025] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,所述处理箱中单个处理腔的容积为 V,在处理腔内对中放置的电极板模组中矩形电解体部分的最大外部轮廓为0.65 V~0.90V且处理腔内的食盐水液度线至少与矩形电解体的上端面平齐,单个阳极板、阴极板平行于矩形处理腔的最大板面放置,所述单个阳极板、阴极板矩形电解体的平面面积为S1,矩形处理腔的最大板面面积为S2,其中S1=0.7S2~ 0.95S2,相邻阳极板、阴极板之间的间距等于5mm~25mm之间的连续整数值(当然也可以为非整数值,这里主要是为了计算测量方便,以保证后续电流电压作用的准确度)。阳极板、阴极板的个数根据占据处理腔体积的情况、相邻阳极板、阴极板间的间距合理调整,在空间允许的情况下,尽量增加阳极板、阴极板的数量,使萦绕在阳极板、阴极板周围的电解质可在同一时间接触较多的电子、迅速反应,促进且加快消毒液的生产。
[0026] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,03步骤中食盐水的非电性平衡态处理过程中的直流电流为30A~1000A,优选200A~700A;直流电压为0.5V~ 120V,优选20V~80V。
[0027] 本处理过程选择大电流、低电压的目的在与:处于阳极板、阴极板间的食盐水溶液可以获得大量的电子使Cl-周围充满电子,Cl-得电子后成为Cl,两个个Cl有效碰撞成为Cl2溢出处理腔,但是Na+作为金属离子无法溢出只能保留在溶液中,在此过程中由于电压较小所以能量较低不会导致大量水分子的电离,只有极小一部分的水电解生成H2,所以从处理腔的出气孔中溢出的气体中绝大多数为Cl2、仅有少部分氢气,被少部分电离的H2溢出后剩余的氧与食盐水的氯结合为ClO-。
[0028] 优选的,所述Na+型消毒液的制备方法,03步骤中处理箱中产生的H2、Cl2通过与出气孔连接的输气管输送到废气吸收塔中去除Cl2再排放,所述05步骤中固定形态的容器包括塑料桶及其他,所述非固定形态的容器包括包装袋及其他。
[0029] 上述所说的处理箱并非现有技术中普通意义的电解反应,因为处理食盐水的过程中并没有出现大面积的水电离现象,而是利用大电流、小电压的特点为溶液中的Cl-提供电子使其变为气体离开溶液的同时限制水的电离,使大量的 Na+留在溶液中形成电性不平衡、对细菌细胞攻击性较强的液体实现消毒功能,最具有显示意义的是所述消毒液是利用物理消毒法的原理杀灭细菌,避免细菌抗性的增加、无化学残留、不污染环境。附图说明:
[0030] 下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明,其中:
[0031] 图1是本发明涉及的Na+型消毒液作用原理流程示意图;
[0032] 图2是本发明涉及的Na+型消毒液的制备方法中处理箱整体结构示意图;
[0033] 图3是本发明涉及的处理箱下壳体结构示意图;
[0034] 图4是本发明涉及的处理箱上壳体结构示意图;
[0035] 图5是本发明N=2的电解箱俯视简示图;
[0036] 图6是本发明N=4的电解箱俯视简示图;
[0037] 编号对应的具体结构如下:
[0038] 处理箱壳体 1,上壳体 11,下壳体 12,隔板 121,阳极板 2,阴极板 3,直流电源 4,进液口 5、出液口 6,出气孔 7,进液管 8,漏液孔 81,绝缘杆 9,金属板 10, 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

[0039] 实验1:
[0040] 一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+、少量ClO-且溶剂为水的溶液,所述溶液是非电性平衡的液体,其中消毒液中Na+的溶度为3.67g/L,ClO-的浓度为0.21g/L。
[0041] 实验1中设备、工艺参数如下表所述,
[0042]
[0043] 实验2:
[0044] 一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+、少量ClO-且溶剂为水的溶液,所述溶液是非电性平衡的液体,其中消毒液中Na+的溶度为1.80g/L,ClO-的浓度为0.12g/L。
[0045] 实验2中设备、工艺参数如下表所述,
[0046]
[0047] 实验3:
[0048] 一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+、少量ClO-且溶剂为水的溶液,所述溶液是非电性平衡的液体,其中消毒液中Na+的溶度为4.95g/L,ClO-的浓度为0.29g/L。
[0049] 实验3中设备、工艺参数如下表所述,
[0050]
[0051] 实验4:
[0052] 一种新型消毒液,包括:含有溶质为Na+、K+、少量ClO-且溶剂为水的溶液,所述溶液是非电性平衡的液体,其中消毒液中Na+的溶度为2.95g/L,K+的溶度为1.05g/L,ClO-的浓度为0.25g/L。
[0053] 实验4中设备、工艺参数如下表所述,
[0054]
[0055] 实验5:
[0056] 一种新型消毒液,包括:含有溶质为K+、少量ClO-且溶剂为水的溶液,所述溶液是非电性平衡的液体,其中K+的溶度为3.20g/L,ClO-的浓度为0.20g/L。
[0057] 实验5中设备、工艺参数如下表所述,
[0058]
[0059] 上述实验1~4中对平衡溶液电性处理获得非平衡消毒液的工艺参数、设备参数做了具体对应,要电解的食盐水、KCl溶液的浓度越笑,应适当提高直流电源的电流、电压值,保证有足够的电子供Cl-变为氯气使用;为适应不同环境的消毒要求对消毒水进行稀释时,需要使用处理后的纯水,不应使用自来水,以免自来水中掺杂的离子降低消毒液的灭菌效果。
[0060] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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