СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОНТАМИНИРУЮЩЕГО И ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА ПЕРОКСИГИДРАТА ФТОРИДА КАЛИЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОНТАМИНИРУЮЩЕГО И ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА ПЕРОКСИГИДРАТА ФТОРИДА КАЛИЯ "НИТОК"


RU (11) 2020964 (13) C1

(51) 5 A61L2/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1994.10.15 
(21) Регистрационный номер заявки: 5025112/14 
(22) Дата подачи заявки: 1992.01.28 
(45) Опубликовано: 1994.10.15 
(56) Аналоги изобретения: Никольская В.П., Титова К.В. и др. Пероксопуриты - свойства, стабильность, декантаминирующая и коррозионная активность. М.: Черноголовка, 1986. 
(71) Имя заявителя: Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения 
(72) Имя изобретателя: Никольская В.П.; Титова К.В.; Буянов В.В.; Казин В.А. 
(73) Имя патентообладателя: Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОНТАМИНИРУЮЩЕГО И ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА ПЕРОКСИГИДРАТА ФТОРИДА КАЛИЯ "НИТОК" 

Изобретение относится к получению деконтаминирующих и дезинфицирующих средств, в частности твердых производных перекиси водорода, используемых в микробиологии, медицине, пищевой и других отраслях промышленности, где возможна микробная контаминация и необходимо проведение демонтаминирующих мероприятий. Задачей изобретения является разработка простого и дешевого способа получения пероксигидрата фторида калия, позволяющего получить препарат в больших объемах, удовлетворяющих существующие потребности. В способе отгонки воды осуществляют в роторном испарителе, а при смешении компонентов именно жидкость добавляется к твердому веществу. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к получению деконтаминирующих и дезинфицирующих средств, в частности твердых производных перекиси водорода, используемых в микробиологии, медицине, пищевой и других отраслях промышленности, где возможна микробная контаминация и необходимо проведение деконтаминационных мероприятий.

В связи с неблагоприятной экологической обстановкой наметилась тенденция перехода от широко применяемых для целей дезинфекции хлорсодержащих дезинфицирующих и деконтаминирующих средств к производным перекиси водорода - пероксосоединениям, как кислотного, так и основного характера. Из кислотных пероксосоединений наиболее изучены надкислоты (надуксусная, надмуравьиная). Из пероксосоединений основного характера широкий интерес проявляется к пероксогидратам карбоната натрия, карбамида и фторида калия.

Проведенная экспериментальная оценка названных соединений по основным параметрам, имеющим первостепенное значение для практической деконтаминации, а также полученные на основе экспериментальных данных комплексные показатели качества деконтаминирующих средств (Рк) на первое место среди названных пероксогидратов вывели пероксогидрат фторида калия.

В таблице приведены сравнительные данные по пероксогидратам и перекиси водорода.

В соответствии с полученными количественными характеристиками качества деконтаминирующих средств возникла необходимость получения пероксогидрата фторида калия в промышленных масштабах. Реакция получения пероксогидрата фторида калия с перекисью водорода впервые была исследована в 1901 г. при этом показана принципиальная возможность получения моносольвата KF H2O2. Зависимость получаемого состава пероксогидрата фторида калия от концентрации перекиси водорода изучена в 1972-1973 гг. В исследовательских работах подтверждено существование моно- и дисольвата.

Зависимости состава образующихся пероксогидратов фторида калия от концентрации перекиси водорода и молярного соотношения KF:H2O2 в растворе изучена в 1976 г. Был изучен лабораторный метод синтеза KF nH2O2. Суть метода состоит в добавлении предварительно измельченного дигидрата фторида калия к охлажденному до 0оС 30%-ному раствору перекиси водорода. Раствор упаривают при 20оС в вакууме. Пары воды конденсируют в ловушке, охлажденной жидким азотом (t = -196оС). Смесь периодически перемешивают и образующуюся в конце сушки твердую фазу измельчают. В зависимости от молярного соотношения фторида или дигидрата фторида калия и перекиси водорода после отгонки воды получают продукт, отвечающий формуле KF nH2O2. При одной и той же концентрации перекиси водорода при соотношении компонентов 1:1 получают моносольват (KF H2O2), содержание перекиси водорода 30-35%. При соотношении фторида калия и перекиси водорода 1:1,5 получают смесь моно- и дисольвата, отвечающую составу KF1,5 H2O2, содержание перекиси водорода 40-45%. При соотношении фторида калия и перекиси водорода 1:(2-2,5) получают дисольват KF 2H2O2, содержание перекиси водорода 50-55%. При использовании концентрированных растворов перекиси водорода 60,0-70,0% при соотношении фторида калия и перекиси водорода (1:4)-(1:5) получают трисольват с содержанием 60-65% перекиси водорода.

К недостаткам известного способа получения различных сольватов пероксогидрата фторида калия относятся:

необходимость использования дорогого и малодоступного хладоагента (жидкого азота) для вымораживания паров воды, что делает способ дорогостоящим;

отсутствие возможности получения продукта в больших объемах, т.е. нетехнологичность способа;

длительность и трудоемкость способа из-за наличия предварительной операции по охлаждению перекиси водорода и использования хладоагентов, а также наличие промежуточной операции по дроблению дигидрата фторида калия;

наличие опасности затвердения получающегося продукта при отгонке основной массы воды, во избежание которой необходимо периодически перемешивать реакционную массу, что может привести к разложению перекиси водорода.

Задача изобретения разработка простого и дешевого способа получения пероксогидрата фторида калия, позволяющего получить препарат в больших объемах, удовлетворяющих существующие потребности.

Существенными признаками предполагаемого технического решения является смешение компонентов, в частности добавление перекиси водорода к твердому фториду калия и отгонка воды в роторном испарителе.

Существенными отличиями является то, что отгонку воды осуществляют в роторном испарителе, это позволяет значительно сократить время обезвоживания продукта, избежать использование дорогостоящего и малодоступного хладоагента - жидкого азота, что значительно удешевляет способ, а поскольку процесс испарения идет в тонком пленочном слое, не происходит изменения свойств получаемого пероксогидрата фторида калия, так как продукт находится при температуре кипения воды незначительное время, а температура кипения снижена за счет ведения процесса в вакууме.

Кроме того, использование роторного испарителя исключает опасность затвердения продукта, так как получающееся сухое вещество непрерывно счищается лопатками, шарнирно закрепленными на вращающемся роторе.

Использование роторного испарителя позволяет при варьировании основных параметров: температуры теплоносителя, скорости подачи раствора, остаточного давления в аппарате и поверхности теплообмена, производить препарат в больших количествах.

В предлагаемом техническом решении, в отличие от прототипа, при смешении компонентов жидкость добавляют непосредственно к твердому веществу при механическом перемешивании, если в этом есть необходимость, поскольку фторид калия обладает высокой степенью растворимости (45 мас.% при 18,6оС) и любые конгломераты растворяются достаточно быстро, что позволяет исключить предварительную стадию дробления. Такой порядок смешивания компонентов позволяет улучшить условия работы обслуживающего персонала, связанные с техникой безопасности, поскольку исключено пылеобразование фторидов при дроблении, а кроме того, исключается брызгообразование концентрированных растворов перекиси водорода при добавлении к нему сыпучего продукта.

Использование роторного испарителя позволяет увеличить производительность труда за счет значительного сокращения времени отгонки воды.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В емкость помещают фторид калия или дигидрат фторида калия и добавляют перекись водорода. Соотношение компонентов при синтезе зависит от необходимости получения конкретного сольвата (монопероксогидрата фторида калия; дисольвата; смеси моно- и дисольвата, отвечающее составу KF1,5 H2O2; трисольвата) в соответствии со стехиометрией.

При небходимости смесь компонентов перемешивают. Полученную смесь подают в роторный испаритель, где происходит отгонка воды и готовый препарат собирается в бункере роторного испарителя.

П р и м е р. Берут 250 мл перекиси водорода (С = 29,85%), добавляют к 200 мг дигидрата фторида калия. Затем полученный раствор после фильтрации (если есть необходимость очистки раствора от механических включений) подают в роторный испаритель, в котором происходит отгонка воды и образование сухого продукта. При остаточном давлении в роторном испарителе Р = 0,03 кгc/см2 (22,8 мм рт.ст.), температуре теплоносителя 70-95оС производительность аппарата с поверхностью теплообмена F = 0,033 м2 равна 160,5 г/ч. При этом по стехиометрии в соответствии с уравнением реакции должно получиться 195,45г сухого пероксогидрата фторида калия, а получено 144,75 г сухого продукта, с содержанием перекиси водорода 37,1% . Следовательно, выход продукта составляет 90,0%, при этом следует учесть, что содержание перекиси водорода в полученном сухом продукте выше, чем в исходном растворе перекиси водорода (37,1% вместо 29,85%). Отходом производства является дистиллированная вода с небольшим (не более 0,8%) содержанием перекиси водорода. Учитывая изложенное, следует отметить экологическую безопасность предлагаемого способа.

В известном техническом решении (прототип) твердый дигидрат фторида калия добавляют к охлажденному до 0оС раствору перекиси водорода (С = 30,0% ), раствор загружают в стеклянную емкость с отводом и краном, к которому присоединяют ловушку, помещаемую в хладоагент (жидкий азот). Воду отгоняют в вакууме при 20оС и конденсируют в ловушке. По мере выделения твердой фазы смесь периодически перемешивают, чтобы избежать затвердения продукта. Производительность составляет 18 2 г/ч.

Таким образом, время получения сухого пероксогидрата фторида калия в предлагаемом техническое решении значительно сокращается: для получения 1 кг сухого пероксогидрата фторида калия нужно затратить 6,2 ч вместо 50,5 ч в известном техническом решении. В роторном испарителе с поверхностью теплообмена F = 0,033 м2 за 1 ч получают 160 г, а в прототипе за 1 ч получают 18 г, т.е. производительность увеличивается примерно в 9 раз.

При использовании роторного испарителя с поверхностью теплообмена F = 0,5 м2 производительность аппарата составляет 10,0 кг/ч. Таким образом, при увеличении площади теплообмена роторного испарителя увеличивается производительность аппарата, что позволяет осуществить производство пероксогидрата фторида калия в широких масштабах. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения деконтаминирующего и дезинфицирующего средства пероксогидрата фторида калия, включающий смешение компонентов и отгонку воды в вакууме, отличающийся тем, что отгонку воды в вакууме осуществляют в роторном испарителе, кроме того, при смешивании компонентов жидкости добавляют непосредственно к твердому веществу.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru