專(zhuān)利名稱(chēng)：使用氣態(tài)二氧化氯給被包圍空間去污染的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在減輕或消除腐蝕的條件下使用氣態(tài)二氧化氯整治被包圍 (enclosed)空間或給其去污染的方法。
背景技術(shù)：
二氧化氯(ClO2)用作殺菌劑是已知的。二氧化氯是一種強(qiáng)力的氧化劑和消毒劑， 其已被用于各種不同的氣相應(yīng)用(gas phase applications)，包括食物的消毒、氣味控制、 排除炭疽菌和其它微生物的污染、霉菌整治、中國(guó)產(chǎn)墻板整治、醫(yī)療廢棄物的消毒以及油氣注井的增注。例如，在2001年發(fā)現(xiàn)含有炭疽桿菌芽孢(炭疽菌)的信件之后，二氧化氯氣體被用于給華盛頓哥倫比亞特區(qū)的哈特參議院辦公大樓去污染。第11/270，973號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2006/0228253)公開(kāi)了大規(guī)模使用二氧化氯氣體來(lái)熏蒸和消毒的方法。類(lèi)似地，在哥倫比亞特區(qū)、新澤西州和佛羅里達(dá)州發(fā)現(xiàn)炭疽菌之后，二氧化氯氣被用來(lái)給那里的郵件處理和其他商用建筑物去污染。第11/576，498號(hào)美國(guó)申請(qǐng)(美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2009/0081310)公開(kāi)了有效和大規(guī)
模地使用二氧化氯來(lái)進(jìn)行霉菌整治的方法。第61/173，844和61/252，422號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)公開(kāi)了使用二氧化氯來(lái)原位整治現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)中的石膏板，以消除硫酸鹽還原菌以及使與墻板接觸的活性金屬硫化物氧化的方法。盡管二氧化氯作為可行的熏蒸劑多次取得成功并得到普遍接受，但將其廣泛地用作氣相滅菌劑具有嚴(yán)重的缺陷。因?yàn)镃lA是有高度氧化性的，其易于在熏蒸處理結(jié)束后腐蝕位于被包圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的某些物品。雖然二氧化氯對(duì)金屬的腐蝕比氯要小在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的，但已顯示二氧化氯的氣相應(yīng)用可導(dǎo)致建筑物內(nèi)的某些金屬(無(wú)論是結(jié)構(gòu)自身或是位于其內(nèi)的所容物)的腐蝕。本發(fā)明的一個(gè)方面是減輕建筑物內(nèi)所容物，諸如電子設(shè)備(例如電話設(shè)備、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)和其他電子辦公設(shè)備)、家具等等的腐蝕，同時(shí)仍能使用氣態(tài)二氧化氯實(shí)現(xiàn)成功的去污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及減輕在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用時(shí)的腐蝕的方法，包含以下步驟調(diào)節(jié)(climatizing)被包圍容積至相對(duì)濕度不超過(guò)約56% ；生成二氧化氯氣體；以及將二氧化氯氣體以某有效的濃度時(shí)間(CT)值導(dǎo)入被包圍容積，以達(dá)致目標(biāo)生物殺滅或污染物的氧化的所期望的水平。本發(fā)明還涉及在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的方法，包含以下步驟調(diào)節(jié)被包圍容積至相對(duì)濕度等于)；生成二氧化氯氣體；以及將二氧化氯氣體以等于 y (ppmv-hrs)的二氧化氯CT值導(dǎo)入被包圍容積，其中y等于6x2_870x+32100士 1000，χ為等于該％ RH的5和56之間的數(shù)字。本發(fā)明進(jìn)一步涉及在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的方法，包含以下步驟調(diào)節(jié)被包圍容積，以達(dá)致約5%至約56%范圍內(nèi)的相對(duì)濕度(RH)；生成二氧化氯氣體；以及將濃度在25 1^至10，OOOppmv范圍內(nèi)的二氧化氯氣體導(dǎo)入被包圍容積適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，以達(dá)致等于 y(ppmv-hrs)的二氧化氯 CT 值；其中 y = 6x2_870x+32100士 1000，χ 為等于該％ RH 的 5 和56之間的數(shù)字。本發(fā)明還涉及在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的方法，包含以下步驟調(diào)節(jié)被包圍容積，以達(dá)致在約5%至約56%范圍內(nèi)的相對(duì)濕度(RH)；生成二氧化氯氣體；以及在二氧化氯氣體濃度和接觸時(shí)間的特定條件下導(dǎo)入二氧化氯氣體，該些特定條件對(duì)于在氣相應(yīng)用過(guò)程中消除被包圍容積內(nèi)的污染物以及進(jìn)一步減輕被包圍容積內(nèi)的腐蝕是有效的。


圖1是總結(jié)在48% RH和RH時(shí)的腐蝕研究處理數(shù)據(jù)的圖表。圖2A-2D是鋼制物體經(jīng)受48% RH和RH的二氧化氯的照片。圖3是總結(jié)金屬物體在各種不同RH值時(shí)的腐蝕數(shù)據(jù)的表。圖4是低碳鋼隨RH的失重變化的圖。圖5是芽孢濾紙條隨CT和RH的殺滅率變化的圖。圖6是適合用于本發(fā)明的方法中的裝置的示意圖。圖7示意性地描述了使用圖6中所述的裝置來(lái)控制該結(jié)構(gòu)中的濕度；圖7Α描述了氣態(tài)CW2應(yīng)用中的調(diào)節(jié)步驟，圖7Β描述了中間步驟，而圖7C描述了熏蒸過(guò)程中的調(diào)節(jié)控制步驟。圖8Α示意性地描述了使用該裝置來(lái)生成ClO2。圖8Β示意性地描述了使用該裝置來(lái)將氣態(tài)CW2導(dǎo)入該結(jié)構(gòu)。圖8C示意性地描述了使用該裝置來(lái)將過(guò)量的流體從該系統(tǒng)抽空。圖9是適合用于本發(fā)明的方法中的替代性裝置的示意圖。圖9Α示意性地描述了使用該裝置來(lái)調(diào)節(jié)。圖9Β示意性地描述了使用該裝置來(lái)生成二氧化氯。圖9C示意性地描述了使用該裝置來(lái)將二氧化氯導(dǎo)至該結(jié)構(gòu)。圖9D示意性地描述了使用該裝置來(lái)洗滌來(lái)自該結(jié)構(gòu)的二氧化氯氣體。
具體實(shí)施例基于過(guò)去的整治努力，一般普遍已接受為了達(dá)致足夠殺滅，用二氧化氯蒸熏建筑物最少須有相對(duì)濕度(RH)約65%，而目標(biāo)CW2濃度和暴露時(shí)間為750ppmv和12小時(shí)，總濃度為9000ppmv-hrs (CT)。其他研究者推薦對(duì)于125和10550ppmv之間的ClO2濃度，RH要大于 70%。在目前的EPA指弓I下，CW2應(yīng)用于建筑物整治須有相對(duì)濕度75%，暴露9000ppmv-hrs。2008年9月發(fā)布的標(biāo)題為材料需求研究二氧化氯氣體與建筑物材料的相互作用的EPA報(bào)告描述了在RH高于75%、溫度高于25°C時(shí)，在地毯、涂漆鋼、石膏墻板、吊頂板、木材和混凝土的樣本上進(jìn)行的手套箱試驗(yàn)。采用的二氧化氯的濃度為IOOOppmv * 2000ppmv， 而目標(biāo)CT為12，000ppmv-hrS。二氧化氯的需求隨建筑材料的種類(lèi)而變化，但是在試驗(yàn)的過(guò)程中遇到相當(dāng)多因電子元件、流量計(jì)和泵的腐蝕而致的操作問(wèn)題。在試驗(yàn)箱內(nèi)的不銹鋼部件上也能觀察到腐蝕。在被包圍容積內(nèi)進(jìn)行二氧化氯氣相應(yīng)用，以在其中實(shí)現(xiàn)污染物的消除和減輕腐蝕的本發(fā)明的方法中，調(diào)節(jié)被包圍容積，以達(dá)致約5%至約56%、優(yōu)選約35%至約53%、更優(yōu)選約40%至約52%、更加優(yōu)選約45-50%、最優(yōu)選約45%至約48%的范圍內(nèi)的相對(duì)濕度 (RH)。以約 10°C (50° F)至約 32°C (90° F)、優(yōu)選約 18°C (65° F)至約 (85° F)的溫度調(diào)節(jié)被包圍容積?！拔廴疚锏南北欢x為消除污染物的至少95%、或優(yōu)選消除污染物的至少98%、或者更優(yōu)選消除污染物的至少99%。被包圍容積內(nèi)的污染物可選自由以下物質(zhì)組成的群組細(xì)菌、芽孢、霉菌、真菌毒素、變應(yīng)原、昆蟲(chóng)、幼蟲(chóng)、蛛形綱動(dòng)物、蜥蜴及其組合。被包圍容積可包括選自由以下物體組成的群組金屬物體、非金屬物體及其組合。被包圍容積內(nèi)的金屬物體可由選自由以下組成的群組的金屬形成鋼、鋁、鐵、銅、 鉻、鉛及其組合。非金屬物體可由選自由以下組成的群組的材料形成木材、磚、石、煤渣混凝土、瓷磚、吊頂板、地毯、織物及其組合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，二氧化氯氣體以等于y (ppmv/hrS)的二氧化氯CT值被導(dǎo)入被包圍容積，其中y = 6x2-870x+32100士 1000，χ等于％ RH。在另一實(shí)施例中，二氧化氯氣體以約29，000ppmv-hrs至約1000ppmv-hrs的CT值被導(dǎo)入被包圍容積。在又另一實(shí)施例中，二氧化氯氣體以約25ppmv至約10，000ppmv、優(yōu)選約500ppmv至約30，OOOppmv的濃度被導(dǎo)入被包圍容積。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的過(guò)程中減輕腐蝕的方法包括以下步驟調(diào)節(jié)被包圍容積，以達(dá)到在約5%至約56%的范圍內(nèi)的相對(duì)濕度，以及將二氧化氯氣體以約1000ppmv-hrs至29，000ppmv-hrs的CT值導(dǎo)入被包圍容積。C10,的氣相應(yīng)用過(guò)程中的腐蝕減輕實(shí)驗(yàn)如本文中所使用，“CT”，或總濃度，等于二氧化氯濃度的時(shí)間加權(quán)平均值乘以以小時(shí)為單位的暴露時(shí)間。在二氧化氯濃度與以小時(shí)為單位的暴露時(shí)間關(guān)系的圖中，CT會(huì)等于曲線下的面積。例如，如果在12小時(shí)的暴露時(shí)期內(nèi)的時(shí)間加權(quán)平均二氧化氯濃度為 750ppmv,則 CT 會(huì)為 9000ppmv_hrs。在二氧化氯的氣相或汽相應(yīng)用中，典型的二氧化氯濃度在500至3000ppmv的范圍內(nèi)，而暴露時(shí)間典型地約為8至12小時(shí)。例如，已發(fā)現(xiàn)在12小時(shí)的期間內(nèi)范圍在約500 至1500ppmv的時(shí)均二氧化氯氣體濃度對(duì)于殺滅霉菌芽孢和消除致敏影響是有效的(CT = 6000-18000ppmv-hrs)。類(lèi)似地，已發(fā)現(xiàn)9000ppmv-hrs的CT對(duì)于殺滅炭疽菌是有效的。按照這些二氧化氯濃度范圍，在實(shí)驗(yàn)室中的ClO2暴露室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室腐蝕研究。 如圖1中所見(jiàn)，在平均相對(duì)濕度為48^^53^54%和72%時(shí)測(cè)定二氧化氯對(duì)選定材料組的腐蝕作用。在RH等于48 %、53 %和M %時(shí)，于各樣本使用足以達(dá)致等于約9000CT (ppmvhrs) 的二氧化氯總濃度的二氧化氯濃度在6小時(shí)的期間內(nèi)進(jìn)行研究。(見(jiàn)圖1和3)。在RH等于72%時(shí)，使用的二氧化氯濃度足以達(dá)致等于約6400CT(ppmvhrS)的二氧化氯總濃度。(見(jiàn)圖3)。所試驗(yàn)的樣本包含鋁；銅；鍍鋅鋼；鍍鋅終飾釘；鋼終飾釘；開(kāi)箱刀的刀片；直緣剃刀的刀片；低碳鋼；以及低碳鋼(磨損的)。在進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)時(shí)，各個(gè)所期望的％ RH水平的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)如下
權(quán)利要求
1.在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的方法，包含調(diào)節(jié)該被包圍容積至等于的相對(duì)濕度(RH)；生成二氧化氯氣體；以及將該二氧化氯氣體在二氧化氯氣體濃度和接觸時(shí)間(CT條件)的特定條件下導(dǎo)入該被包圍容積；其中所述RH在約5%至約56%之間的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述RH在約35%至約53%的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述RH在約45%至約48%的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在濃度約為25ppmv至約10，OOOppmv時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述CT條件在所述氣相應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于(a)消除所述被包圍容積內(nèi)的污染物；和/或(b)減輕所述被包圍容積內(nèi)的腐蝕是有效的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述RH在約35%至約53 %的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述RH在約45%至約48 %的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述被包圍容積內(nèi)的所述污染物選自由以下物質(zhì)組成的群組細(xì)菌、芽孢、霉菌、真菌毒素、變應(yīng)原、昆蟲(chóng)、幼蟲(chóng)、蛛形綱動(dòng)物、蜥蜴及其組合。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述被包圍容積包含選自由以下物體組成的群組金屬物體、非金屬物體及其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述金屬物體由選自由以下組成的群組的金屬形成鋼、鋁、鐵、銅、鉻、鉛及其組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述非金屬物體由選自由以下組成的群組的材料形成木材、磚、石、混凝土、瓷磚、吊頂板、地毯、織物及其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在CT值約為150ppmv-hrs至約29，000ppmv-hrs時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在CT值約為1，000ppmv-hrs至約29，000ppmv-hrs時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在CT值約為1，196ppmv-hrs至約28，900ppmv-hrs時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在CT值約為1，844ppmv-hrs至約10，000ppmv-hrs時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在CT值約為3，164ppmv-hrs至約6，100ppmv-hrs時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述導(dǎo)入該二氧化氯氣體包含將二氧化氯氣體在濃度約為25ppmv至約10，OOOppmv時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述二氧化氯氣體在濃度約為500ppmv至約 3，OOOppmv時(shí)被導(dǎo)入該被包圍容積。
19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)該被包圍容積是在溫度約為50°F至約90° F時(shí)進(jìn)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)該被包圍容積是在溫度約為65°F至約85° F時(shí)進(jìn)行。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至8或12至20中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述二氧化氯氣體在二氧化氯CT值等于y(ppmv-hrS)時(shí)被導(dǎo)入該被包圍容積，其中y = 6x2-870x+32100 士 1000，χ 等于該 ％ RH。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至8或12至20中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述二氧化氯氣體被導(dǎo)入該被包圍容積一段適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，以達(dá)致等于y (ppmv-hrs)的二氧化氯CT值。
23.在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的過(guò)程中減輕腐蝕的方法，包含以下步驟調(diào)節(jié)該被包圍容積至相對(duì)濕度不超過(guò)約56% ；生成二氧化氯氣體；以及將該二氧化氯氣體在某有效CT值時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積，以達(dá)致目標(biāo)生物殺滅或污染物的氧化的所期望的水平。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包含調(diào)節(jié)該被包圍容積，以達(dá)致在約5% 至約56%的范圍內(nèi)的相對(duì)濕度，以及將二氧化氯氣體在CT值約為150ppmv-hrs.至 29，000ppmv-hrs時(shí)導(dǎo)入該被包圍容積。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求M所述的方法，其中所述二氧化氯氣體在CT值約為 1，000ppmv-hrs.至29，000ppmv-hrs時(shí)被導(dǎo)入該被包圍容積。
26.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求M所述的方法，其中所述二氧化氯氣體在CT值約為 1，196ppmv-hrs.至約28，900ppmv-hrs時(shí)被導(dǎo)入該被包圍容積。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述二氧化氯氣體在CT值約為1，844ppmv-hrs 至約10，000ppmv-hrs時(shí)被導(dǎo)入該被包圍容積。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述二氧化氯氣體在CT值約為3，164ppmv-hrs 至約6，100ppmv-hrs時(shí)被導(dǎo)入該被包圍容積。
全文摘要
在被包圍容積內(nèi)二氧化氯氣相應(yīng)用的方法，包含以下步驟調(diào)節(jié)被包圍容積，以達(dá)致在約5％至約56％范圍內(nèi)的相對(duì)濕度(RH)；生成二氧化氯氣體；以及在二氧化氯氣體濃度和接觸時(shí)間的特定條件下導(dǎo)入二氧化氯氣體，該些特定條件對(duì)于在氣相應(yīng)用過(guò)程中消除被包圍容積內(nèi)的污染物以及進(jìn)一步減輕被包圍容積內(nèi)的腐蝕是有效的。
文檔編號(hào)A61L9/01GK102458487SQ201080032625
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者彼得·威廉姆斯, 瑪吉·特拉博, 約翰·馬森 申請(qǐng)人:薩布爾知識(shí)產(chǎn)權(quán)控股有限責(zé)任公司