ES2553431T3

ES2553431T3 - Métodos y composiciones para la generación de ácido peracético en el sitio en el punto de uso

Info

Publication number: ES2553431T3
Application number: ES11861339.7T
Authority: ES
Inventors: Michael S. Harvey; Jonathan N. Howarth
Original assignee: Enviro Tech Chem Serv Inc; Enviro Tech Chemical Services Inc
Current assignee: Enviro Tech Chem Serv Inc; Enviro Tech Chemical Services Inc
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: DK2688399T3; EP2688399B1; CA2831027C; MX2013010808A; CA2831027A1; BR112013023491A2; DK2842423T3; EP2842424B1; MX363052B; EP2842424A1; AU2011363026A1; AU2011363026B2; EP2688399A4; EP2842423B1; ES2682675T3; EP2688399A1; MX341919B; DK2842424T3; WO2012128734A1; EP2842423A1

Abstract

Un método para generar una solución de no-equilibrio del ácido peracético, que comprende: a. suministro de agua; b. introducir una solución de peróxido de hidrógeno-triacetina al agua; c. mezclar la solución de peróxido de hidrógeno-triacetina y el agua para formar una mezcla; d. la adición de una fuente acuosa de un hidróxido de metal alcalino en forma de hidróxido de sodio a la mezcla, en donde el hidróxido de sodio es de 1.82% a 7.28% en peso, aún más, en donde la relación molar del hidróxido de sodio con el peróxido de hidrógeno con la triacetina es 4.2:3.8:1; y e. formar un medio de reacción que comprende una solución de no-equilibrio del ácido peracético.

Description

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DESCRIPCION

Metodos y composiciones para la generation de acido peracetico en el sitio en el punto de uso Campo de la invention

La invencion se relaciona con las composiciones liquidas y metodos de uso de las composiciones liquidas para la generacion de un higienizador del acido peroxiacetico en el sitio en la proximidad del punto de uso.

Antecedentes de la invencion

A. Higienizadores y desinfectantes liquidos PAA

Los higienizadores y desinfectantes a base de acido peracetico (PAA), tambien conocidos como acido peracetico, se utilizan en las industrias de procesamiento de lacteos, alimentos y bebidas para tuberias de limpieza en el lugar y equipos de desinfeccion y limpieza, para el lavado de frutas y verduras, y en el tratamiento de la carne, aves y productos del mar. Los desinfectantes de acido peroxiacetico tambien se utilizan en el tratamiento de agua de refrigeration, agua de proceso, y las aguas residuales municipales. Otros usos incluyen la elimination del limo y la biopelicula en los procesos de fabrication de papel.

Los productos del acido peroxiacetico se suministran como soluciones acuosas ternarias en equilibrio estables del acido peroxiacetico, acido acetico y peroxido de hidrogeno. Ellos se preparan antes de la entrega, por lo general mediante la reaction de peroxido de hidrogeno con acido acetico en presencia de un catalizador acido mineral. Aunque algo de PAA se forma inmediatamente, el PAA no alcanza su maxima concentration hasta despues de varios dias. Un agente quelante de metales, tal como el acido hidroxietiliden-difosfonico (HEDP) o acido dipicolinico, se introduce tambien para suprimir la descomposicion catalizada por cation de metal de transition de compuestos peroxigenados. El producto de pAa se coloca entonces en los contenedores, tales como bolsas, tambores y cubetas, en preparation para su envio al usuario final. Los productos comerciales tipicos tienen concentraciones de pAa de aproximadamente 1-15 % peso/peso, aunque una concentracion de hasta el 30% es posible. Sin embargo, el producto de concentracion ultimo solo encuentra uso en cautiverio debido a sus propiedades extremadamente peligrosas y explosivas.

Existen varios problemas con el uso de soluciones de equilibrio de PAA. En primer lugar, la baja concentracion de PAA (1-15%) significa que la mayor parte del peso (85-99%) de los productos consiste de cantidades sustanciales de ingredientes inertes, tales como agua, acido acetico y peroxido de hidrogeno. Esto se traduce en la necesidad de areas de almacenamiento de productos mas grandes y aumenta los costes de transporte y manipulation. En segundo lugar, los productos son ineficientes en el uso tanto de peroxido de hidrogeno (peroxido de hidrogeno) y acido acetico (AA). Para mantener la estabilidad de almacenamiento adecuada del PAA, ya sea peroxido de hidrogeno o AA deben estar presentes a un nivel sobre una base porcentual de peso que es mayor que el nivel de PAA, lo que aumenta los costes de las materias primas. En tercer lugar, la presencia de la HEDP o estabilizador del acido dipicolmico limita la cantidad de PAA que se puede aplicar a ciertos productos alimenticios porque la cantidad de HEDP o acido dipicolinico esta regulado por la Food and Drug Administration (FDA). En cuarto lugar, la reaccion entre el peroxido de hidrogeno y AA es bastante lenta en algunos casos, y por lo general requiere un tiempo de varios dias antes de que el producto PAA pueda ser probado para la confirmation de la calidad. Por lo tanto, los fabricantes de estos productos deben almacenar grandes existencias del producto PAA antes de que pueda ser enviado al usuario final. En quinto lugar, para fines de transporte, soluciones de equilibrio que son mayores que 6% de PAA se consideran productos peligrosos y deben ser etiquetados con la marca DOT "peroxido organico", Clase de riesgo 5.2, 8 (oxidante, corrosivo). Si los productores y usuarios finales exceden la cantidad limite anual de solo 6,666 libras del PAA al 15%, deben presentar los planes de gestion de riesgo con las dos autoridades federales y estatales de la EPA. Este es un proceso dificil y que consume tiempo. Ademas, los productores de soluciones de equilibrio de PAA que son mas de 6% de PAA deben obtener permisos por el departamento de bomberos local y pagar una tarifa de envio de materiales peligrosos extra cuando el producto sale de sus instalaciones. Por otro lado, hay mucho menos estrictos requisitos para los productos que contienen peroxido de hidrogeno, y todos los informes, permisos y restricciones de envio son elevados para los productos que contienen menos del 27% de peroxido de hidrogeno.

Como resultado de estos problemas, ha habido varios intentos de hacer soluciones en estado de no equilibrio de PAA en el sitio, en el punto de uso. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 7,012,154 revela un sistema en el cual AA, peroxido de hidrogeno, agua, y acido sulfurico se alimentan a un reactor con camisa para la production de PAA. Una columna de destilacion de pelicula barrida unida al reactor condensa y aisla el PAA puro a partir de la fase gaseosa y lo introduce inmediatamente a la reception de agua. Este sistema sufre de una serie de inconvenientes. En primer lugar, es extremadamente costoso en capital debido al alto valor del equipo, incluyendo el reactor, calentador, bombas, columna de destilacion, y el sistema de control computarizado que garantice una dosificacion precisa de los reactivos. En segundo lugar, existen riesgos de seguridad significativos asociados con la produccion de PAA pura debido a sus propiedades explosivas. En tercer lugar, el equipo y proceso de sintesis es muy complejo y requiere que tecnicos expertos y altamente capacitados operen de forma continua y mantengan el sistema de una manera segura y eficaz.

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Otros intentos de hacer que las soluciones en estado de no equilibrio de PAA en el punto de uso se basan en procesos electrollticos. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,171,551 y 6,387,236 revelan procedimientos que emplean una celda dividida por una membrana de intercambio ionico en la que PAA (y otros oxidantes, incluyendo peroxido de hidrogeno y ozono) se producen en el compartimiento anodico que consiste en una solucion acuosa de acido acetico o sal de acetato. Ademas de los altos costes de electricidad y equipos de electrolisis, estos procesos tambien dan como resultado un rendimiento muy bajo de PAA a partir del precursor de acetilo. Por ejemplo, la patente '551 informa de que menos de 14 ppm de PAA se produjeron despues de 90 minutos de la electrolisis de un anolito 490,000 ppm de acetato de potasio acuoso. Ademas, estos procesos son diflciles de realizar de forma intermitente.

Otros metodos de generacion de soluciones en estado de no equilibrio de PAA en el sitio, utilizando la electrolisis, se describen en la Publication Internacional de la WIPO Nos. WO 2004/0245116 y WO 2008/140988, y la Publication de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 2009/0314652. Estas referencias revelan celdas de electrolisis divididas de membrana de cationes y el uso de electrodos de difusion para realizar la reduction catodica de gas de oxlgeno a peroxido de hidrogeno en condiciones alcalinas. A Continuation, el peroxido de Hidrogeno se dejo reaccionar con acido acetico o un precursor de acetilo para formar PAA en la solucion a granel, con lo cual el catolito fue dirigido al compartimiento del anodo de la celda acida para estabilizar el PAA. Este Sistema sufre de varias desventajas. Debido a la baja solubilidad del oxlgeno en agua (maximo aproximadamente 8 ppm), la concentration de especies electroactivas es muy baja, lo que obliga que la celda funcione a una baja densidad de corriente (amperaje por superficie de area de electrodo). Con el fin de producir una cantidad significativa de peroxido de hidrogeno, las celulas deben tener un area de superficie muy grande. Esto requiere altos costes de capital operativo y una memoria muy grande del equipo de electrolisis. Otra desventaja de este sistema es que es muy diflcil mantener las condiciones de estado estacionario y al mismo tiempo equilibrar el suministro de acido acetico o el precursor de acetilo al compartimiento catodico con la retirada simultanea de solucion de PAA acidificado desde el compartimiento del anodo. Esto es porque los cationes que llevan la corriente de la celda a traves de la membrana de intercambio cationico siempre se hidratan de manera que los cationes se mueven a traves de la membrana, se acompanan de moleculas de agua. Como resultado, el anolito disminuye y el volumen de catolito aumenta, haciendo diflcil de mantener la condition de estado estacionario, es diflcil llevar un cabo este proceso de manera intermitente. Por ultimo, este sistema solo puede ser de valor economico si la fuente de oxlgeno es aire, que comprende el 23% de oxlgeno. Sin embargo, el dioxido de carbono contenido en el aire causa que los carbonatos se precipiten, lo que impide el flujo de corriente electrica, limitando o eliminando la production de peroxido de hidrogeno, y por lo tanto de, PAA.

Otro metodo de fabrication de una solucion de no-equilibrio de PAA en el punto de uso se revela en la Publicacion Internacional WIPO WO 2008/140988 y la Publicacion de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos Nos. 2009/0005590 y 2007/0082832. Estas referencias revelan metodos biosinteticos de la produccion de peracidos a partir de acidos carboxllicos y esteres de acidos carboxllicos. Estos metodos implican el uso de enzimas perhidrolasa para catalizar la perhidrolisis del acido carboxllico o ester en el peracido utilizando una fuente solida o llquida de peroxido de hidrogeno. Aunque estos metodos pueden producir composiciones que contienen hasta 20 partes de peracido a una parte de peroxido de hidrogeno, estan limitados por la cantidad de peracido que se puede producir antes de que la enzima perhidrolasa se oxide por los productos reaccionantes y deja de funcionar segun lo previsto. La mayor concentracion de peracido revelada por estas referencias fue de 0.16% (1,600 mg/L). Sin embargo, peracido o soluciones de PAA que se producen con las enzimas tienen apelacion limitada porque son muy caros de producir, y por razones regulatorias, la enzima debe ser removidos de la solucion antes de que la solucion se pueda aplicar a los alimentos o superficies duras para fines de desinfeccion. Extraction de la enzima a partir de la solucion no es una tarea facil; por lo tanto, por lo general no se hace. Por lo tanto, las soluciones de PAA preparados por metodos enzimaticos no son apropiados para los usos comerciales mas amplios en las industrias de alimentos, productos lacteos, bebidas, carne, y aves de corral, que estan regulados por la fDa y la Environmental Protection Agency (EPA).

Otro metodo de generacion de PAA no-equilibrio en su punto de uso requiere sustituir el catalizador acido mineral tradicional con resinas de intercambio ionico de acido sulfonico, como se revela en la Patente de los Estados Unidos No. 5,122,538. Una solucion que contiene una proportion molar 1.5:1 de AA a peroxido de hidrogeno se paso a traves de una columna rellena con una resina de intercambio ionico de acido sulfonico y produjo una solucion de 15% de PAA dentro de los 30 minutos. El metodo descrito en la patente '538 sufre de la limitation de que se requiere un gran volumen de lecho de resina costoso con el fin de ser eficaz. Por otra parte, todos los sistemas de resina de intercambio de iones existentes estan limitados por el hecho de la resina esta sujeta a la degradation oxidativa por PAA y tienen una vida util corta limitada.

Otros intentos de producir soluciones en estado de no equilibrio de PAA en el sitio, en el punto de uso, para el blanqueo de materiales celulosicos tienen peroxido de hidrogeno reaccionado PARR 11 con anhldrido acetico. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 3,432,546 revela un proceso donde el peroxido de hidrogeno, anhldrido acetico, y un catalizador de hidroxido de amonio se dosificaron a un reactor tubular para producir continuamente una solucion que contiene 3.25% de PAA con una conversion de 78% de peroxido de hidrogeno. Sin embargo, el proceso genera cantidades mensurables de peroxido de diacetilo (0.44%), que es un riesgo de explosion. Por otra parte, el producto de reaction serla inadecuado para cualquier aplicacion que no sea con fines de blanqueo de celulosa porque no habla ningun intento de eliminar el catalizador de hidroxido de amonio a partir del medio de reaccion. El hidroxido de amonio es un contaminante indeseable en productos de PAA que se utilizan como higienizadores y desinfectantes en las

industrias lacteas, de alimentos y de procesamiento de bebidas, y en productos de PAA utilizados en el lavado de frutas y verduras y en el tratamiento de la carne, aves, pescados y productos del mar.

Otro procedimiento para la generation de soluciones en estado de no equilibrio de PAA en el sitio, en el punto de uso se revelo en la Publication de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 2009/0043132. Este proceso utiliza la 5 introduction de peroxido de hidrogeno en una corriente lateral del agua que requiere tratamiento. Esto fue seguido por la introduccion de anhldrido acetico, despues de lo cual PAA fue generado in-situ. Se encontro que el anhldrido acetico reacciona preferentemente con peroxido de hidrogeno en lugar de someterse a la hidrolisis indeseable con agua. Dentro de los 20 minutos, hasta 3000 ppm de PAA fue generada en la corriente secundaria que luego se reconstituyo con el cuerpo principal de agua y se diluyo aun mas. Todos los procesos que emplean anhldrido acetico sufren la limitation de 10 que el anhldrido acetico es costoso, muy corrosivo, irritante y altamente inflamable.

Aun, otro proceso para la generacion de soluciones en estado de no equilibrio de PAA en el sitio en el punto de uso se revela en La Publicacion Internacional WIPO No. WO 01/46519 A1. Este proceso utiliza la dosificacion de una solution acuosa de peroxido de hidrogeno en un tanque agitado y co-dosificacion de una fuente de solido seco de tetraacetiletilendiamina (TAED) desde una tolva de almacenamiento mediante un alimentador de tornillo. El agitador 15 mantuvo la TAED solida suspendida en la solucion de peroxido de hidrogeno que despues se alimenta a un mezclador estatico en llnea, donde se introdujo hidroxido de sodio acuoso. La mezcla se dirige a traves de 200 metros de tuberla flexible sumergida en un tanque de enfriamiento, de manera que estaba contenido el aumento de temperatura que acompana a la reaction exotermica. Al salir de la tuberla flexible, la mezcla que contiene PAA se podrla dirigir al agua que requiere tratamiento. Las desventajas de este enfoque incluyen la dificultad de dosificar con precision un solido y un 20 llquido de forma simultanea, y el alto coste del equipo capital del sistema de medicion, controladores electronicos, el tanque de agitation, reactor tubular en espiral, y el sistema de refrigeration.

Por lo tanto, existe una necesidad de un metodo para hacer PAA de no-equilibrio en el sitio en el punto de uso, que aborda los problemas anteriores.

B. Blanqueadores solidos de PAA y quitamanchas

25 Se utiliza PAA tambien en aplicaciones de blanqueo de lavanderla cuando se genera in-situ en el agua de lavado de lavanderla. El PAA se produce por lo general a partir de una fuente solida de peroxido de hidrogeno, tal como percarbonato de sodio o perborato de sodio. El peroxido de hidrogeno debe estar en la presencia de un precursor solido de acetilo, mas por lo general, tetraacetiletilendiamina (TAED). Cuando se disuelve en el agua de lavado de ropa, la TAED se somete a una reaccion de perhidrolisis con peroxido de hidrogeno para formar PAA. TAED es el precursor 30 acetilo preferido debido a que posee una baja toxicidad, es de bajo impacto ambiental, y es facilmente biodegradable. Sin embargo, los blanqueadores de lavanderla basadas en TAED tienen varios problemas. En primer lugar, de los cuatro grupos acetilo en TAED, solo dos son conocidos por ser disponible para perhidrolisis, lo que hace la TAED un precursor de acetilo costoso sobre una base de peso. En segundo lugar, TAED tiene baja solubilidad en agua, especialmente en los ciclos de blanqueo la temperatura del agua mas frla, que son menos perjudiciales para los tejidos. 35 Este es un gran inconveniente, ya que las tendencias actuales de consumo en la conservation de energla se orientan hacia blanqueo de telas de lavanderla con agua a temperatura fresca, en lugar de agua caliente. La TAED no disuelto en agua a temperatura frla es menos disponible como un precursor de acetilo para la fuente disuelta de peroxido de hidrogeno y puede incluso depositarse sobre los tejidos, lo que exige una etapa de aclarado separada para retirarla. En tercer lugar, con el tiempo, cuando se expone a alta humedad, La TAED solida puede reaccionar con una fuente solida 40 de peroxido de hidrogeno y el agua libre para formar PAA, as! como degradar la actividad, por lo que es menos eficaz en horas extras. Debido a que la PAA es volatil, imparte un olor acre indeseable al producto.

La EP1618786 revela una composition para la production bactericida y un proceso para producir peracido organico. El agente de esterilizacion es una solucion a base de agua obtenida mediante la combination de triacetina y peroxido de hidrogeno. La relation entre estos dos componentes es 1/10 y 20/1. La formulation puede comprender 50% en peso de 45 triacetina, 15% de peroxido de hidrogeno, 0.17% de peroxido de hidrogeno y 57.3% de peroxido restante.

La JP2004230323 revela un agente de esterilizacion para superficies duras. La triacetina se utiliza como el agente capaz de liberar acido acetico, se adiciona peroxido de hidrogeno y un hidroxido de metal tiene que ser usado para llevar el pH de 8-12. Un ejemplo revela una formulacion de 0.23 mol de triacetina, 0.73 mol de peroxido de hidrogeno y 0.5 mol de hidroxido de sodio.

50 La US2010/0227000 revela un sistema de kit de varias partes para la preparation de un desinfectante de tipo acido peracetico que comprende una parte solida A que comprende al menos un donante de acetilo, una parte llquida B que puede ser una solucion de peroxido de hidrogeno acuoso (5-10% en peso). Tambien se adiciona una solucion de agua de 0.05 a 5% de hidroxido de sodio.

La US6221341 revela una composicion para blanquear los dientes. El acido peracetico es el agente blanqueador y se 55 genera por triacetato de glicerilo con la adicion de peroxido de hidrogeno en presencia de una base que regula el pH.

Resumen de la presente invention

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De acuerdo con la presente invencion, se proporciona un metodo para generar una solucion de no-equilibrio del acido peracetico, que comprende

a. suministro de agua;

b. introducir una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina al agua;

c. mezclar la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina y el agua para formar una mezcla;

d. adicionar una fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalino en forma de hidroxido de sodio a la mezcla, en donde el hidroxido de sodio es de 1.82% a 7.28% en peso y la relacion molar de hidroxido de sodio al peroxido de hidrogeno con la triacetina es 4.2. 3,8: 1; y

e. formar un medio de reaccion que comprende una solucion de no-equilibrio del acido peracetico.

En una realizacion, se proporcionan composiciones llquidas para su uso en la generacion de soluciones en estado de no equilibrio de PAA. Estas soluciones precursoras de peroxido de hidrogeno-acetilo comprenden una solucion de peroxido de hidrogeno acuoso, un precursor de acetilo llquido que es soluble en peroxido de hidrogeno acuoso, una traza de acido peracetico y agua. Un precursor acetilo preferible es la triacetina, que muestra una solubilidad inesperadamente alta en peroxido de hidrogeno. Estas soluciones precursoras peroxido de hidrogeno-acetilo se pueden utilizar para generar una solucion enestado de no-equilibrio del acido peracetico para su uso como un desinfectante o higienizador en un sitio que tiene un punto de uso de acido peracetico.

Las soluciones precursoras de peroxido de hidrogeno-acetilo son ventajosas porque se formulan de tal manera que se puede disolver suficiente precursor de acetilo en una cantidad del peroxido de hidrogeno que perhidrolizarla totalmente todos los grupos acetilo del precursor acetilo.

Por otra parte, el componente de peroxido de hidrogeno de estas composiciones es notablemente estable. Estas composiciones superan uno o mas problemas de la tecnica anterior conocida, y estan libres de la notification reglamentaria, las restricciones de permisos, y de envlo que rigen los productos de PAA de equilibrio.

En otra realizacion, se proporciona un metodo para preparar una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno- acetilo. El metodo comprende la introduction de un precursor de acetilo llquido que es soluble en peroxido de hidrogeno acuoso a una solucion de peroxido de hidrogeno acuoso; y permitiendo que el precursor de acetilo y el peroxido de hidrogeno acuoso se mezclen para formar una solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo.

Una realizacion adicional es un metodo de generacion de forma continua o intermitente de una solucion de no-equilibrio del acido peracetico en un sitio que tiene un punto de uso de acido peracetico para su uso como un desinfectante o higienizador. El agua se proporciona en el sitio que tiene el punto de uso. El agua puede ser una corriente acuosa que fluye o puede estar contenida en un tanque de mezcla u otro recipiente. Una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo se proporciona en el sitio que tiene el punto de uso. En una realizacion, el precursor acetilo llquido es la triacetina y la solucion que se forma es una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina. La solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo se puede preparar fuera del sitio y luego transportar al sitio que tiene el punto de uso, o el precursor de acetilo y peroxido de hidrogeno acuoso puede ser transportado al sitio que tiene el punto de uso y luego utilizado para preparar la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo en el sitio. A continuation se introduce al agua la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo,. Alternativamente, y en otra realizacion, el precursor de acetilo y el peroxido de hidrogeno acuoso se pueden introducir en el agua por separado, ya sea de forma secuencial, con uno primero, o simultaneamente. La solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo y el agua se mezclan para formar una mezcla. Una fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino, tal como hidroxido de sodio, se proporciona en el sitio que tiene el punto de uso. La fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino se adiciona a la mezcla. Alternativamente, y en otra realizacion, la fuente acuosa de hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino se puede adicionar simultaneamente con la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo o con el precursor de acetilo y el peroxido de hidrogeno acuoso, al agua. Se forma un medio de reaccion que comprende una solucion de no-equilibrio del acido peracetico. En el medio de reaccion, el peroxido de hidrogeno reacciona con el precursor de acetilo para formar acido peracetico. Casi instantaneamente, se forma una solucion de no-equilibrio de PAA. Dentro de los 30 segundos a cinco minutos, se maximiza la cantidad de peroxido de hidrogeno y precursor de acetilo que se convierte en acido peracetico. Cuando se utiliza la triacetina como el precursor de acetilo y suponiendo que todos los tres grupos acetilo se hacen reaccionar, 40.9% a 85.7% de la triacetina se convierte en acido peracetico, y el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante es 0.078% a 1.88%. El medio de reaccion opcionalmente puede ser muestreado en diversos momentos despues de la adicion de la fuente acuosa de hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino para determinar el tiempo necesario para maximizar la cantidad de precursor de peroxido de hidrogeno y acetilo que se convierte en acido peracetico.

Las soluciones en estado de no equilibrio de PAA que se forman comprenden PAA, peroxido de hidrogeno sin reaccionar, precursor acetilo sin reaccionar, el producto de la reaccion de perhidrolisis del precursor de acetilo, la fuente acuosa de hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino, y agua. Las soluciones de acido peracetico son alcalinas,

que tiene un pH de 11.2 a 13.37. La reaccion es notablemente rapida, procede con una alta conversion del precursor de acetilo en PAA. Este metodo produce soluciones con un alto nivel de PAA, del 1% al 7.1%.

La solucion de PAA se introduce al agua de recepcion en el punto de uso. Se puede introducir de inmediato, o estabilizar mediante la adicion de una fuente de acido y se utiliza a lo largo de un dla de trabajo. El agua receptora 5 puede ser agua utilizada en las industrias lactea, de alimentacion, y elaboracion de bebidas, para la limpieza de tuberla en el lugar y limpieza de equipos; para el lavado de fruta y verduras; y en el tratamiento de los productos de carne, aves de corral, y productos del mar. El agua de recepcion tambien puede ser agua de enfriamiento, agua de proceso de gas y aceite, o aguas residuales municipales. Otros usos incluyen la eliminacion del limo y la biopellcula en los procesos de fabricacion de papel.

10 Este metodo se dirige a uno o mas problemas de la tecnica anterior conocida. El metodo es facil de realizar, de bajo coste de operacion, y solo requiere equipo basico y comun. El metodo es seguro, ya que no alsla PAA puro, y no hay posibilidad de un evento catastrofico debido a un fallo del equipo, tales como el exceso de presurizacion o explosiones. Cuando se utiliza triacetina como el precursor de acetilo, es barato, no toxico, seguro, no corrosivo, no irritante, no inflamable, sancionada como reconocido generalmente como seguro (GRAS) por la FDA, y se convirtio rapidamente y 15 con una alta tasa de conversion en PAA. El metodo no requiere el uso de enzimas perhidrolasas, acido acetico, o anhldrido acetico, todas las cuales sufren de las limitaciones y problemas mencionados anteriormente. El metodo genera un producto de PAA que no contiene hidroxido de amonio. El metodo se puede llevar a cabo para generar un producto PAA de una manera continua o intermitente. Ademas, el metodo permite al usuario final la opcion de utilizar la generada PAA en el sitio inmediatamente o mas tarde en el transcurso de un dla de trabajo.

20 Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una representacion esquematica de un ejemplo de un sistema que puede ser usado para generar PAA continua o intermitente para un sitio que tiene un punto de uso del acido peracetico.

Descripcion detallada de la invencion

1. Definiciones

25 Los terminos "PAA" y "acido peracetico" significan acido peroxiacetico o acido peracetico, y/o la base conjugada del acido peracetico (el ion peracetato).

Los terminos "por ciento" y "%" significan por ciento en peso, excepto cuando se relaciona con el porcentaje convertido. El termino "recibir agua" significa que el agua esta siendo tratada.

El termino "punto de uso" significa el lugar donde el acido peracetico entra en el agua de recepcion.

30 2. Metodos Experimentales

Se determinaron PAA y peroxido de hidrogeno en solucion utilizando el metodo de tiosulfato de sodio-sulfato cerico. El metodo implica la adicion de un peso conocido de muestra que contiene el PAA y peroxido de hidrogeno (o dilucion) a un vaso de precipitados que contiene 50 mL de acido sulfurico 0.9 N frlo. Usando una pipeta de transferencia, 1-2 gramos se pesan con precision a una copa de muestra y osmosis inversa (RO) o agua desionizada se adiciona para 35 proporcionar un volumen viable. A continuacion, se adicionan con agitacion, cinco gotas de indicador de ferrolna y la muestra se titula luego con sulfato cerico 0.1 N hasta que la muestra se convierte de purpura a azul. Se registra el volumen de sulfato cerico requerido en mL.. A continuacion, se adicionan una o dos pequenas bolas de yoduro de potasio a la taza de la muestra, lo queda a la solucion un color marron oscuro. La muestra se titula luego con tiosulfato de sodio 0.1 N para descargar la coloracion marron y formar una coloracion paja palido. Entonces, se introducen10-15 40 gotas de solucion indicadora de almidon al 0.5% se y la muestra se vuelve azul-negro. A continuacion, se adiciona el tiosulfato de sodio gota a gota hasta las transiciones de color a un color naranja brillante. Se registro el volumen de tiosulfato de sodio en mL. El porcentaje de peroxido de hidrogeno y el porcentaje de PAA se calculan de la siguiente manera:

% peroxido de hidrogeno = mLde sulfato cerico 0.1N x 0.17

peso de la muestra

% PAA

mL de tiosulfato de sodio 0.1 N x 0.38

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Para las corridas de cinetica que implicaban la medicion del PAA y peroxido de hidrogeno en las muestras a intervalos de uno, tres y cinco minutos despues de la adicion de los reactivos juntos, la reaccion de generacion se inactivo mediante la adicion de una muestra del medio de reaccion con el acido sulfurico. Esto detuvo la reaccion de generacion y estabilizo la PAA y peroxido de hidrogeno para reacciones de degradacion a pH elevado. Esto permitio que las muestras se tomen en el intervalo de tiempo apropiado (uno, tres y cinco minutos), y se analizan mas adelante.

En los casos donde se utilizan bajas concentraciones de PAA, se empleo el metodo DPD modificado (la Patente de los Estados Unidos No. 7,651,724). Esta tecnica analltica se basa en un metodo colorimetrico modificado (N, N-dietil-p- fenilendiamina) de DPD aceptado por la EPA para la medicion de cloro total en agua potable y aguas residuales. Se basa en la capacidad de pAa a comportarse como el cloro en que rapida y cuantitativamente oxida ion yoduro (I-) a yodo (I2) que reacciona con un indicador de color (DPD), que convierte la solucion de un tono de color rosa, la intensidad de la cual es proporcional a la concentracion del PAA. Se utiliza un colorlmetro que esta programado para medir la intensidad (absorbancia) de la coloracion rosa y mostrar el resultado en terminos de ppm como Cl2. Un calculo convierte este numero en ppm como PAA, basado en la relacion en peso de PAA a Cl2 (76/71 = 1.07).

El peroxido de hidrogeno no interfiere con la medicion de PAA dado que el analisis se completo dentro de los 30 segundos despues de introducir el reactivo DPD. Con el fin de medir el peroxido de hidrogeno, debe ser activado mediante la adicion de un catalizador de molibdato de sodio y despues del tiempo dado (seis minutos) para reaccionar con el ion I" para liberar I2. Despues de la adicion del indicador de DPD, la intensidad de la coloracion rosa medida por el colorlmetro es ahora la suma de las concentraciones de PAA y peroxido de hidrogeno expresadas en ppm de Ch. Despues de restar la lectura en ppm obtenida anteriormente para la contribucion debida al PAA, entonces se utiliza un calculo para convertir este numero en ppm como peroxido de hidrogeno, y se basa en la relacion en peso de peroxido de hidrogeno para Cl2 (34/71 = 0.479).

3. Composiciones llquidas para generar soluciones en estado de no equilibrio de PAA en un sitio que tiene un punto de uso

En una realizacion, se proporcionan composiciones llquidas para la generacion de soluciones en estado de no equilibrio de PAA en un sitio que tiene un punto de uso del acido peracetico. Estas soluciones se conocen como "soluciones precursoras de peroxido de hidrogeno-acetilo". Estas soluciones comprenden peroxido de hidrogeno acuoso, un precursor de acetilo llquido que es soluble en peroxido de hidrogeno acuoso, una cantidad traza de acido peracetico y agua.

Las soluciones precursoras de peroxido de hidrogeno-acetilo se preparan mediante las siguientes etapas.

(a) La introduccion de un precursor de acetilo llquido que es soluble en peroxido de hidrogeno acuoso a una solucion de peroxido de hidrogeno acuoso.

La triacetina es un precursor de acetilo llquido preferible y peroxido de hidrogeno al 50% es una solucion preferible de peroxido de hidrogeno acuoso. La triacetina se adiciona preferiblemente al peroxido de hidrogeno al 50% a temperatura ambiente. Alternativamente, el peroxido de hidrogeno al 70% se puede usar, pero no esta ampliamente disponible y requiere un manejo y transporte especial. Dado que la solubilidad de triacetina en agua es solo 7% a 25 °C, la triacetina es inesperadamente muy soluble en peroxido de hidrogeno al 50%. Se solubiliza sin una reaccion exotermica (aumento de la temperatura).

La proportion molar de peroxido de hidrogeno:triacetina es de aproximadamente 2.98:1 a aproximadamente 12.84:1.

(b) Permitir que el precursor de acetilo y el peroxido de hidrogeno acuoso se mezclen para formar una solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo.

La solucion se mezcla hasta que se haya formado una solucion homogenea. La solucion se deja mezclar por difusion o mediante el uso de un dispositivo de mezcla que es apropiado para mezclar llquidos entre si. Por ejemplo, se puede introducir peroxido de hidrogeno al 50% a un tanque por lotes equipado con un agitador de cuchilla superior. La triacetina puede ser introducida entonces en el peroxido de hidrogeno al 50% cuando el agitador esta en movimiento de manera que los componentes se mezclan a fondo.

La solucion que se forma es una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo, que tambien incluye cantidades variables de agua, dependiendo de la formulation utilizada. Cuando se utiliza triacetina como el precursor de acetilo llquido, la solucion que se forma es una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina. Una dicha solucion de peroxido hidrogeno-triacetina comprende 23% a 40% de peroxido de hidrogeno (a partir de peroxido de hidrogeno acuoso al 50%), 20% a 52% de triacetina, agua, y una cantidad traza de PAA que se forma durante el primer dla de preparation de la solucion de precursor peroxido de hidrogeno -acetilo. El pH es 1.46 a 2.2 y no se hace ningun intento deliberado para ajustar adicionalmente el pH.

Una solucion preferible de peroxido de hidrogeno-triacetina comprende peroxido de hidrogeno al 27.15% (a partir del 50% de peroxido de hidrogeno acuoso), triacetina al 45.67%, agua, y una cantidad traza de PAA que se forma durante

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el primer dla de preparacion de la solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo. La proportion molar de peroxido de hidrogeno:triacetina es 3.8:1.

Las soluciones de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo preparadas por este metodo pueden ser utilizadas para generar soluciones en estado de no equilibrio de PAA en un sitio que tiene un punto de uso de acido peracetico, en los metodos descritos en la section 4 a continuation. Las soluciones precursoras de peroxido de hidrogeno-acetilo pueden ser transportadas en cualquier recipiente apropiado para el transporte de llquidos, tales como contenedores de plastico de asas de 1041 a 1249 L (275-330 galones), tambores de 57 a 208 L (15-55 galones), cubos de 19 L (cinco galones), jarros de 3.79 L (un galon), u otros recipientes.

Ejemplo 1

Se adiciono triacetina (83.05 g) a una solucion de peroxido de hidrogeno al 50% (75 g) para formar 158.05 g de una mezcla. No hubo desprendimiento de gas indicando que el peroxido de hidrogeno se habla descompuesto a oxlgeno, ni hubo ninguna reaction exotermica indicativa de que se hubiera producido una reaction qulmica. La solucion no se volvio oleosa ni turbia sino que permanecio clara. La solucion se calculo para comprender peroxido de hidrogeno al 23.73% y triacetina al 52.55%, siendo el resto agua, y tenia un pH medido de 2.2. La proporcion molar de peroxido de hidrogeno a triacetina se calculo que era 2.98:1. La titulacion de la solucion inmediatamente despues de la preparacion de peroxido de hidrogeno dio 24.1%, que esta dentro del error experimental de la cantidad calculada de peroxido de hidrogeno.

Este experimento mostro que la triacetina es notablemente soluble en peroxido de hidrogeno al 50%. Se encontro que la solubilidad de la triacetina era al menos 52.55%. Esto es sorprendente, dado que la solubilidad de la triacetina en agua es solo 7% a 25 °C.

Con el fin de probar la estabilidad de la mezcla, la cantidad de peroxido de hidrogeno restante y la cantidad de PAA generada fueron seguidas durante varios meses. La mezcla se mantuvo a temperatura ambiente lejos de fuentes de luz. La Tabla I resume los datos.

Tabla I

Dla #: % Peroxido de hidrogeno restante % PAA Generado

1: 23.79 0.00

29: 23.32 1.28

57: 22.56 2.36

92: 21.06 4.22

120: 19.54 6.05

134: 18.57 6.87

La Tabla I muestra que, aunque hubo una disminucion constante de peroxido de hidrogeno, fue acompanada por un aumento en PAA. Al final del estudio de 134 dlas, la composition habla perdido 5.22% deperoxido de hidrogeno. Si todo el peroxido de hidrogeno agotado se hubiera ido hacia la generation de PAA, se habrla generado PAA al 11.67%. Debido a que se genero PAA al 6.87%, las perdidas no contabilizadas de peroxido de hidrogeno ascendieron a 2.15%. Esta perdida de peroxido de hidrogeno fue sorprendentemente pequena dado que el peroxido de hidrogeno se usa a menudo para destruir compuestos organicos por oxidation y la composicion originalmente contenla 52.55% de triacetina, un compuesto organico.

Ejemplo 2

Una formulation que contiene peroxido de hidrogeno y triacetina en una proporcion molar de 12.84:1 se preparo mediante la adicion de triacetina (100.0 g) al peroxido de hidrogeno al 50% (400.0 g) de modo que la mezcla era de 40% de peroxido de hidrogeno y 20% de triacetina, siendo el resto agua. El pH de la solucion fue 1.46 y el pH de una dilution 1:100 fue 3.69. Para acelerar las caracterlsticas de almacenamiento, la muestra se coloco en una incubadora ajustada entre 30-31 °C (86-87 ° F). La Tabla II muestra el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante y el porcentaje de PAA generado durante un perlodo de mas de seis meses.

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Dlas de estudio: % de Peroxido de hidrogeno restante % de PAA generado

1: 40.21 0.004

33: 38.02 3.499

54: 35.5 5.992

96: 29.27 8.36

127: 25.05 6.66

173: 18.49 4.43

201: 15.67 3.51

La Tabla II indica que despues de 96 dlas, la generation de PAA se maximizo en 8.36% y correspondio a una perdida de peroxido de hidrogeno de 10.94%. Si todo el peroxido de hidrogeno agotado se hubiera ido a la generacion de PAA, se habrla generado 24.45% de PAA. Debido a que solo se genero 8.36% de PAA, las perdidas no contabilizadas de peroxido de hidrogeno ascienden a 7.2%.

Ejemplo 3

Una formulation que contiene peroxido de hidrogeno y triacetina en una proportion molar de 5.8:1 se preparo mediante la adicion de triacetina (37.5008 g) a peroxido de hidrogeno al 50% (65.2504 g) de modo que la mezcla fue de peroxido de hidrogeno al 31.75% y triacetina al 36.5%, siendo el resto agua. El pH de la solution fue 1.57 y el pH de una dilution 1:100 fue 5.17. Para acelerar la degradation, la muestra se coloco en una incubadora fijada a 30-31 °C (86-87 °F). La Tabla III muestra el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante y el porcentaje de PAA generado durante un perlodo de seis dlas.

Tabla III

Dlas de estudio: % de Peroxido de hidrogeno restante % de PAA generado

1: 31.72 0.33

6: 31.63 0.716

En este estudio, despues de seis dlas, la mezcla habla perdido solamente el peroxido de hidrogeno al 0.09%, sin embargo, hablan generado un 0.386% de PAA adicional. Si toda la perdida de peroxido de hidrogeno se hubiera debido a la formation de PAA, solamente habrla sido generado un adicional de 0.201%. Esta claro que los metodos anallticos empleados para soluciones con alto contenido de peroxido de hidrogeno, pero bajo en PAA estan sujetos a errores de llmite de detection.

Ejemplo 4

Una formulacion que contiene peroxido de hidrogeno y triacetina en una proporcion molar de 3.2:1 se preparo mediante la adicion de triacetina (35.0 g) a peroxido de hidrogeno al 50% (35.0 g) de modo que la mezcla fue peroxido de hidrogeno al 25% y triacetina al 50 %, siendo el resto agua. El pH de la solucion fue 1.66 y el pH de una dilucion 1:100 fue 4.09. Para acelerar la degradacion, la muestra se coloco en una incubadora fijada para 30-31 °C (86-87 °F). La Tabla IV muestra el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante y el porcentaje de PAA generado durante un perlodo de 22 dlas.

Dlas de estudio: % de Peroxido de hidrogeno restante % de PAA generado

1: 25 0.62

8: 24.51 1

15: 24.17 1.17

22: 23.68 1.14

La Tabla IV indica que despues de 15 dlas, la generacion de PAA maximiza en 1.17% y correspondio a una perdida de peroxido de hidrogeno al 0.83%. Todo el peroxido de hidrogeno agotado se habrla ido a la generacion de PAA, se 5 habrla generado PAA al 1.86%. Debido a que solo se genero PAA al 1.17%, las perdidas no contabilizadas de peroxido de hidrogeno ascendieron a 0.31%.

Ejemplo 5

Una formulacion que contiene peroxido de hidrogeno y triacetina en una proporcion molar de 4.8:1 se preparo mediante la adicion de triacetina (37.50 g) a peroxido de hidrogeno al 50% (56.25 g) de modo que la mezcla fue de peroxido de 10 hidrogeno al 30% y triacetina al 40%, siendo el resto agua. El pH de la solucion fue 1.67 y el pH de una dilucion 1:100 fue 4.62. Para acelerar la degradacion, la muestra se coloco en una incubadora fijada para (30° -31 °C) 86 a 87 °F. La Tabla V muestra el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante y el porcentaje de pAa generado durante un perlodo de 43 dlas.

Tabla V

Dlas de estudio: % de Peroxido de hidrogeno restante % de PAA generado

1: 30.08 0.38

8: 29.85 0.784

15: 29.63 1.22

22: 29.37 1.71

29: 28.76 2.26

36: 28.67 2.78

43: 28.31 3.41

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La Tabla V muestra que aunque hubo una disminucion constante en el peroxido de hidrogeno, que estuvo acompanada por el aumento asociativo de PAA. Al final del estudio en el dla 43, la composicion habla perdido peroxido de hidrogeno al 1.77%. Todo el peroxido de hidrogeno agotado se habrla ido a la generacion de PAA, se habrla generado PAA al 3.96%. Debido a que solo se genero 3.41% de PAA, las perdidas no contabilizadas de peroxido de hidrogeno 20 ascendieron a 0.24%.

Ejemplo 6

Una formulacion que contiene peroxido de hidrogeno y triacetina en una proporcion molar de 6.42:1 se preparo mediante la adicion de triacetina (25.0007 g) al peroxido de hidrogeno al 50% (50.0007 g) de modo que la mezcla fue de 33,33% de peroxido de hidrogeno y 33,33% de triacetina, siendo el resto agua. El pH de la solucion fue 1.56 y el pH de 25 una dilucion 1: 100 fue 5.15. Para acelerar la degradacion, la muestra se coloco en una incubadora fijada para 30-31 °C (86-87 °F).

La Tabla VI muestra el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante y el porcentaje de PAA generado durante un perlodo de 36 dlas.

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Dias de estudio: % de Peroxido de hidrogeno restante % de PAA generado

1: 33.13 0.81

8: 32.88 1.35

15: 32.61 1.88

22: 31.69 2.58

29: 31.75 3.03

36: 31.29 3.28

La Tabla VI muestra que aunque hubo una disminucion constante de peroxido de hidrogeno, que fue acompanado por un aumento asociativo de PAA. Al final del estudio de 36 dias, la composicion habia perdido peroxido de hidrogeno al 1.84%. Todo el peroxido de hidrogeno agotado se habria ido a la generacion de PAA, se habria generado PAA al 4.11%. Debido a que solo se genero PAA al 3.28%, las perdidas no contabilizadas de peroxido de hidrogeno ascendieron a 0.37%.

Ejemplo 7

Un lote de 113.6 L (30 galones) de peroxido de hidrogeno al 50% y triacetina se preparo mezclando 62 kg (137 libras) de triacetina con 74 kg (163 libras) de peroxido de hidrogeno al 50% de manera que la mezcla fuera peroxido de hidrogeno 27.15% y 45.67% de triacetina, siendo el resto agua. Por lo tanto, la proporcion molar de peroxido de hidrogeno: triacetina fue 3.8: 1. La mezcla se almacena en un tambor opaco en un entorno de temperatura no controlada. En el almacenamiento, la mezcla se formo lentamente PAA en el recipiente. Puesto que esta reaccion de peroxido de hidrogeno con PAA no representa una perdida destructiva de peroxigeno total, para determinar la verdadera estabilidad del peroxido de hidrogeno, tanto el peroxido de hidrogeno como el acido peracetico generado deben ser cuantificados y reportados asi como el peroxigeno total recuperado.

Despues de 295 dias de almacenamiento, la mezcla se analizo para peroxigeno total recuperado (expresado como peroxido de hidrogeno) para determinar el porcentaje de perdida de peroxigeno. Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, se midieron el PAA generado y el peroxido de hidrogeno restantes. El total de peroxigeno se recupero despues de 295 dias y las concentraciones iniciales teoricos se muestran en la Tabla VII. Todo el peroxigeno se expresa como % de peroxido de hidrogeno.

Tabla VII

: % teorico inicial % (despues de 295 dias)

Peroxido de hidrogeno recuperado: 27.17 15.20

PAA formado: 0 15.57

Peroxido de hidrogeno reaccionar para formar PAA: 0 6.97

Peroxido de hidrogeno recuperado total: 27.17 22.17

Perdida no productiva de peroxido de hidrogeno total: 5.00

Despues de 295 dias, 22.17% del total de peroxigeno se recupero, ya sea como el peroxido de hidrogeno o peroxido de hidrogeno valorable reaccionado para formar PAA. Para determinar la estabilidad del peroxigeno en la mezcla, el peroxido de hidrogeno total recuperado despues de 295 dias (22.17%) se resto del peroxido de hidrogeno total recuperado del valor teorico inicial (27.17%). El resultado, 5%, es la perdida de peroxigeno (expresado como peroxido de hidrogeno) despues de 295 dias de almacenamiento en un entorno de temperatura no controlada.

4. Metodos de generacion de PAA de no-equilibrio en el lugar en el Punto de Uso

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Los metodos de generacion de forma continua o intermitente de soluciones en estado de no equilibrio de PAA en un sitio que tiene un punto de uso de PAA para su uso como un desinfectante o higienizador, se proporcionan utilizando una fuente de agua que es una corriente acuosa o por un proceso por lotes utilizando agua en un recipiente,.

En una realization, un metodo de generacion de forma continua o intermitente de soluciones en estado de no equilibrio de PAA en un sitio que tiene un punto de uso, utilizando una fuente de agua que es una corriente acuosa, comprende las siguientes etapas.

(a) Suministro de agua.

La corriente de agua se proporciona en un sitio que tiene un punto de uso de acido peracetico.

El agua puede estar fluyendo en, por ejemplo, una tuberla, un ducto, un canal, u otros tipos de corrientes acuosas. La presion del agua debe ser regulada y la velocidad de flujo se debe controlar o medir. Cualquier medidor de flujo apropiado se puede utilizar, tal como un rotametro, un medidor de flujo magnetico, un medidor de flujo ultrasonico, un medidor de flujo Doppler, un medidor de flujo de presion diferencial, un medidor de flujo de turbina, o un medidor de flujo Coriolis.

El agua debe ser ablandada, desionizada, o de baja dureza suficiente que no va a precipitar sales de calcio cuando el hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino se introduce en la etapa (d).

(b) La introduction de una solution de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo al agua.

Se proporciona una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo en el sitio que tiene el punto de uso del PAA. La solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo se pueden preparar por las etapas establecidas en el apartado 3 anterior. La solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo se puede preparar fuera del sitio y luego transportar al sitio que tiene el punto de uso, o el precursor de acetilo y peroxido de hidrogeno acuoso puede ser transportado al sitio que tiene el punto de uso y se usa para preparar la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno- acetilo en el sitio.

Un precursor acetilo llquido preferible es la triacetina. Cuando se utiliza la triacetina, se introduce una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina.

La solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo se introduce en el agua de corriente en una cantidad tal que la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo es 5.6% a 22.5% del total.

Solucion de precursor peroxido hidrogeno-acetilo es bombeado desde su recipiente en la corriente de agua acuosa, por ejemplo, a traves de una pluma de inyeccion montada en la tuberla. Se puede utilizar cualquier bomba apropiada capaz de superar la presion del agua que fluye en la tuberla. Los ejemplos incluyen una bomba accionada por solenoide o de diafragma accionado por aire o una bomba peristaltica. La velocidad a la que la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo se bombea en el agua que fluye es dirigida por un controlador que esta interconectado a un medidor de flujo que esta midiendo el flujo del agua. De esta manera, la velocidad a la que se bombea la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo puede ser emparejada con el flujo del agua en la corriente acuosa. Si el flujo del agua disminuye, la velocidad a la que se bombea la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo debe reducir la velocidad de acuerdo con lo anterior. Si el flujo del agua se detiene, se debe detener la bomba del precursor de hidrogeno peroxido-acetilo.

Como alternativa a la etapa (b), el precursor acetilo llquido y la solucion de peroxido de hidrogeno acuoso se pueden introducir en el agua por separado, ya sea simultanea o secuencialmente. Si se introducen secuencialmente, cualquiera de ellos se puede adicionar primero. Si el precursor acetilo llquido y el peroxido de hidrogeno acuoso se introducen por separado, en lugar de como una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo, entonces en la etapa (c) el precursor de acetilo llquido y el peroxido de hidrogeno acuoso se mezclan con el agua para formar una mezcla.

(c) Mezclar la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo y el agua para formar una mezcla.

Se puede utilizar cualquier dispositivo de mezcla apropiado para la mezcla de llquidos. Un ejemplo es un mezclador estatico situado justo despues del punto que la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo se introduce en el agua que fluye. Un tipo de mezclador estatico utiliza un elemento que no se mueve como una serie de deflectores. A medida que la mezcla fluye a traves del mezclador estatico bajo la fuerza motriz del agua que fluye, el elemento no movil divide el flujo varias veces para proporcionar una mezcla radial. Otro tipo de mezclador estatico utiliza una serie de obstaculos, tales como embalaje de columna o perlas de vidrio, siempre y cuando haya una baja calda de presion diferencial a traves del mezclador. Las obstrucciones proporcionan la mezcla turbulenta de la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo y el agua que fluye. La mezcla debe producir una solucion homogenea sin gradientes de concentration antes de que se realice la siguiente etapa. La velocidad del agua determinara el tiempo que se necesita para completar la mezcla y la eficiencia de la mezcla. Por ejemplo, con tuberla de %”, un mezclador estatico de diametro

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de %” y de 6" de largo, y una velocidad de aproximadamente 1 gal/min., la mezcla se debe llevar a cabo en menos de aproximadamente un segundo.

(d) Adicion de una fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino a la mezcla.

Se proporciona una fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino en el sitio que tiene el punto de uso. Una fuente preferible acuosa de un hidroxido de metal alcalino es hidroxido de sodio, y 50% de hidroxido de sodio es mas preferible. Otros hidroxidos de metales alcalinos apropiados incluyen 45% de hidroxido de potasio.

Suficiente NaOH al 50% se adiciona a la mezcla que fluye, de tal manera que la cantidad de hidroxido de sodio es de 1.82% a 7.28% de la cantidad total. Cuando el precursor de acetilo es triacetina, una proporcion molar preferida de NaOH:peroxido de hidrogeno: triacetina es 4.2:3.8:1.

La solucion de NaOH al 50% se adiciona a la mezcla mediante el bombeo desde su recipiente con un dispositivo de bombeo apropiado y en la mezcla a traves de una pluma de inyeccion montada en la tuberla. Se puede utilizar cualquier bomba apropiada capaz de superar la presion hidraulica de la tuberla. Los ejemplos incluyen una bomba accionado por solenoide o de diafragma accionado por aire o una bomba peristaltica.

La velocidad a la que la solucion de NaOH al 50% se bombea en la tuberla se rige por el mismo controlador que esta interconectado tanto al medidor de flujo que esta midiendo el flujo de la mezcla como a la bomba de control de la velocidad de introduccion de la solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo. De esta manera, la velocidad a la que se introduce la solucion de NaOH al 50% puede ser igualada tanto para el flujo de la mezcla como la velocidad de introduccion de la solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo. Si el flujo de la mezcla disminuye por cualquier razon, la velocidad a la que se bombea la solucion de NaOH al 50% debe reducir la velocidad de acuerdo con lo anterior. Si el flujo de la mezcla se detiene, tambien se debe detener la bomba de NaOH al 50%.

La etapa (d) se puede llevar a cabo despues de la etapa (c), o se puede llevar a cabo simultaneamente con la etapa (b).

(e) La formacion de un medio de reaccion que comprende una solucion de no-equilibrio del acido peracetico.

El medio de reaccion que se forma en esta etapa forma casi instantaneamente una solucion de no-equilibrio de PAA. El peroxido de hidrogeno reacciona con el precursor de acetilo para formar acido peracetico. Dependiendo de la temperatura del agua, la eficiencia de la mezcla, y la proporcion molar de precursor NaOH: peroxido de hidrogeno: acetilo empleado, la cantidad de precursor de peroxido de hidrogeno y acetilo que se convierte en PAA se maximiza dentro de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente cinco minutos.

Las soluciones en estado de no equilibrio de PAA preparadas por este metodo comprenden PAA, peroxido de hidrogeno sin reaccionar, precursor acetilo sin reaccionar, el producto de la reaccion de perhidrolisis del precursor de acetilo, la fuente acuosa de hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino, y agua. Cuando los precursores de acetilo es triacetina, el producto de la reaccion de perhidrolisis es 1, 2, 3-propanotriol (glicerina).

Este metodo tambien puede incluir una etapa opcional despues de la etapa (e) de toma de muestras del medio de reaccion en diversos momentos despues de la adicion de la fuente acuosa de hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino para determinar el tiempo requerido en las condiciones existentes para maximizar la cantidad de precursor de peroxido de hidrogeno y de acetilo que se convierten en PAA. Esto se puede lograr dirigiendo el flujo del medio de reaccion a traves de una serie de camaras de residencia equipadas con puertos de muestreo. Las camaras de residencia estan disenadas para tener un volumen suficiente de tal manera que haya transcurrido una cierta cantidad de tiempo desde la introduccion de la NaOH al 50%. Por lo tanto, en cualquier velocidad de flujo dada en la tuberla, la primera camara de residencia es de un volumen tal que hayan transcurrido 30 segundos desde la introduccion de NaOH al 50%, un minuto ha transcurrido en el momento que el flujo alcanza el puerto de muestreo inmediatamente despues de la segunda camara de residencia, y el tiempo adicional que transcurre por el tiempo que el flujo alcanza los puertos de muestreo restantes. Hasta cuatro camaras de residencia y puertos de muestreo pueden ser colocados en serie como esta para proporcionar al usuario unos 30 segundos a cinco minutos de tiempo de residencia despues de la introduccion del NaOH al 50%. Una vez se ha establecido el flujo del medio de reaccion, las muestras se extraen de los cuatro puertos de muestreo asociados con las camaras de residencia y analizadas con respecto al acido peracetico. La muestra que registra la mayor cantidad de acido peracetico se considerara que se dispone desde el puerto de muestreo asociado con la camara de residencia correspondiente al momento de la conversion maxima del precursor de acetilo en acido peracetico. En este punto, todo el flujo del medio de reaccion se dirige a traves del punto de muestreo de conversion maxima del precursor acetilo y en el punto de uso.

En otra realizacion, un metodo para generar continua o intermitentemente una solucion de no-equilibrio de PAA en un sitio que tiene un punto de uso en un procedimiento discontinuo comprende las siguientes etapas:

(a) El suministro de agua.

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Un recipiente de agua, tal como un tanque de mezcla u otro recipiente, se proporcionan en un sitio que tiene un punto de uso de acido peracetico. El agua debe ser ablandada, desionizada, o de baja dureza suficiente que no va a precipitar sales de calcio cuando el hidroxido de metal alcalino o de metal alcalinoterreo se introduce en la etapa (d).

(b) La introduccion de una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo al agua.

Se proporciona una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo en el sitio que tiene el punto de uso del PAA. La solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo se pueden preparar por las etapas establecidas en el apartado 3 anterior. La solucion de precursor peroxido de hidrogeno-acetilo se puede preparar fuera del sitio y luego transportado al sitio que tiene el punto de uso de, o el precursor de acetilo y peroxido de hidrogeno acuoso puede ser transportado al sitio que tiene el punto de uso y se usa para preparar la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno- acetilo en el sitio.

La solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo se introduce en el agua en una cantidad tal que la solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetil es 5.6% a 22.5% del total.

La solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo es bombeada desde su recipiente en el recipiente de agua a traves de una pluma de inyeccion montada en el lateral del recipiente de agua. Cualquier bomba apropiada puede ser utilizada. Los ejemplos incluyen una bomba accionada por solenoide o diafragma accionado por aire o una bomba peristaltica.

Como alternativa a la etapa (b), el precursor acetilo llquido y la solucion de peroxido de hidrogeno acuoso se pueden introducir en el agua por separado, ya sea simultanea o secuencialmente. Si se introducen secuencialmente, cualquiera de ellos se puede adicionar primero. Si el precursor acetilo llquido y el peroxido de hidrogeno acuoso se introducen por separado, en lugar de como una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo, entonces en la etapa (c) el precursor acetilo llquido y el peroxido de hidrogeno acuoso se mezclan con el agua para formar una mezcla.

Se puede utilizar cualquier dispositivo de mezcla apropiado para la mezcla de llquidos. Un ejemplo es un agitador superior, tal como una hoja agitadora. El recipiente de agua esta equipado con un deflector para ayudar al proceso de mezcla. La mezcla debe producir una solucion homogenea sin gradientes de concentracion antes de que se realice la siguiente etapa.

Se proporciona una fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino en el sitio que tiene el punto de uso. Una fuente preferible acuosa de un hidroxido de metal alcalino es hidroxido de sodio, e hidroxido de sodio al 50% es mas preferible. Otros hidroxidos de metales alcalinos apropiados incluyen hidroxido de potasio al 45%.

Se adiciona suficiente NaOH al 50% a la mezcla de tal manera que la cantidad de hidroxido de sodio sea de 1.82% a 7.28% de la cantidad total. Cuando el precursor de acetilo es la triacetina, una proporcion molar preferida de NaOH: peroxido de hidrogeno: triacetina es 4.2: 3.8:1.

La solucion de NaOH al 50% se adiciona a la mezcla mediante el bombeo desde su recipiente con un dispositivo de bombeo apropiado y en la mezcla a traves de una pluma de inyeccion montada en el lado 29 del recipiente de agua. Cualquier bomba apropiada puede ser utilizada. Los ejemplos incluyen una bomba accionada por solenoide o de diafragma accionado por aire o una bomba peristaltica.

El medio de reaccion que se forma en esta etapa forma casi instantaneamente una solucion de no-equilibrio de PAA. El peroxido de hidrogeno reacciona con el precursor de acetilo para formar acido peracetico. Dependiendo de la temperatura del agua, la eficiencia de la mezcla, y la proporcion molar del precursor NaOH:peroxido de hidrogeno:acetilo empleado, la cantidad de precursor de peroxido de hidrogeno y acetilo que se convierte en PAA se maximiza dentro de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente cinco minutos.

Las soluciones en estado de no equilibrio de PAA preparadas por este metodo comprenden PAA, peroxido de hidrogeno sin reaccionar, precursor de acetilo sin reaccionar, el producto de la reaccion de perhidrolisis del precursor de acetilo, la fuente acuosa de hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino, y agua. Cuando los precursores de acetilo es la triacetina, el producto de la reaccion de perhidrolisis es 1, 2, 3-propanotriol (glicerina).

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Si bien no se desea estar limitado por la teorla, se cree que bajo condiciones de pH elevado creadas por la adicion de una fuente de hidroxido de metal alcalinoterreo o de hidroxido metal alcalino, el peroxido de hidrogeno se disocia de acuerdo con la siguiente ecuacion:

H2O2 = H+ + HO2-

El anion perhidroxilo (HO2"), entonces afecta las reacciones de sustitucion nucleofllica sobre los grupos carbonilo del precursor de acetilo en una reaccion de perhidrolisis para formar el acido peracetico y el producto de la reaccion de perhidrolisis del precursor de acetilo. Cuando el precursor de acetilo es la triacetina y los tres grupos acetilo se hacen reaccionar, a continuacion, el producto de la reaccion de perhidrolisis es 1, 2, 3-propanotriol (glicerina).

En estos metodos, la reaccion de perhidrolisis es rapida y la cantidad maxima de PAA se genera dentro de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente cinco minutos a temperatura ambiente. Los metodos utilizan de manera eficiente el precursor de acetilo y la fuente de peroxido de hidrogeno. Cuando se utiliza la triacetina, suponiendo que todos los tres grupos acetilo se hacen reaccionar, alrededor de 40.9% a aproximadamente 85.7% de la triacetina se convierte en PAA. El porcentaje de peroxido de hidrogeno restante es de aproximadamente 0.078% a aproximadamente 1.88%.

Las soluciones en estado de no equilibrio de PAA preparadas por estos metodos tienen varias caracterlsticas unicas. Las soluciones de PAA tienen altos niveles de PAA, del 1% al 7.1%. Ademas, las soluciones de PAA son alcalinas, que tienen un pH de 11.2 a 13.37.

Las soluciones en estado de no equilibrio de PAA se pueden introducir inmediatamente en el agua de recepcion en el punto de uso. Alternativamente, las soluciones pueden ser estabilizadas mediante la detencion de la descomposicion del PAA mediante la adicion de una fuente de acido para bajar el pH elevado del medio de reaccion causado por la adicion de un hidroxido de metal alcalinoterreo o metal alcalino, y para proporcionar condiciones de pH neutro a ligeramente acido para estabilizar la PAA a la degradacion pH elevado. Las soluciones de PAA estabilizadas con acido pueden entonces ser almacenadas y utilizadas en el punto de uso segun sea necesario a lo largo de un dla de trabajo.

Las soluciones en estado de no equilibrio de PAA producidas por estos metodos se pueden utilizar ventajosamente siempre que se utilizan soluciones de equilibrio tradicionales de PAA. Por lo tanto, las soluciones de PAA se pueden usar como higienizador y desinfectante en las industrias de lacteos, alimentos y de elaboracion de bebidas para tuberlas de limpieza en el lugar y equipos de limpieza; para el lavado de frutas y verduras; y en el tratamiento de los productos de carne, aves de corral, y productos del mar. Estas soluciones de PAA tambien se pueden usar en el tratamiento de agua de refrigeracion, agua de proceso de aceite y gas, y las aguas residuales municipales. Otros usos incluyen la eliminacion del limo y la biopellcula en los procesos de fabricacion de papel.

Para ambos de los metodos anteriores, las etapas (a) a (e) se pueden realizar sobre una base continua o intermitente. En una base continua, las etapas se llevan a cabo bajo condiciones de estado estacionario, y la solucion PAA se produce a la misma velocidad como una funcion del tiempo. Sin embargo, rendimiento intermitente de las etapas (a) a (e) es posible si la demanda de la solucion PAA cae por cualquier razon (por ejemplo, se ha logrado el cambio de turno de trabajo o el nivel objetivo del PAA en el agua de recepcion), en el caso, que las etapas (a) a (e) se puedan suspender y reanudar cuando la demanda aumenta.

Ejemplo 8

Las pruebas se realizaron utilizando aproximadamente un litro de osmosis inversa (RO) o agua ablandada que fue tamponada a un pH alcalino. Los medios reguladores incluyen soluciones Na2CO3 0.1 y 0.2 M, ademas soluciones de NaOH 0.1 y 0.2 M. Se adiciono suficiente medio regulador al agua con el fin de conseguir el pH deseado. La cantidad de peroxido de hidrogeno (introducido como peroxido de hidrogeno al 50%) y triacetina utilizado en los ensayos se resumen en la Tabla VIII. Los reactantes se introdujeron a la solucion en una de tres maneras: al mismo tiempo (denominado en la Tabla VIII como "doble"), secuencialmente (triacetina seguido en breve por el peroxido de hidrogeno), o mediante la mezcla del peroxido de hidrogeno y triacetina juntos y la adicion de ellos en una sola carga (contemplado en la Tabla VIII como "mezclado"). Todas las pruebas se llevaron a cabo a temperatura ambiente como el vaso de precipitados de un litro se agito con una barra agitadora magnetica. Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, el porcentaje de PAA generado y el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante se midieron cinco minutos despues de la introduccion de los reactivos a la memoria intermedia. Se calculo el porcentaje del acetilo triacetina donante convertido al PAA, asumiendo que todos los tres grupos acetilo estaban disponibles para la perhidrolisis.

imagen1

La Tabla VIII muestra que la cantidad de PAA generado fue independiente del metodo de introduccion de la triacetina y peroxido de hidrogeno a las soluciones reguladas. Se puede observar que el pH de la solucion regulada tuvo un efecto significativo en el porcentaje de la triacetina que fue convertido en PAA. Solo cuando el pH estaba por encima de 12 fue 5 un porcentaje significativo de la triacetina convertida en PAA.

Ejemplo 9

Una mezcla de peroxido de hidrogeno y triacetina se preparo mezclando 50% de peroxido de hidrogeno (63.4%) y triacetina (36.6%). Por lo tanto, la proportion molar de peroxido de hidrogeno: triacetina fue 5,57: 1. La mezcla (13.68 g) se adiciono a agua blanda de tal manera que la solucion final contenfa 5 g/L de triacetina y tenia un pH de 4.1. Luego, 10 en experimentos sucesivos, suficiente NaOH al 50% se adiciono al vaso de precipitados de modo que la proporcion molar de NaOH:TA se vario de 3:1 (obtenido mediante la introduccion de 5.49 g de NaOH al 50%) a 8:1 (obtenido mediante la introduccion de 14.68 g de NaOH al 50%). Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, el porcentaje de PAA generado y el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante se mide durante los proximos 20

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minutos. El metodo se realizo por duplicado para cada punto de muestra. Los promedios de los resultados para la proporcion molar 6:1 de NaOH:TA se muestran en la Tabla IX.

Tabla IX

Tiempo (min): % PAA generado % Peroxido de Hidrogeno restante % Triacetina convertida a PAA (3 acetilos)

0: 0.015 0.437 2.9

1: 0.275 0.298 53.1

3: 0.312 0.274 60.2

5: 0.326 0.258 62.9

11: 0.302 0.233 58.3

21: 0.246 0.199 47.5

5 Se puede observar que incluso antes de la introduction de NaOH al 50%, algunos PAA estaba presente en solution como resultado de ser generada en la mezcla diluida de los dos componentes. Tras la adicion del NaOH, el PAA se genera inmediatamente, con la cantidad maxima de 0.326% que ocurre en cinco minutos, lo que corresponde a un rendimiento del 62.9% suponiendo que todos los tres grupos acetilo de triacetina estaban disponibles para la perhidrolisis.

10 Este ejercicio se repitio para relaciones molares de NaOH: triacetina que van desde 3:1 a 8:1. La Tabla X resume el siguiente conjunto de datos y muestra el porcentaje maximo de PAA generado, el tiempo despues de la adicion de NaOH que se tardo en alcanzar el porcentaje maximo de PAA generado, el pH despues de la adicion del NaOH, el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante en el momento de porcentaje maximo de PAA, y el porcentaje calculado de triacetina convertida a PAA suponiendo que todos los tres grupos acetilo estaban disponibles para perhidrolisis.

15 Tabla X

Proporcion molar NaOH:TA: Tiempo a PAA Max. (min) % Max de PAA generado % de peroxido de hidrogeno restante % de triacetina convertida a PAA (3 acetilos) pH

3:1: 3 0.229 0.291 43.8 11.2

4:1: 6 0.285 0.251 54.8 11.3

6:1: 5 0.326 0.258 62.9 11.6

8:1: 3 0.335 0.271 64.7 12.2

Se puede ver que la cantidad de PAA generado, y por lo tanto la conversion de triacetina en PAA, aumento con el aumento de la proporcion molar de NaOH: TA. Para las cuatro relaciones molares empleadas, se genero la cantidad maxima de PAA entre tres y seis minutos. La proporcion molar optima de NaOH: TA fue 6: 1, ya que dio lugar a una 20 utilization eficiente de triacetina convertido en pAa, y porque el pH del medio de reaction resultante tendrla menos

impacto en el pH de las aguas receptoras que el pH mas alto del medio de reaccion resultante de la proporcion molar 8:1.

Ejemplo 10

Se llevo a cabo luego una serie de experimentos en los que la proporcion molar de NaOH:TA se fijo en 8:1 y la

25 proporcion molar de peroxido de hidrogeno: triacetina se vario de 2:1 a 8:1. Triacetina (5 g) se adiciono a

aproximadamente 965 mL de agua ablandada junto con peroxido de hidrogeno al 50.7% en las pruebas sucesivas (3.06 g para la proporcion molar 2:1; 6.19 g para la proporcion molar 4:1; 9.23 g para la proporcion molar 6:1; y 12.32 g para el proporcion molar 8:1) para dar una solucion con un pH de aproximadamente 4.8 - 5.5. El volumen de la mezcla se ajusto a 990 mL con agua ablandada. Con mezcla, se introdujo NaOH al 50% (14.67 g). Utilizando el metodo de 30 titulacion yodometrica-sulfato cerico, el porcentaje de PAA generado y el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante

se midio durante los proximos 20 minutos. El metodo se realizo por duplicado para cada punto de muestra. Los

promedios de los resultados para la carrera cinetica que emplean la proporcion molar de 8:6:1 NaOH: peroxido de hidrogeno: TA se muestran en la Tabla XI.

Tabla XI

Tiempo (min): % de PAA generado % de peroxido de hidrogeno restante % de triacetina convertida a PAA (3 acetilos)

1: 0.331 0.317 63.8

3: 0.330 0.303 63.6

5: 0.319 0.303 61.5

10: 0.300 0.295 57.8

20: 0.256 0.274 49.3

5 Tras la adicion del NaOH, se genero de inmediato PAA, con la cantidad maxima de 0.331% que se produce despues de solo un minuto, lo que corresponde a una conversion calculada de triacetina en PAA del 63.8%, suponiendo que todos los tres grupos acetilo de triacetina estaban disponibles para la perhidrolisis.

Este ejercicio se repitio para proporciones molares de peroxido de hidrogeno: triacetina que van desde 2:1 a 6:1. La Tabla XlI resume los datos y muestra el porcentaje maximo de PAA generado, el tiempo despues de la adicion de NaOH 10 que se tardo en alcanzar el porcentaje maximo de PAA generado, el pH despues de la adicion del NaOH, el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante en el tiempo del porcentaje maximo de PAA, y el porcentaje calculado de triacetina convertida en PAA, suponiendo que todos los tres grupos acetilo estaban disponibles para la perhidrolisis.

Tabla XII

Proporcion molar peroxido de hidrogeno: triacetina: Tiempo a PAA Max. (min) % Max de PAA generado % de peroxido de hidrogeno restante % de triacetina convertida a PAA (3 acetilos) pH

2:1: 3 0.214 0.079 40.9 12.6

4:1: 1 0.272 0.195 51.9 12.4

6:1: 1 0.331 0.317 63.8 12.3

8:1: 3 0.374 0.445 72.0 11.9

15 Se puede ver que la cantidad de PAA generado, y por lo tanto la conversion de triacetina en PAA, aumento con el aumento de la proporcion molar de peroxido de hidrogeno: triacetina. Para las cuatro proporciones molares empleadas, se genero la mayor cantidad de PAA entre uno y tres minutos. La proporcion molar optima de peroxido de hidrogeno: triacetina fue 8:1, ya que dio lugar a la utilizacion mas eficiente de triacetina convertida en PAA.

Ejemplo 11

20 Se llevo a cabo otra serie de experimentos en los que la proporcion molar de peroxido de hidrogeno para triacetina se fijo en 4:1 y la proporcion molar de NaOH con la triacetina se vario de 3:1 a 8:1. Se adiciono triacetina (5 g) a alrededor de 975 mL de agua ablandada junto con peroxido de hidrogeno al 50.7% (6.18 g) para dar una solucion con un pH de 4.8 a 5.3. Con mezcla, se introdujo NaOH al 50% en las pruebas sucesivas (5.51 g para la proporcion molar 3:1; 7.30 g para la proporcion molar 4:1; 11.03 g para la proporcion molar 6:1; y 14.67 g para la proporcion molar 8:1). El volumen

25 de la mezcla se ajusto a 1000 mL con agua ablandada. Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, el porcentaje de pAa generado y el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante se mide durante los proximos 20 minutos. El metodo se realizo por duplicado para cada punto de muestra. Los promedios de los resultados para la carrera cinetica empleando la proporcion molar de NaOH:peroxido de hidrogeno:triacetina de 4:4:1 se muestran en la Tabla XIII.

Tabla XIII

1: 0.247 0.207 47.3

3: 0.280 0.178 53.6

5: 0.292 0.167 55.9

10: 0.267 0.142 51.1

20: 0.229 0.111 43.8

Tras la adicion del NaOH, se genero de inmediato PAA, con la cantidad maxima de 0.292% que se produce despues de cinco minutos, lo que corresponde, a una conversion calculada de 55.9% de triacetina en PAA suponiendo que todos los 5 tres grupos acetilo de triacetina estaban disponibles para la perhidrolisis.

Este ejercicio se repitio para proporciones molares de NaOH:TA que van desde 3:1 a 8:1. La Tabla XIV resume los datos y registra el porcentaje maximo de PAA generado, el tiempo despues de la adicion de NaOH que se tardo en alcanzar el porcentaje maximo de PAA generado, el pH despues de la adicion del NaOH, el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante en el tiempo del porcentaje maximo de PAA, y el porcentaje calculado de triacetina convertida en 10 PAA suponiendo que todos los tres grupos acetilo estaban disponibles para la perhidrolisis.

Tabla XIV

3:1: 3 0.246 0.202 47.2 11.3

4:1: 5 0.292 0.167 55.9 11.6

6:1: 3 0.290 0.181 55.6 12.2

8:1: 3 0.272 0.195 51.9 12.4

Se puede ver que la cantidad de PAA generado maximiza cuando la proportion molar de NaOH:peroxido de hidrogeno: triacetina fue 4:4:1. La proporcion molar optima de NaOH: peroxido de hidrogeno: triacetina fue 4:4:1, ya que dio lugar a 15 una utilization eficiente de la triacetina convertida en PAA, y porque el pH del medio de reaction resultante tendrla menos impacto en el pH de las aguas receptoras mayor que el pH del medio de reaccion resultante de la proporcion molar 4: 1: 6 de NaOH:peroxido de hidrogeno:triacetina. Para las cuatro proporciones molares empleadas, se genero la cantidad maxima de PAA entre tres y cinco minutos.

Ejemplo 12

20 En la primera prueba, una mezcla de peroxido de hidrogeno y triacetina se preparo mezclando peroxido de hidrogeno al 50% (54.24%) y triacetina (45.76%). Por lo tanto, la proporcion molar de peroxido de hidrogeno:triacetina fue 3.65:1. La mezcla (51.22 g) se disolvio en agua blanda (911.9 g) en un vaso de precipitados de un litro para dar una solution con un pH de 6.47. A continuation, se introdujo NaOH al 50% (36.47 g) con agitation. Por lo tanto, la proporcion molar de la mezcla combinada de NaOH:peroxido de hidrogeno triacetina fue 4.2:3.8:1. El pH de la solucion resultante inicialmente 25 midio 12.1. Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, el pAa generado y el peroxido de hidrogeno restante se midieron durante los proximos 10 minutos. Se observo que la temperatura de la muestra se elevo inmediatamente despues de la adicion de NaOH al 50%.

En la segunda prueba, se repitio la primera prueba, excepto que el agua fue agua blanda frla.

En la tercera prueba, la primera prueba se repitio utilizando tres veces la cantidad original de mezcla de peroxido de 30 hidrogeno: triacetina y tres veces la cantidad original de NaOH al 50%. La proporcion molar de la mezcla combinada de NaOH: peroxido de hidrogeno: triacetina siguio siendo la misma que antes, a 4.2: 3.8: 1. El peroxido de hidrogeno y la

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mezcla de triacetina (153.96 g) se introdujo al agua blanda enfriada (735.6 g) en un vaso de precipitados de un litro para dar una solucion con un pH inicial de 5.14. A continuacion, se introdujo NaOH al 50% (111.21 g). Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, el PAA generado y el peroxido de hidrogeno restante se midieron durante los proximos 10 minutos.

En la cuarta prueba, la primera prueba se repitio utilizando cuatro veces la cantidad original de mezcla de peroxido de hidrogeno:triacetina y cuatro veces la cantidad original de NaOH al 50%. La proporcion molar de la mezcla combinada de NaOH:peroxido de hidrogeno:triacetina siguio siendo la misma que antes, a 4.2: 3.8: 1. El peroxido de hidrogeno y la mezcla de triacetina (204.7 g) se introdujo al agua blanda enfriada (647.5 g) en un vaso de precipitados de un litro para dar una solucion con un pH inicial de 6.32. A continuacion, se introdujo NaOH al 50% (155.4 g). Utilizando el metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico, el PAA generado y el peroxido de hidrogeno restante se midieron durante los proximos 10 minutos.

La Tabla XV resume los resultados obtenidos para las cuatro pruebas y muestra las temperaturas inicial y final de la solucion, el pH de la solucion despues de la adicion del NaOH al 50%, el porcentaje maximo de PAA generado, el tiempo de maxima generation de PAA, y el porcentaje de peroxido de hidrogeno restante.

Tabla XV

Prueba #: Temp. Inicial (°F) Temp. Final (°F) pH Final Max. % de PAA generado (tiempo, min) % de peroxido de hidrogeno restante

1: NM NM 12.14 1.71 (1) 0.58

2: 38 50 12.67 2.1(4) 0.43

3: 44 88 12.77 6.3 (1) 1.18

4: 34 92 13.17 7.2 (1) 1.88

NM = no medido

La Tabla XVI muestra el porcentaje de peroxido de hidrogeno convertido en general, el porcentaje de peroxido de hidrogeno convertido al PAA, y el porcentaje de triacetina convertida al PAA (suponiendo que todos los tres grupos acetilo en la triacetina estan disponibles para la conversion a PAA) para cada uno de las pruebas en la Tabla XV.

Tabla XVI

Prueba #: % de peroxido de hidrogeno convertido general % de peroxido de hidrogeno convertido a PAA (al tiempo de conversion maximo) % de triacetina convertida a PAA (3 acetilos)

1: 67.8 88.1 69.7

2: 68.8 94.4 85.8

3: 71.6 94.3 85.7

4: 66.1 88.1 73.8

Los datos de las Tablas XV y XVI indican que son posibles cantidades mucho mas altas de PAA si la solucion de hidroxido de sodio al 50% es el ultimo componente de la mezcla que va a ser introducido. Ademas, hasta el 7.1% de PAA se genero, aunque esta solucion se calento a pesar de enfriar el agua fuente. La generacion de la solucion de PAA 6.3% fue muy eficiente, ya que representaba un uso elevado de 85.7% de triacetina convertido en PAA. Hubo claramente una relation lineal entre la Prueba 2, que genero 2.1% de PAA, y la Prueba 3, que utiliza tres veces mas de los reactivos y genero 6.3% de PAA. Los datos de la Tabla XV indican que el momento de la conversion maxima de triacetina fue entre uno y cuatro minutos. A partir de entonces, la cantidad de PAA en la solucion se reduce, ya que sufre una degradation de alto pH, lentamente durante los siguientes 10 minutos.

Ejemplo 13

La Fig. 1 es una representation esquematica de un ejemplo de un sistema 10 que se utilizo para llevar a cabo una forma de realization de uno de los metodos descritos anteriormente para preparar una solucion de no-equilibrio de PAA

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en un sitio que tiene un punto de uso. La triacetina se utilizo como precursor de acetilo y se uso hidroxido de sodio al 50% como la fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalino.

Un recipiente 120 de una solucion de precursor de peroxido de hidrogeno-acetilo, que fue una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina, y un recipiente 140 de hidroxido de sodio al 50% fueron cada uno equipado con bombas 115 y 135 de diafragma de distribucion de productos qulmicos, respectivamente. El agua 90 de entrada, que fue ablandada, se proporciono a partir de una fuente de agua en el sitio que tiene el punto de uso. El agua 90 de entrada se dirige a traves de un regulador 100 de presion y el medidor 105 de flujo, a continuation, en una section de la tuberla, donde la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina se introdujo a traves de pluma 110 de inyeccion. La mezcla se llevo a cabo utilizando un mezclador 125 estatico. A continuacion, la solucion de hidroxido de sodio fue adicionada a traves de la pluma 130 de inyeccion para formar un medio de reaction.

La solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina y la solucion de hidroxido de sodio se pueden adicionar de una manera secuencial como se ha descrito, donde se adiciono primero la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina, o se pueden adicionar al agua de forma simultanea a traves de una "T" colocada antes del mezclador 125 estatico. Si se utiliza una conexion en T, la solucion triacetina-peroxido de hidrogeno y la solucion de hidroxido de sodio al 50% se introducen en extremos opuestos de la conexion en T y la mezcla se inyecta en la tuberla de agua. En otras realizaciones, el peroxido de hidrogeno y triacetina se pueden adicionar por separado, o secuencialmente, con uno primero, o simultaneamente, con el hidroxido de sodio adicionado, ya sea simultaneamente con, o despues del peroxido de hidrogeno y triacetina.

El medio de reaccion se introdujo en una camara 145 de residencia que proporciona el tiempo de reaccion y contenla un material de embalaje para favorecer la mezcla. La camara 145 de residencia fue disenada para ser de un volumen tal que, a un velocidad de flujo total de 3.79 L (un galon) por minuto, en el momento el medio de reaccion alcanzo el puerto 160 de muestreo, hablan transcurrido 30 segundos desde que la solucion de hidroxido de sodio se habla anadido. Una sonda 155 de pH monitoriza el pH de la mezcla.

Un controlador 150 se interconecto con el medidor 105 de flujo de la entrada de agua 90, y tambien a las bombas115 y 135 de diafragma de distribucion de productos qulmicos. El controlador 150 monitoreado la velocidad del agua 90 de entrada y rige la velocidad a la cual se introdujeron la solucion de peroxido hidrogeno -triacetina y la solucion de NaOH.. Si el flujo de agua 90 de entrada se redujo debido a los requisitos de PAA inferiores en el punto de uso 195, las tasas a las que se bombearon la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina y la solucion de NaOH disminuyeron en consecuencia. Si el flujo de agua 90 de entrada aumenta debido a los requisitos de PAA mas altos en el punto de uso 195, las tasas a las que se bombearon la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina y la solucion de NaOH aumenta de acuerdo con lo anterior. Si el flujo de agua 90 de entrada se detuvo, las bombas 115 y 135 se detienen. Por lo tanto, la generation de PAA fue a la vez continua e intermitente, y se adapta a los requisitos de PAA en el punto de uso.

La velocidad de la reaccion entre el peroxido de hidrogeno y la triacetina para formar PAA es dependiente de la temperatura del agua 90 de entrada. Si la temperatura del agua 90 de entrada es alta (por ejemplo, aproximadamente 21 °C (70 °F)), la conversion maxima de triacetina en PAA se puede producir despues de 30 segundos, en cuyo caso todo el medio de reaccion se dirige al punto de uso 195. Sin embargo, si la temperatura del agua 90 de entrada es baja (por ejemplo, aproximadamente 0 °C (32 °F)), los tiempos de reaccion mas largos pueden ser necesarios para maximizar la conversion de triacetina en PAA. A continuacion, el medio de reaccion se dirige a traves de una o mas camaras 165, 175, y 185 de residencia, que tambien contenlan un material de embalaje para promover la turbulencia y causar una mezcla completa. Las camaras 165, 175, y 185 de residencia, fueron disenadas para tener los volumenes, de tal manera que a una velocidad de flujo total de 3.79 L (un galon) por minuto, el medio de reaccion alcance el puerto 170 de muestreo en un minuto, el puerto 180 de muestreo en dos minutos, y el puerto 190 de muestreo en cinco minutos, para permitir la toma de muestras a diferentes intervalos de tiempo.

Por lo tanto, dependiendo de la temperatura del agua de entrada, el tiempo para lograr la conversion maxima de peroxido de hidrogeno y triacetina en PAA se determino mediante el muestreo y analisis de la solucion de muestra en los puertos 160, 170, 180, y 190. La totalidad entonces del flujo se dirigio desde el puerto de muestreo con la mas alta cantidad de PAA hasta el punto de uso 195. En la practica, el PAA generado a partir de la reaccion de peroxido de hidrogeno con triacetina se diluye por lo general en el punto de uso 195.

El punto de uso 195 puede ser del agua de refrigeration de recirculation; aguas residuales municipales; agua de tanque de aves de corral; el agua utilizada para desinfectar la carne, aves o productos del mar; frutas y verduras de enjuague de agua; o el agua usada para limpiar y desinfectar los equipos utilizados en las industrias de productos lacteos, alimentos, o de procesamiento de bebidas.

Ejemplo 14

Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 1, un recipiente 120 de tambor de 208 L (55 galones) de una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina se preparo mezclando 114 kg de triacetina (251.5 libras) con 135 kg de peroxido de hidrogeno al 50% (298.4 libras). Los resultantes 249.5 (550 libras) de solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina tenlan una gravedad especlfica de 1.19 g/mL (10 libras/gal) y contenlan 54.3% de peroxido de hidrogeno y 45.7% de

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triacetina. Por lo tanto, la proporcion molar de peroxido de hidrogeno: triacetina fue 3.8: 1. El aparato representado en la Fig. 1 se utilizo para preparar de forma continua e intermitentemente una solucion PAA de aproximadamente 1%.

Agua ablandada local de la ciudad se dirige a traves del regulador 100 de presion a una velocidad de flujo de 3.79 L (un galon) por minuto medido por medidor 105 de flujo. El recipiente 120 de solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina estaba equipado con un tubo de traccion hacia abajo de modo que la velocidad de flujo de la mezcla se podia medir. La bomba 115 de diafragma inyecto la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina a traves de la pluma 110 de inyeccion. A continuacion, la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina se mezclo con el agua ablandada utilizando el mezclador 125 estatico. Un recipiente 140 de NaOH al 50% tambien estaba equipado con un tubo de traccion hacia abajo para medir el flujo bombeado por la bomba 135 de diafragma en la pluma 130 de inyeccion.

El porcentaje de PAA generado se midio enfriando muestras extraldas a traves de los puertos de muestreo en acido mineral, seguido por el uso del metodo de titulacion yodometrica-sulfato cerico. La Tabla XVII resume los resultados de varios ensayos en los que se solicito para maximizar la conversion de triacetina en PAA y minimizar la cantidad de NaOH al 50% utilizada.

Tabla XVII

Prueba #: Puerto de muestra % de PAA generado % Triacetina convertida a PAA Mezcla de peroxido de hidrogeno-triacetina Velocidad de flujo (mL/min) Velocidad de flujo de NaOH (mL/min) pH (solucion de PAA)

1: 160 1.083 65.42 115.73 112.11 ~13

2: 170 1.073 64.82 115.73 112.11 13.19

3: 160 0.955 57.32 116.79 122.12 13.37

4: 160 1.058 63.39 116.79 114.93 13.11

5: 160 1.061 63.3 116.79 98.1 12.9

6: 160 1.102 68.96 110.82 85.01 12.91

7: 170 1.055 55.59 132.64 99.77 12.95

8: 160 0.978 59.91 115.5 74 12.62

9: 180 0.936 56.7 114.25 78 12.64

Se puede ver que la cantidad de PAA generado, y por lo tanto la conversion de triacetina en PAA, aumento con la mayor velocidad de flujo de NaOH. Para esta proporcion molar de peroxido de hidrogeno: triacetina de 3.8: 1, se genero la cantidad maxima de PAA entre 30 segundos (puerto 160 de la muestra) y dos minutos (puerto 180 de la muestra) desde el momento en que el NaOH se adiciono a la pluma 130 de inyeccion. La velocidad de flujo de 74-78 de mL/min de NaOH al 50 % fue la velocidad de flujo optima, ya que resulto en una utilization eficiente de triacetina convertida en PAA, consumido solo una cantidad moderada de NaOH al 50%, y tenia un pH mas bajo que tendria menos impacto en el pH de las aguas receptoras.

Ejemplo 15

La bacteria E. coli O157: H7 (ATCC 35150) se cultivo en caldo nutriente (Sigma, St. Louis, MO) por incubation durante dos dias a 35 °C. Las bacterias se separaron del caldo nutriente por centrifugation y se resuspendieron cuidadosamente en dos litros de solucion reguladora de fosfato esteril, que a continuacion se dividio en dos soluciones de prueba de un litro.

La bacteria Salmonella typhimurium (ATCC 14028) se cultivo en caldo nutriente (Sigma, St. Louis, MO) por incubacion durante dos dias a 35 °C. Las bacterias se separaron del caldo nutriente por centrifugacion y se resuspendieron cuidadosamente en dos litros de solucion reguladora de fosfato esteril, que a continuacion se dividio en dos soluciones de prueba de un litro.

La cantidad de bacterias E. coli O157: H7 y Salmonella typhimurium se midio mediante la dilution en serie y en placas sobre placas de E. coli 3M y 3M Enterobacteriaceae Petrifilms, respectivamente.

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Se prepare una solucion de reserva de 1000 ppm de PAA, pesando 0.6386 g de Perasan MP-2 (peroxido de hidrogeno al 5.83% y PAA al 15.66%) y anadiendo agua hasta 100 g. Perasan MP-2 es un producto de equilibrio de PAA (Enviro Tech Chemical Services, Inc., Modesto, California). Paralelo, una de las soluciones de ensayo de E. coli y una de la de Salmonella fueron tratados con una dosis nominal de 1.0 ppm de PAA, mediante la adicion de un mL de la solucion de reserva de 1.000 ppm de PAA a cada muestra. Despues de un minuto, aproximadamente 100 mL de cada solucion de ensayo se elimino, y se adiciono tiosulfato de sodio (0.5 g) para neutralizar el PAA y peroxido de hidrogeno. Despues de cinco minutos, se adiciono tiosulfato de sodio (0.5 g) a la solucion de ensayo restante para neutralizar el peroxido de hidrogeno y PAA en el resto de las soluciones de ensayo. La cantidad de bacterias viables de E. coli O157: H7 y Salmonella typhimurium que permanece en las soluciones de ensayo en los tiempos de contacto de un minuto y cinco minutos, se midieron mediante la dilucion en serie y placas en 3M E. coli Petrifilms y 3M Enterobacteriaceae Petrifilms, respectivamente.

Una solucion al 1% de PAA se preparo combinando 30.90 g de una mezcla de peroxido de hidrogeno al 50% y triacetina (54.22% de peroxido de hidrogeno y 45.78% de triacetina) con 929.4 g de agua, y despues la adicion de NaOH al 50% (40.53 g ). La solucion PAA tenia un pH de 12.79. La proporcion molar de esta mezcla fue NaOH: peroxido de hidrogeno: triacetina 3.8: 7.8: 1. Un minuto despues de la preparacion, la segunda solucion de E. coli de un litro y la segunda solucion de Salmonella de un litro fueron tratadas con una dosis nominal de 1.0 ppm de PAA mediante la adicion de 0.10 g de la solucion de PAA al 1% a cada muestra. Los tiempos de contacto de la solucion de ensayo, procedimientos de neutralizacion y de siembra en placas fueron replicados para aquellos que empleaban PAA de Perasan MP-2.

Todos los 3M E. coli Pertrifilms y 3M Enterobacteriaceae Petrifilms se incubaron a 35 °C durante 24 horas. Despues de la incubacion, se enumeraron las placas.

La Tabla XVIII muestra los resultados microbiologicos de las soluciones de ensayo de E. coli O157: H7 antes del tratamiento con PAA, un minuto despues de que las muestras se dosificaron con 1.0 ppm de PAA nominal, y cinco minutos despues de ser dosificado con PAA. La solucion de ensayo E. coli inicio con log10 6.99 UFC/mL antes de ser tratada con 1.0 ppm de PAA de Perasan MP-2 o con 1 ppm de PAA de la solucion de PAA al 1%.

La solucion de ensayo de E. coli se trato con 1.0 ppm de PAA de Perasan MP-2 que contenla un log10 6.74 UFC/mL despues de un minuto. Esto corresponde a una reduccion del 43.48%. Despues de cinco minutos, log10 6.34 UFC/mL se mantuvo (reduccion del 77.50%). La solucion de E. coli tratada con un 1.0 ppm de PAA nominal de la solucion de PAA 1% contenla un log1o 6.78 UFC/mL despues de un minuto y 6.63 UFC/mL despues de cinco minutos, respectivamente, correspondientes a 38.02% y 56.12% de reduccion, respectivamente.

Tabla XVIII

E. coli O157:H7

Description: log10 UFC/mL remanentes reduccion log10 % de reduccion

Control: 6.99 N/A N/A

Perasan MP-2 (1 min): 6.74 0.25 43.48

Perasan MP-2 (5 min): 6.34 0.65 77.50

solucion de PAA al 1% (1 min): 6.78 0.21 38.02

solucion de PAA al 1% (5 min): 6.63 0.36 56.12

La Tabla XIX muestra los resultados microbiologicos de las soluciones de ensayo Salmonella typhimurium antes del tratamiento con PAA, un minuto despues de que las muestras se dosificaron con un nominal de 1.0 ppm de PAA, y cinco minutos despues de ser dosificado con PAA. La solucion de ensayo Salmonella comenzo con log10 7.07 UFC/mL antes de ser tratada con PAA de Perasan MP-2 o con la solucion de PAA al 1 %.

La solucion de Salmonella tratada con un nominal de 1.0 ppm de PAA de Perasan MP-2 contenla un log10 1.76 UFC/mL despues de un minuto y 0.70 UFC/mL despues de cinco minutos, correspondiente a una reduccion de > 99.999% en ambos tiempos de contacto. La solucion de ensayo Salmonella tratada con 1.0 ppm de PAA de la solucion de PAA al 1% contenia un log10 6.69 UFC/mL, despues de un minuto. Esto corresponde a una reduccion del 58.31%. Despues de cinco minutos, log104.95 UFC/mL se mantuvo (reduccion de 99.24%).

Salmonella typhimurium

Description: log10 UFC/mL remanentes reduction log10 % de reduccion

Control: 7.07 N/A N/A

Perasan MP-2 (1 min): 1.76 5.31 99.9995

Perasan MP-2 (5 min): 0.70 6.37 >99.9999

solution de PAA al 1% (1 min): 6.69 0.38 58.31

solution de PAA al 1% (5 min): 4.95 2.12 99.24

Los datos en las tablas XVIII y XIX demuestran que el PAA al 1% tuvo una eficacia antimicrobiana. Despues de cinco 5 minutos, la eficacia de este PAA fue del 99.24%, aproximadamente igual a la del Perasan MP-2, que fue > 99,9999%. La diferencia en la eficacia en un minuto probablemente no fue de significacion estadlstica, dado que la comparacion era solo en el intervalo de un minuto.

Claims

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Reivindicaciones

1. Un metodo para generar una solucion de no-equilibrio del acido peracetico, que comprende:

a. suministro de agua;

b. introducir una solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina al agua;

c. mezclar la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina y el agua para formar una mezcla;

d. la adicion de una fuente acuosa de un hidroxido de metal alcalino en forma de hidroxido de sodio a la mezcla, en donde el hidroxido de sodio es de 1.82% a 7.28% en peso, aun mas, en donde la relacion molar del hidroxido de sodio con el peroxido de hidrogeno con la triacetina es 4.2:3.8:1; y

e. formar un medio de reaccion que comprende una solucion de no-equilibrio del acido peracetico.
2. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas, antes de la etapa (b), una etapa de proporcionar la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina que comprende: la introduccion de triacetina a una solucion de peroxido de hidrogeno acuoso; y permitiendo que la triacetina y la solucion de peroxido de hidrogeno acuoso se mezclen para formar la solucion de peroxido de hidrogeno-triacetina.
3. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el agua suministrada es una corriente acuosa.
4. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el agua suministrada esta contenida en un tanque de mezcla u otro recipiente.
5. El metodo de la reivindicacion 1, en donde la etapa (d) se realiza simultaneamente con la etapa (b).
6. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas permitirle al medio de reaccion tiempo suficiente para convertir el peroxido de hidrogeno-triacetina en acido peracetico, siendo dicho tiempo de 30 segundos a cinco minutos.
7. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas, despues de la etapa (e), una etapa de muestreo del medio de reaccion para determinar el tiempo necesario para maximizar la cantidad de peroxido de hidrogeno-triacetina que se convierte en acido peracetico.
8. El metodo de la reivindicacion 1, en donde la solucion de acido peracetico es para uso inmediato.
9. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas, despues de la etapa (e), una etapa de adicion de una fuente de acido para estabilizar la solucion de no-equilibrio del acido peracetico para el almacenamiento y el uso a lo largo de un dla de trabajo.
10. El metodo de la reivindicacion 1, en donde la solucion de acido peracetico se prepara en un sitio que tiene un punto de uso.