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ES2711412T3 - Método para preparar un ácido peroxicarboxílico - Google Patents

Método para preparar un ácido peroxicarboxílico Download PDF

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ES2711412T3
ES2711412T3 ES15150006T ES15150006T ES2711412T3 ES 2711412 T3 ES2711412 T3 ES 2711412T3 ES 15150006 T ES15150006 T ES 15150006T ES 15150006 T ES15150006 T ES 15150006T ES 2711412 T3 ES2711412 T3 ES 2711412T3
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ES
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acid
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peroxycarboxylic acid
carboxylic acid
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ES15150006T
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English (en)
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David Mcsherry
Richard Staub
Dan Tallman
Junzhong Li
Keith Lokkesmoe
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Original Assignee
Ecolab USA Inc
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

Un método para preparar un ácido peroxicarboxílico, que comprende: proporcionar una composición líquida de un ácido carboxílico y un agente oxidante; pretratar la composición líquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metálico de la composición mixta; hacer reaccionar la composición pretratada en presencia de un catalizador de reacción que se puede retirar físicamente de la mezcla de reacción para producir una composición de ácido carboxílico; y recuperar la composición de ácido peroxicarboxílico, caracterizado por el hecho de que el método además comprende medir temperatura, presión, contenido de metal, o una combinación de los mismos de la composición mixta i) antes del pretratamiento y ii) en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento; determinar una diferencia entre i) y ii); si la diferencia llega o excede de un valor predeterminado: proporcionar una señal detectable; y interrumpir el funcionamiento de un aparato que lleva a cabo el método: accionando una válvula de liberación de presión para liberar presión en el aparato; deteniendo el flujo de uno o más reactivos dentro del aparato; provocando que fluya agua dentro del sitio de pretratamiento; provocando que fluya composición de ácido carboxílico dentro del sitio de pretratamiento; parando el aparato; o una combinación de los mismos.

Description

DESCRIPCION
Metodo para preparar un acido peroxicarboxflico
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a metodos para preparar un acido peroxicarboxflico. Las composiciones de acido peroxicarboxflico preparadas con el metodo pueden incluir uno o mas acidos peroxicarbox^licos.
Antecedentes de la invencion
Los presentes metodos para la preparacion de acidos peroxicarboxflicos incluyen la mezcla de un acido carboxflico o antndrido con un agente oxidante, como el peroxido de hidrogeno, en agua y esperar. En condiciones ambientales, la reaccion puede tardar una semana o mas en alcanzar concentraciones deseables de acido peroxicarboxflico en equilibrio. Ademas, las regulaciones y las practicas con respecto al transporte de ingredientes tales como el peroxido de hidrogeno y el acido acetico pueden limitar la concentracion, la estabilidad, contenido, o pureza de estos reactivos y, por lo tanto, del acido peroxicarboxflico resultante. Por ejemplo, el acido acetico inevitablemente contiene metal debido a las practicas comunes de transporte y manipulacion. Las composiciones de acido peroxicarboxflico convencionales tfpicamente incluyen acidos peroxicarboxflicos de cadena corta o mezclas de acidos peroxicarboxflicos de cadena corta y acidos peroxicarboxflicos de cadena media (veanse, por ejemplo, las Patentes de EE.UU. Nos. 5.200.189, 5.314.687, 5.409.713, 5.437.868, 5.489.434, 6.674.538, 6.010.729, 6.111.963 y 6.514.556).
Los esfuerzos de investigacion en curso han luchado por composiciones de acido peroxicarboxflico mejoradas y metodos para su preparacion. En particular, estos esfuerzos han luchado por metodos que pueden preparar mas rapidamente composiciones de acido peroxicarboxflico mas puras y/o mas estables incluso en un lugar de uso. El documento WO 91/07375 A1 describe una composicion que contiene acido peracetico, peroxido de hidrogeno, acido mineral y agua. Para el proposito de mejorar la estabilidad del acido peracetico, tambien contiene acido dipicolmico y por lo menos un acido fosfonico que tiene capacidad de unir como complejos cationes de metal divalente. El documento WO 91/07375 A1 tambien se refiere a un metodo para preparar acido peracetico a partir de acido acetico y peroxido de hidrogeno.
El documento US 5 122 538 A describe un procedimiento para generar composiciones desinfectantes y blanqueantes de peroxiacido en el punto de uso, comprendiendo el procedimiento introducir peroxido de hidrogeno y un acido carboxflico en un reactor a alrededor de 0,1 a 10 moles de peroxido de hidrogeno por mol de acido, y poner en contacto el peroxido de hidrogeno y acido carboxflico en presencia de una resina de acido sulfonico y en ausencia sustancial de iones de metal activo que forma una composicion acuosa de peroxiacido a una concentracion de alrededor hasta 20% en peso. Usando este procedimiento, se pueden usar composiciones de lavado de almacenes, desinfeccion y blanqueo de colada, y desinfeccion de superficies duras.
Sumario de la invencion
La presente invencion se refiere a metodos para la preparacion de un acido peroxicarboxflico. Las composiciones de acido peroxicarboxflico preparadas por el metodo y aparato pueden incluir uno o mas acidos peroxicarboxflicos. El presente metodo incluye un metodo para preparar un acido peroxicarboxflico. El metodo incluye proporcionar una composicion lfquida una composicion de un acido carboxflico y un agente oxidante y pretratar la composicion lfquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion. El metodo incluye por tanto hacer reaccionar la composicion pretratada en presencia de un catalizador de reaccion que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion para producir una composicion de acido peroxicarboxflico y recuperar la composicion de acido peroxicarboxflico. El metodo incluye la monitorizacion de la temperatura, y/o presion o de la composicion lfquida antes del pretratamiento, en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento. Si la diferencia de temperaturas excede de un valor predeterminado, el metodo incluye proporcionar una senal detectable e interrumpir el funcionamiento de un aparato que lleva a cabo el metodo accionando una valvula de liberacion de presion para soltar presion en el aparato, detener el flujo de uno o mas reactivos dentro del aparato, provocar que el agua fluya dentro del sitio de pretratamiento, provocar que la composicion de acido carboxflico fluya dentro del sitio de tratamiento, detener el aparato, o una combinacion de los mismos.
La invencion se refiere a:
1. Un metodo para preparar un acido peroxicarboxflico, que comprende:
proporcionar una composicion lfquida de un acido carboxflico y un agente oxidante;
pretratar la composicion lfquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta; hacer reaccionar la composicion pretratada en presencia de un catalizador de reaccion que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion para producir una composicion de acido peroxicarboxflico; y
recuperar la composicion de acido peroxicarboxflico,
caracterizado por el hecho de que el metodo comprende ademas medir la temperatura y/o la presion de la composicion lfquida i) antes de pretratar y ii) en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento; determinar una diferencia entre i) e ii);
si la diferencia llega a o excede de un determinado valor:
proporcionar una senal detectable; y
interrumpir el funcionamiento de un aparato que lleva a cabo el metodo:
accionando una valvula de liberacion de presion para liberar presion en el aparato;
deteniendo el flujo de uno o mas reactivos dentro del aparato;
provocando que fluya agua dentro del sitio de pretratamiento;
provocando que fluya composicion de acido carboxflico dentro del sito de pretratamiento;
deteniendo el aparato; o
una combinacion de los mismos.
2. El metodo del aspecto 1, en el que el pretratamiento comprende poner en contacto la composicion mixta y un intercambiador de cationes fuerte en forma acido o en forma de metal inerte.
3. El metodo del aspecto 1, que comprende ademas:
pretratar una composicion lfquida de acido carboxflico para retirar ion metalico de la composicion lfquida de acido carboxflico;
mezclar la composicion lfquida pretratada de acido carboxflico y agente oxidante para formar la composicion lfquida de un acido carboxflico y un agente oxidante.
4. El metodo del aspecto 3, en el que el pretratamiento comprende poner en contacto la composicion lfquida de acido carboxflico y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
5. El metodo del aspecto 1, en el que hacer reaccionar comprende poner en contacto la composicion pretratada y un catalizador acido fuerte insoluble.
6. El metodo del aspecto 1, que comprende hacer reaccionar en una columna de catalizador de reaccion insoluble; y ademas que comprende hacer reaccionar en una segunda, una tercera y una cuarta columna de catalizador de reaccion insoluble; estando la segunda, tercera, y cuarta columnas de catalizador de reaccion acopladas en serie.
7. El metodo del aspecto 1, que comprende proporcionar una senal detectable si la diferencia de temperatura es mayor de 10°C, igual a 10°C, o mayor o igual a 10°C.
8. El metodo del aspecto 1, que comprende ademas:
mezclar la composicion de acido peroxicarboxflico y una cantidad predeterminada de vehfculo para formar una composicion diluida de una concentracion predeterminada de acido peroxicarboxflico;
almacenar la composicion diluida;
monitorizar la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante, o una combinacion de los mismos en la composicion diluida; si la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante, o combinacion de los mismos es menor de un valor determinado, igual a un valor predeterminado, o menor o igual a un valor predeterminado, anadir composicion de acido peroxicarboxflico a la composicion diluida.
9. El metodo del aspecto 1, que comprende proporcionar una composicion lfquida de una pluralidad de acidos carboxflicos y un agente oxidante.
10. El metodo del aspecto 9, que comprende ademas: mezclar una primera composicion lfquida de acido carboxflico, una segunda composicion lfquida de acido carboxflico, y agente oxidante para formar la composicion lfquida de una pluralidad de acidos carboxflicos y un agente oxidante.
11. El metodo del aspecto 10, en el que la primera composicion lfquida de acido carboxflico comprende de alrededor de 80 a alrededor de 100% en peso de acido acetico.
12. El metodo del aspecto 1, en el que el agente oxidante comprende de alrededor de 35 a alrededor de 45% en peso de peroxido de hidrogeno.
13. El metodo del aspecto 1, en el que la segunda composicion liquida de acido carboxflico comprende de alrededor de 1 a alrededor de 20% en peso de acido octanoico.
Breve descripcion de los dibujos
Las Figuras 1-5 representan esquematicamente un aparato que genera acido peroxicarboxflico que incluye columna de pretratamiento y catalizador de reaccion.
La Figura 6 representa esquematicamente el sistema de seguridad y la columna de pretratamiento.
Las Figuras 7-10 representan esquematicamente un aparato que genera acido peroxicarboxflico que incluye columna de pretratamiento, catalizador de reaccion y sistema de seguridad.
La figura 11 representa esquematicamente un aparato que genera acido peroxicarboxflico en comunicacion de fluidos con un sistema de envasado aseptico.
Las Figuras 12 y 13 representan esquematicamente un aparato que genera acido peroxicarboxflico que incluye columna de pretratamiento y catalizador de reaccion.
La Figura 14 representa esquematicamente el sistema de seguridad y el catalizador de reaccion.
La figura 15 representa esquematicamente un aparato que genera acido peroxicarboxflico que incluye un sistema de almacenamiento.
La Figura 16 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento por el cual el controlador monitoriza y/o regula las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o de peroxido de hidrogeno en la composicion de uso.
La Figura 17 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de "verificacion del generador" mediante el cual el controlador monitoriza y regula el funcionamiento del generador de acido peroxicarboxflico.
La Figura 18 es un diagrama de una planta de bebidas, que incluye una planta de llenado aseptico en frio, en la cual, se pueden preparar y embotellar bebidas carbonatadas o no carbonatadas.
Varias realizaciones de la presente invencion se describiran en detalle con referencia a los dibujos, en los que numeros de referencia iguales representan partes iguales a lo largo de las diversas vistas. La referencia a varias realizaciones no limita el alcance de la invencion, que esta limitada solo por el alcance de las reivindicaciones. Descripcion detallada de la invencion
Definiciones
Tal como se usa aqrn, la frase "acido carboxflico de cadena media" se refiere a un acido carboxflico que: 1) tiene olor reducido o carece de olor comparado con el olor malo, picante o acre asociado a una concentracion igual de acido carboxflico de cadena pequena, y 2) tiene una concentracion micelar cntica mayor de 1 mM en tampones acuosos a pH neutro. Los acidos carboxflicos de cadena media excluyen acidos carboxflicos que son infinitamente solubles o miscibles con agua a 20°C. Los acidos carboxflicos de cadena media incluyen acidos carboxflicos con puntos de ebullicion (a 760 mm de Hg de presion) de 180 a 300°C. En una realizacion, los acidos carboxflicos de cadena media incluyen acidos carboxflicos con puntos de ebullicion (a 760 mm de Hg de presion) de 200 a 300°C. En una realizacion, los acidos carboxflicos de cadena media incluyen aquellos con solubilidad en agua de menos de 1 g/l a 25°C. Los ejemplos de acidos carboxflicos de cadena media incluyen acido pentanoico, acido hexanoico, acido heptanoico, acido octanoico, acido nonanoico, acido decanoico, acido undecanoico y acido dodecanoico.
Tal como se usa aqrn, la frase "acido peroxicarboxflico de cadena media" se refiere a la forma de acido peroxicarboxflico de un acido carboxflico de cadena media.
Tal como se usa aqrn, la frase "acido carboxflico de cadena corta" se refiere a un acido carboxflico que: 1) tiene caractenstico mal, picante o acre olor, y 2) es infinitamente soluble o miscible con agua a 20°C. Los ejemplos de acidos carboxflicos de cadena corta incluyen acido formico, acido acetico, acido propionico y acido butmco.
Tal como se usa aqrn, la frase "acido peroxicarboxflico de cadena corta" se refiere a la forma de acido peroxicarboxflico de un acido carboxflico de cadena corta.
Tal como se usa aqrn la expresion "cationes metalicos inertes" se refiere a aquellos cationes metalicos que son sustancialmente no reactivos (por ejemplo, no experimentan un nivel de reaccion indeseable) o no reactivos con peroxido de hidrogeno o un acido peroxicarboxflico (es decir, especies de peroxfgeno). Por ejemplo, el sodio y el potasio son cationes metalicos inertes, mientras que el hierro y el cobre no lo son.
Tal como se usa aqrn, el termino "insoluble" se usa para describir una sustancia que no se disuelve para dar mas que una concentracion insignificante (por ejemplo, <0,1 mg/ml) en un veldculo o disolvente empleado para el acido carbox^lico, agente oxidante, acido peroxicarbox^lico, o una combinacion de los mismos para dar una concentracion razonable.
Tal como se usa aqrn, una composicion o combinacion "que consiste esencialmente" en ciertos ingredientes se refiere a una composicion que incluyen esos ingredientes y sin ningun ingrediente que afecte materialmente a las caractensticas basicas y novedosas de la composicion o metodo. La frase "que consiste esencialmente en" excluye de las composiciones y metodos reivindicados un secuestrante, mejorador de detergencia, agente quelante o agente estabilizante; a menos que tal procedimiento o ingrediente se enumere espedficamente despues la frase.
Tal como se usa aqrn, una composicion o combinacion "sustancialmente libre de' uno o mas ingredientes se refiere a una composicion que no incluye nada de ese ingrediente o que incluye solo trazas o cantidades incidentales de ese ingrediente. Las cantidades en trazas o incidentales pueden incluir la cantidad del ingrediente encontrado en otro ingrediente como impureza o estabilizante o que se genera en una reaccion secundaria minoritaria durante la formacion o degradacion del acido peroxicarboxfiico. Por ejemplo, el peroxido de hidrogeno disponible en el mercado a menudo contiene cantidades poco importantes de un estabilizante tal como un compuesto de estano o en algunos casos cantidades en trazas de HEDP.
Como se usa aqrn, las frases "olor desagradable", "olor ofensivo", o "mal olor" se refieren a un olor fuerte, picante, o acre o ambiente atmosferico del cual una persona tfpica se aleja si puede. El tono hedonico proporciona una medida del grado en que un olor es agradable o desagradable. Un "olor desagradable", "olor ofensivo", o "mal olor" tiene un tono hedonico que lo califica como desagradable o mas desagradable que una disolucion de acido acetico al 5% en peso, acido propionico, acido butmco o mezclas de los mismos.
Como se usa aqrn, el termino "microorganismo" se refiere a cualquier organismo no celular o unicelular (incluyendo colonial). Los microorganismos incluyen todos los procariotas. Los microorganismos incluyen bacterias (incluyendo cianobacterias), lfquenes, hongos, protozoos, virinos, viroides, virus, fagos y algunas algas. Como se usa aqrn, el termino "microbio" es sinonimo de microorganismo.
Como se usa aqrn, el termino "objeto" se refiere a algo material que se puede percibir por los sentidos, directamente y/o indirectamente. Los objetos incluyen una superficie, que incluye una superficie dura (como vidrio, ceramica, metal, roca natural y sintetica, madera y polfmero), un elastomero o plastico, sustratos tejidos y no tejidos, una superficie de procesado de alimentos, una superficie de cuidado de la salud, y similares. Los objetos tambien incluyen un producto alimenticio (y sus superficies); un cuerpo o corriente de agua o un gas (por ejemplo, una corriente de aire); y superficies y artfculos empleados en hostelena y sectores industriales. Los objetos tambien incluyen el cuerpo o parte del cuerpo de una criatura viviente, por ejemplo, una mano.
Como se usa aqrn, la frase "producto alimenticio" incluye cualquier sustancia alimenticia que puede requerir tratamiento con un agente o composicion antimicrobiana y que es comestible con o sin preparacion adicional. Los productos alimenticios incluyen carne (por ejemplo, carne roja y carne de cerdo), mariscos, aves de corral, frutas y verduras, huevos, huevos vivos, productos de huevo, alimentos listos para el consumo, trigo, semillas, rafces, tuberculos, hojas, tallos, bulbos, flores, brotes, condimentos o una combinacion de los mismos. El termino "producto" se refiere a productos alimenticios tales como frutas y verduras y plantas o materiales derivados de plantas que se vende tfpicamente sin cocinar y, a menudo, sin envasar, y que a veces se puede comer crudo.
Como se usa aqrn, la frase "producto vegetal" incluye cualquier sustancia vegetal o sustancia de origen vegetal que podna requerir tratamiento con un agente o composicion antimicrobiana. Los productos vegetales incluyen semillas, nueces, carnes de nueces, flores cortadas, plantas o cultivos cultivados o almacenados en un invernadero, plantas de interior y similares. Los productos vegetales incluyen muchos alimentos para animales.
Como se usa aqrn, una fruta o verdura procesada se refiere a una fruta o verdura que se ha cortado, picado, rebanado, pelado, triturado, molido, irradiado, congelado, cocinado (por ejemplo, escaldado, pasteurizado) u homogeneizado. Como se usa aqrn una fruta o vegetal que se ha lavado, coloreado, encerado, refrigerado en agua, desconchado, o de la que se han retirado hojas duras, tallos o cascaras no esta procesada.
Como se usa aqrn, la expresion "producto carnico" se refiere a todas las formas de carne animal, incluyendo la carcasa, musculo, grasa, organos, piel, huesos y fluidos corporales y componentes similares que forman el animal. La carne animal incluye la carne de mairnferos, aves, peces, reptiles, anfibios, caracoles, almejas, crustaceos, otras especies comestibles como la langosta, el cangrejo, etc. u otras formas de mariscos. Las formas de carne de animal incluyen, por ejemplo, la totalidad o parte de la carne de animal, sola o en combinacion con otros ingredientes. Las formas tfpicas incluyen, por ejemplo, carnes procesadas tales como carnes curadas, productos seccionados y conformados, productos picados, productos finamente picados, carne triturada y productos que incluyen carne triturada, productos enteros y similares.
Como se usa aqrn, el termino "aves de corral" se refiere a todas las formas de cualquier ave mantenido, faenado, o domesticado para carne o huevos, e incluye pollo, pavo, avestruz, pollo picanton, pichon, pintada, faisan, codorniz, pato, ganso, emu o similares y los huevos de estas aves. Las aves de corral incluyen aves de corral enteras, seccionadas, procesadas, cocidas o crudas, e incluyen todas las formas de carne de aves de corral, subproductos y productos secundarios. La carne de ave de corral incluye musculo, grasa, organos, piel, huesos y fluidos corporales y componentes similares que forman el animal. Las formas de carne de animal incluyen, por ejemplo, la totalidad o parte de carne de animal, sola o en combinacion con otros ingredientes. Las formas tipicas incluyen, por ejemplo, carne de ave de corral procesada, tal como carne de ave de corral curada, productos seccionados y conformados, productos troceados, productos finamente picados y productos enteros.
Como se usa aqrn, la expresion "restos de aves de corral" se refiere a cualquier resto, residuo, material, suciedad, despojos, partes de ave de corral, desechos de aves de corral, vfsceras de aves de corral, organos de aves de corral, fragmentos o combinaciones de tales materiales, y similares retirados de una carcasa o porcion de ave de corral durante el procesado y que entra en una corriente de desechos.
Como se usa aqrn, la frase "superficie de procesado de alimentos" se refiere a una superficie de una herramienta, una maquina, equipo, una estructura, un edificio o similares que se emplea como parte de una actividad de procesado, preparacion o almacenamiento de alimentos. Los ejemplos de superficies de procesado de alimentos incluyen superficies de procesado de alimentos o equipo de preparacion (por ejemplo, equipo de rebanado, enlatado, o transporte, incluidos canales), de artmulos de procesado de alimentos (por ejemplo, utensilios, vajillas, artmulos de limpieza y vasos de bares), y de suelos, paredes o accesorios de estructuras en las que se produce el procesado de alimentos. Las superficies de procesado de alimentos se encuentran y se emplean en sistemas de circulacion de aire anti-deterioro de los alimentos, desinfeccion de envases asepticos, refrigeracion de alimentos y limpiadores de refrigeradores e higienizantes, higienizacion de lavado de vajilla, limpieza e higienizacion de blanqueador, materiales de envasado de alimentos, aditivos de tablero de corte, higienizante de tercer fregadero, enfriadores y calentadores de bebidas, aguas de enfriamiento o escaldado de carne, higienizantes de lavado automatico, geles de desinfeccion, torres de refrigeracion, pulverizadores para ropa antimicrobianos para el procesado de alimentos y lubricantes de preparacion de alimentos sin contenido o de bajo contenido acuoso, aceites y aditivos de aclarado.
Como se usa aqrn, la frase "corrientes de aire" incluye sistemas de circulacion de aire anti-deterioro de alimentos. Las corrientes de aire tambien incluyen las corrientes de aire que se encuentran tfpicamente en las salas de hospital, cirugfa, enfermena, partos, deposito de cadaveres y de diagnostico clmico.
Como se usa aqrn, el termino "aguas" incluye aguas de procesado o de transporte de alimentos. Las aguas de procesado o de transporte de alimentos incluyen aguas de transporte de productos agncolas (por ejemplo, como se encuentran en canales, transportes por tubenas, cortadoras, rebanadoras, blanqueadoras, sistemas de retorta, arandelas, y similares), rociadores de cinta para lmeas de transporte de alimentos, tolva y bandejas profundas de lavado a mano, aguas de aclarado del tercer fregadero, y similares. Las aguas tambien incluyen aguas domesticas y recreativas tales como piscinas, balnearios, canales recreativos y toboganes de agua, fuentes y similares.
Como se usa aqrn, la expresion "superficie de cuidado de la salud" se refiere a una superficie de un instrumento, un dispositivo, un carro, una jaula, muebles, una estructura, un edificio o similares que se emplea como parte de una actividad de cuidado de la salud. Los ejemplos de superficies de cuidado de la salud incluyen superficies de instrumentos medicos o dentales, de dispositivos medicos o dentales, de aparatos electronicos empleados para monitorizar la salud del paciente, y de los suelos, paredes o elementos fijos de las estructuras en las que se realiza la atencion medica. Las superficies de cuidado de la salud se encuentran en salas de hospital, cirugfa, enfermena, partos, morgue y diagnostico clmico. Estas superficies pueden ser aquellas tipificadas como "superficies duras" (como paredes, suelos, cunas, etc.) o superficies de tela, por ejemplo, superficies de punto, tejidas y no tejidas (como prendas quirurgicas, cortinas, ropa de cama, vendajes, etc.) o equipos para el cuidado del paciente (como respiradores, equipos de diagnostico, derivaciones, endoscopios, sillas de ruedas, camas, etc.) o equipos quirurgicos y de diagnostico. Las superficies de atencion medica incluyen artmulos y superficies empleados en el cuidado de la salud de animales.
Como se usa aqrn, el termino "instrumento" se refiere a los distintos instrumentos o dispositivos medicos o dentales que se pueden beneficiar de la limpieza con una composicion estabilizada segun la presente invencion.
Como se usan aqrn, las frases "instrumento medico", "instrumento dental", "dispositivo medico", "dispositivo dental", "equipo medico" o "equipo dental" se refieren a los instrumentos, dispositivos, herramientas, electrodomesticos, aparatos y equipos usados en medicina u odontologfa. Tales instrumentos, dispositivos y equipos se pueden esterilizar en fno, empapar o lavar y luego esterilizar con calor, o se pueden beneficiar de otra manera de la limpieza en una composicion de la presente invencion. Estos diversos instrumentos, dispositivos y equipos incluyen, pero no estan limitados a: instrumentos de diagnostico, bandejas, recipientes planos, soportes, bastidores, pinzas, tijeras, cizallas, sierras (por ejemplo, sierras de hueso y sus cuchillas), pinzas hemostaticas, cuchillos, cinceles, gubias, limas, pinzas, taladros, brocas de taladro, escofinas, rebabas, esparcidores, rompedores, elevadores, abrazaderas, portaagujas, soportes, grapas, ganchos, gubias, curetas, retractores, enderezador, punzones, extractores, palas, queratomos, espatulas, expresores, trocares, dilatadores, jaulas, cristalena, tubos, cateteres, canulas, tapones, stents, endoscopios (por ejemplo, endoscopios, estetoscopios y artroscopios) y equipos relacionados, y similares, o combinaciones de los mismos.
Como se usa aqm, los objetos o superficies "agncolas" o "veterinarios" incluyen piensos para animales, estaciones y recintos de agua de bebida para animales, cuadras, clmicas veterinarias de animales (por ejemplo, areas quirurgicas o de tratamiento), areas de c io ^a de animales, y similares.
Como se usa aqm, los objetos o superficies "residenciales" o "institucionales" incluyen los que se encuentran en las estructuras habitadas por seres humanos. Tales objetos o superficies incluyen superficies de cuartos de bano, desagues, superficies de desagues, superficies de cocina y similares.
Como se usa aqm, la frase "fluido densificado" se refiere a un fluido en un estado cntico, subcntico, casi cntico, o supercntico. El fluido es generalmente un gas en condiciones estandar de una atmosfera de presion y 0°C. Como se usa aqm, la frase "fluido supercntico" se refiere a un gas denso que se mantiene por encima de su temperatura cntica, la temperatura por encima de la que no puede ser licuado por presion. Los fluidos supercnticos son tfpicamente menos viscosos y se difunden mas facilmente que los lfquidos. En una realizacion, un fluido densificado esta en, por encima, o ligeramente por debajo de su punto cntico. Como se usa aqm, la frase "punto cntico" es el punto de transicion en el que los estados lfquido y gaseoso de una sustancia se fusionan entre sf y representa la combinacion de la temperatura cntica y la presion cntica para una sustancia. La presion cntica es una presion justo suficiente para provocar la aparicion de dos fases a la temperatura cntica. Se han publicado las temperaturas cnticas y las presiones cnticas para numerosos compuestos organicos e inorganicos y varios elementos.
Como se usan aqm, los terminos fluido "casi cntico" o fluido "subcntico" se refieren a un material fluido que esta tfpicamente por debajo de la temperatura cntica de un fluido supercntico, pero permanece en un estado fluido y mas denso que un gas tfpico debido a los efectos de presion sobre el fluido. En una realizacion, un fluido subcntico o casi cntico esta a una temperatura y/o presion justo por debajo de su punto cntico. Por ejemplo, un fluido subcntico o casi cntico puede estar por debajo de su temperatura cntica pero por encima de su presion cntica, por debajo de su presion cntica pero por encima de su temperatura cntica, o por debajo de su temperatura y presion cntica. Los terminos casi cntico y subcntico no se refieren a materiales en su estado gaseoso o lfquido ordinario.
Como se usa aqm, porcentaje en peso (% en peso), porcentaje en peso, % en peso, y similares son sinonimos que se refieren a la concentracion de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido entre el peso de la composicion y multiplicado por 100. A menos que se especifique lo contrario, la cantidad de un ingrediente se refiere a la cantidad de ingrediente activo.
Como se usan aqm, los terminos "mixta" o "mezcla" cuando se usan en relacion con "composicion de acido peroxicarboxflico" o "acidos peroxicarboxflicos" se refiere a una composicion o mezcla que incluye mas de un acido peroxicarboxflico, tal como la composicion o mezcla que incluye acido peroxiacetico y acido peroxioctanoico.
Como se usa aqm, la expresion "alrededor de" que modifica la cantidad de un ingrediente en las composiciones de la invencion o empleada en los metodos de la invencion se refiere a la variacion en la cantidad numerica que puede ocurrir, por ejemplo, por medio de procedimientos tfpicos de medida y de manejo de lfquidos usados para preparar concentrados o disoluciones de uso en el mundo real; por error inadvertido en estos procedimientos; por diferencias en la fabricacion, fuente o pureza de los ingredientes empleados para preparar las composiciones o llevar a cabo los metodos; y similares. La expresion alrededor de tambien incluye cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para dar como resultado una composicion a partir de una mezcla inicial en particular. Ya esten o no modificadas por la expresion "alrededor de", las reivindicaciones incluyen equivalentes de las cantidades. Para el proposito de esta solicitud de patente, se consigue la reduccion microbiana con exito cuando las poblaciones microbianas se reducen en por lo menos alrededor del 50%, o significativamente mas de lo que se consigue mediante un lavado con agua. Mayores reducciones en la poblacion microbiana proporcionan mayores niveles de proteccion.
Como se usa aqm, el termino "higienizante" se refiere a un agente que reduce el numero de contaminantes bacterianos a niveles seguros segun los requisitos de salud publica. En una realizacion, los higienizantes para uso en esta invencion proporcionaran por lo menos una reduccion del 99,999% (reduccion del orden de 5 log). Estas reducciones se pueden evaluar usando un procedimiento establecido en Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, paragraph 960.09 and applicable sections, 15th Edition, 1990 (EPA Guideline 91-2). Segun esta referencia, un higienizante debe proporcionar una reduccion del 99,999% (reduccion del orden de 5 log) en 30 segundos a temperatura ambiente, 25 2°C, contra varios organismos de ensayo.
Como se usa aqm, el termino "desinfectante" se refiere a un agente que mata todas las celulas vegetativas incluyendo los mas reconocidos microorganismos patogenos, usando el procedimiento descrito en A.O.A.C. Use Dilution Methods, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, paragraph 955.14 and applicable sections, 15th Edition, 1990 (EPA Guideline 91-2).
Como se usa en esta invencion, el termino "esporicida" se refiere a un agente o proceso ffsico o qmmico que tiene la capacidad de provocar una reduccion superior al 90% (reduccion del orden de 1 log) en la poblacion de esporas de Bacillus cereus o Bacillus subtilis en 10 segundos a 60°C. En ciertas realizaciones, las composiciones esporicidas de la invencion proporcionan una reduccion superior al 99% (reduccion del orden de 2 log), una reduccion superior al 99,99% (reduccion del orden de 4 log), o una reduccion superior al 99,999% (reduccion del orden de 5 log) en dicha poblacion en 10 segundos a 60°C.
Diferenciacion de la actividad antimicrobiana "-cida" "-estatica", las definiciones que describen el grado de eficacia, y los protocolos oficiales de laboratorio para medir esta eficacia son consideraciones para comprender la relevancia de los agentes y composiciones antimicrobianas. Las composiciones antimicrobianas pueden efectuar dos tipos de dano celular microbiano. La primera es una accion letal e irreversible que es el resultado de la destruccion o incapacitacion completa de las celulas microbianas. El segundo tipo de dano celular es reversible, de modo que si el organismo se libera del agente, se puede multiplicar de nuevo. El primero es denominado microbicida y el ultimo, microbiostatico. Un higienizante y un desinfectante son, por definicion, agentes que proporcionan actividad antimicrobiana o microbicida. Por el contrario, un conservante generalmente se describe como un inhibidor o composicion microbiostatica.
Aparato para preparar acido peroxicarboxilico
Se describe aqu un aparato para la preparacion de un acido peroxicarboxilico. La presente invencion se refiere a metodos que emplean el aparato. El aparato incluye un catalizador de reaccion y una columna de pretratamiento. La columna de pretratamiento pretrata uno o mas de los reactivos empleados en la preparacion del acido peroxicarboxilico. Por ejemplo, un intercambiador de cationes en forma acida o forma de metal inerte (por ejemplo, Na+ o K+) puede retirar contaminantes cargados positivamente, tales como ion metalico, peroxido de hidrogeno, acido carboxflico o una mezcla de peroxido de hidrogeno y acido carboxflico. El catalizador de reaccion cataliza la reaccion de acido carboxflico (o precursor apropiado) con un agente oxidante (por ejemplo, un peroxido, un dador de peroxido, tal como un dador de peroxido de hidrogeno) para formar un acido peroxicarboxilico. Por ejemplo, un catalizador de reaccion que es un acido fuerte (por ejemplo, un acido poliestirenosulfonico) puede catalizar la reaccion de peroxido de hidrogeno con acido carboxflico para formar acido peroxicarboxilico. La columna de pretratamiento puede aumentar la vida, la actividad y/o la seguridad del catalizador de reaccion.
El aparato tambien incluye un sistema de seguridad. El sistema de seguridad puede monitorizar y/o regular uno o mas estados de la columna de pretratamiento y/o el catalizador de reaccion. Por ejemplo, el sistema de seguridad puede monitorizar y/o regular la presion, la temperatura, el contenido de metal y/o la presencia de gas resultante de la descomposicion del peroxido (por ejemplo, oxfgeno). El sistema de seguridad puede medir uno o mas de estos parametros en la columna de pretratamiento, en catalizador de reaccion, para uno o mas reactivos antes, en, o despues de una columna de pretratamiento, para la mezcla de reaccion antes, en, o despues de una columna de pretratamiento, para la mezcla de reaccion antes, en, o despues del catalizador de reaccion, o mas de uno estos (una combinacion de los mismos). El sistema de seguridad puede medir una diferencia en uno o mas de estos parametros entre dos puntos cualesquiera en el aparato, por ejemplo, entre dos cualquiera de las localizaciones enumeradas.
El presente aparato puede incluir uno o mas recipientes de reactivo, cada uno de los cuales puede contener peroxido de hidrogeno o acido (s) carboxflico (s). Estos recipientes pueden estar en comunicacion de fluidos con una columna de pretratamiento, con la mezcla de los reactivos, ya sea antes o en esa columna. La columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos con el catalizador de reaccion (tfpicamente en una columna). El acido peroxicarboxilico resultante emerge del catalizador de reaccion y se puede usar o almacenar, por ejemplo, en un deposito de dfa.
La reaccion del acido carboxflico con el peroxido se produce en presencia del catalizador de reaccion cuando los reactivos se ponen en contacto (por ejemplo, se mueven por y/o alrededor) con el catalizador de reaccion a un caudal controlado y predeterminado. El tamano del lecho de pretratamiento, el tamano de la columna de catalizador de reaccion y el tiempo de residencia en cada una de estas estan predeterminados y controlados para proporcionar la cantidad deseada (a menudo tanto como sea posible) de conversion de acido carboxflico a acido peroxicarboxilico. El tamano de la columna, lecho, o bolsa de catalizador de reaccion y el tiempo de residencia en ella estan predeterminados y controlados para proporcionar la cantidad deseada (a menudo tanto como sea posible) de conversion de acido carboxflico a acido peroxicarboxilico. Los parametros del sistema, tales como la cantidad de catalizador de reaccion, el tamano de la columna, lecho, o bolsa del catalizador de reaccion y el caudal de reactivo, para el aparato se pueden seleccionar para proporcionar un tiempo de residencia suficiente de la mezcla de reaccion en el catalizador de reaccion para la conversion en la composicion de acido peroxicarboxilico deseada. El catalizador de reaccion puede producir acido peroxicarboxilico a concentraciones tan altas como, por ejemplo, alrededor de 35% en peso, por ejemplo, alrededor de 5 (por ejemplo, 5,3), alrededor de 10, alrededor de 15, alrededor de 20 (por ejemplo, 19), alrededor de 25% en peso, alrededor de 30% en peso, o alrededor de 35% en peso.
El aparato tambien puede incluir sistemas utiles o deseados adicionales, tales como accesorios, valvulas, bombas, camaras de mezcla, conexiones de suministro de agua o aditivos, comunmente empleados para el funcionamiento de sistemas que incluyen columnas de catalizador o intercambiador de cationes.
El aparato puede emplear reactivos que incluyen solo componentes volatiles o solo cantidades insignificantes de componentes no volatiles. Las cantidades insignificantes de compuestos no volatiles incluyen una cantidad aceptable en un recipiente de alimento o bebida (por ejemplo, un envase aseptico) despues del lavado y secado. Por ejemplo, el presente aparato puede emplean reactivos que no incluyen o estan sustancialmente libres de estabilizante o agente quelante (por ejemplo, HEDP). A modo de ejemplo adicional, el presente aparato puede emplear reactivos que estan libres de fosfatos.
Por consiguiente, el aparato puede producir composiciones de acido peroxicarboxflico que incluyen solo componentes volatiles o solo cantidades insignificantes de componentes no volatiles. Por ejemplo, el presente aparato puede producir composiciones de acido peroxicarboxflico que no incluyen o estan sustancialmente exentas de estabilizante o agente quelante (por ejemplo, HEDP). A modo de ejemplo adicional, el aparato puede producir composiciones de acido peroxicarboxflico que estan libres de fosfatos
Columna de pretratamiento
El aparato puede incluir una o mas columnas de pretratamiento cada una en comunicacion de fluidos con un conducto de un solo recipiente de reactivo. La columna de pretratamiento se puede acoplar directamente al lecho, bolsa o columna de catalizador de reaccion. Alternativamente, la columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos con la segunda columna de pretratamiento que tambien esta en comunicacion de fluidos con una fuente de un segundo reactivo. La columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos con un conducto para segundo reactivo (pretratado o no) en el que los reactivos se mezclan antes de entrar en la segunda columna de pretratamiento. El tamano de la columna de pretratamiento y el tiempo de residencia en la columna de pretratamiento estan predeterminados y controlados para proporcionar la cantidad deseada de retirada de contaminantes de la composicion pretratada.
El aparato puede incluir una pluralidad (por ejemplo, dos) de columnas de pretratamiento acopladas en paralelo entre una pluralidad de recipientes de reactivo y el catalizador de reaccion. El flujo de reactivo a traves de los conductos se puede controlar mediante sistemas de valvula. El flujo se puede dirigir a traves de una columna de pretratamiento hasta que esa columna de pretratamiento haya recibido suficiente uso o este en un estado que indique que ya no es apta para su uso. Durante el uso de la primera columna de pretratamiento, la segunda columna de pretratamiento puede permanecer lista para su uso. El sistema de valvula puede dirigir el flujo a traves de la segunda columna de pretratamiento cuando la primera ya no se use. La columna que no se usa se puede reemplazar, mantener, lavar, o similares. Para facilitar el reemplazo, la columna de pretratamiento puede ser un cartucho que se extrae y se coloca rapida y facilmente en el aparato. Una columna de pretratamiento se puede lavar con, por ejemplo, un acido mineral fuerte diluido, tal como acido sulfurico.
Alternativamente, la columna o sistema de pretratamiento se pueden configurar como un lecho de pretratamiento o bolsa de pretratamiento. El lecho o bolsa de pretratamiento se pueden emplear en lugar de la columna de pretratamiento en realizaciones descritas aqrn.
El uso del aparato puede continuar mientras se mantiene o reemplaza una de las columnas de pretratamiento. El cambio de columnas se puede hacer de acuerdo con un programa predeterminado. Alternativamente, el estado de la columna de pretratamiento que esta en uso se puede medir con el sistema de seguridad, que tambien puede controlar el sistema de la valvula.
La columna de pretratamiento puede ser un cartucho o segmento que precede al catalizador de reaccion y que puede estar dentro de la columna, bolsa, o lecho que contiene el catalizador de reaccion. Tal cartucho se puede intercambiar dentro y fuera de la columna, bolsa, o lecho de catalizador de reaccion. La columna de pretratamiento puede ser una porcion de intercambiador de cationes a la entrada o al comienzo de la columna, bolsa, o lecho de catalizador de reaccion. Esta porcion esta configurada para ser retirada y reemplazada cuando, por ejemplo, el sistema de seguridad lo indica o despues de una cierta cantidad de uso.
Catalizador de reaccion
El catalizador de reaccion puede estar en una o mas columnas, lechos, o bolsas. Las columnas, lechos, o bolsas se pueden acoplar en serie, en paralelo o con algunas en serie y otras en paralelo. El aparato puede incluir cuatro columnas que contienen catalizador de reaccion y conectadas en serie. El aparato puede incluir hasta alrededor de 10 columnas de catalizador de reaccion, por ejemplo, de una a diez columnas, por ejemplo, dos, tres, cuatro o cinco columnas.
El flujo de reactivo a traves de los lechos, bolsas, o columnas de catalizador de reaccion se puede controlar mediante un sistema de valvula. El flujo se puede dirigir a traves de un lecho, bolsa, o columna hasta que ese lecho, bolsa o columna haya recibido suficiente uso o este en un estado que indique que ya no es apta para su uso. Durante el uso de un primer lecho, bolsa o columna, un segundo lecho, bolsa, o columna puede permanecer listo para su uso. El sistema de valvula puede a continuacion dirigir el flujo a traves del segundo lecho, bolsa o columna cuando la primera ya no se use. Durante el uso de un primer conjunto de lechos, bolsas, o columnas, un segundo conjunto de lechos, bolsas, o columnas puede permanecer listo para su uso. El sistema de valvula puede a continuacion dirigir el flujo a traves del segundo conjunto de lechos, bolsas, o columnas cuando el primer conjunto ya no se use. El lecho, bolsa, o columna (o conjunto de los mismos) que no se usa se puede reemplazar, mantener, lavar o similares. El uso del aparato puede continuar mientras se mantiene o reemplaza uno de los (conjuntos de) lechos, bolsas, o columnas. El estado del lecho, bolsa, o columna que esta en uso se puede medir mediante el sistema de seguridad, que tambien puede controlar el sistema de valvula.
Sistema de seguridad
El aparato incluye un sistema de seguridad que puede medir una o mas propiedades de la columna de pretratamiento, del catalizador de reaccion, o de ambos. Por ejemplo, el sistema de seguridad puede medir la presion (por ejemplo, el aumento de la presion), la temperatura (por ejemplo, el aumento de la temperatura) o ambos. Un aumento en la temperatura o presion a partir de un valor nominal para una columna de pretratamiento puede indicar, por ejemplo, la descomposicion del peroxido de hidrogeno catalizada por un ion metalico activo no deseado. Por ejemplo, el sistema de seguridad puede medir una diferencia de temperatura entre dos puntos en o alrededor (por ejemplo, antes y despues o antes y en) de la columna de pretratamiento. Un aumento de la diferencia de temperatura o diferencia de presion desde un valor nominal para dos puntos en o alrededor de una columna de pretratamiento puede indicar, por ejemplo, la descomposicion del peroxido de hidrogeno catalizada por un ion metalico activo no deseado. El punto o los puntos en los que se mide la temperatura o la presion se pueden seleccionar para proporcionar la sensibilidad deseada a la contaminacion o descomposicion. El sistema de seguridad puede incluir un sensor manometrico para medidas de los valores o cambios de los valores.
El sistema de seguridad puede medir la presion, la temperatura, la diferencia de presion, la diferencia de temperatura, o una combinacion de los mismos y proporcionar una senal perceptible si uno o mas de estos aumenta por encima de un nivel predeterminado. La presion, la temperatura, la diferencia de presion, la diferencia de temperatura o una combinacion de los mismos por encima de un cierto nivel pueden indicar el peligro de reaccion del peroxido con los metales. El nivel de presion, temperatura, diferencia de presion, diferencia de temperatura o una combinacion de los mismos en los que el sistema de seguridad proporciona una senal perceptible se puede seleccionar para permitir la intervencion y evitar estados no deseados o inseguros.
El sistema de seguridad, al detectar presion, temperatura, diferencia de presion, diferencia de temperatura, o una combinacion de los mismos por encima del nivel preseleccionado, puede proporcionar una senal perceptible que alerta al operador para interrumpir el funcionamiento del aparato, por ejemplo, accionar una valvula de liberacion de presion, detener el flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua al aparato, provocar que fluya composicion de acido carboxflico al interior del aparato, detener el aparato o una combinacion de los mismos. El sistema de seguridad, al detectar presion, temperatura, diferencia de presion, diferencia de temperatura o una combinacion de los mismos por encima del nivel preseleccionado, puede proporcionar una senal perceptible que alerta al operador para que cambie a otra columna o lecho de pretratamiento o columna de catalizador de reaccion.
El sistema de seguridad puede proporcionar una senal a un controlador (por ejemplo, un controlador logico controlable) y el controlador puede accionar una valvula de liberacion de presion, detener el flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua dentro del aparato, provocar que fluya composicion de acido carboxflico al aparato, detener el aparato, o una combinacion de los mismos. El sistema de seguridad, al detectar presion, temperatura, diferencia de presion, diferencia de temperatura o una combinacion de los mismos por encima del nivel preseleccionado, puede proporcionar una senal a un controlador para que cambie a otra columna o lecho de pretratamiento o columna de catalizador de reaccion.
El sistema de seguridad puede medir las condiciones en una entrada o salida de una columna de pretratamiento, dentro de esa columna (por ejemplo, cerca de la entrada de la columna, en el interior de la columna, o cerca de la salida de la columna), o en un conducto que entra o sale de la columna de pretratamiento. Alternativamente el sistema de seguridad puede cuantificar la cantidad de metal que entra o ha entrado en la columna de pretratamiento o catalizador de reaccion.
El sistema de seguridad puede estar configurado para medir la temperatura en la entrada a la columna de pretratamiento y en el primer 25% de la columna de pretratamiento. Aunque no es limitante, se cree que medir esta diferencia puede ser deseable porque la contaminacion de la columna de pretratamiento puede ocurrir en un gradiente exponencial y la reaccion entre el peroxido de hidrogeno y la contaminacion (por ejemplo, iones metalicos, tales como Fe2+ o Cu2+) en la columna es exotermica.
El sistema de seguridad puede incluir un procesador y dos sensores de estado (por ejemplo, sensor de temperatura, sensor de presion, sensor de metal, o similares). El procesador puede, por ejemplo, realizar calculos en la entrada recibida de los sensores de estado y proporcionar una senal que puede ser recibida y/o percibida por un operador del aparato o uno o mas accionadores. El accionador puede senalar, activar u operar una valvula, bomba, interruptor u otro sistema para accionar una valvula de liberacion de presion, detener el flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua hacia el aparato, provocar que fluya al aparato composicion de acido carboxflico, detener el aparato, o una combinacion de los mismos.
El sistema de seguridad se puede configurar para medir las condiciones en una entrada o salida de una columna, lecho, o bolsa de catalizador de reaccion, dentro de esa columna, lecho, o bolsa (por ejemplo, cerca de la entrada, en el interior, o cerca de la salida), o en un conducto que entra o sale del catalizador de reaccion. El sistema de seguridad se puede configurar para medir la temperatura a la entrada del catalizador de reaccion y en el primer 25% del catalizador de reaccion.
Sistemas Adicionales
El aparato tambien puede incluir sistemas para almacenar, manipular, diluir, y formular la composicion preparada por el aparato. Por ejemplo, el acido peroxicarbox^lico resultante que emerge del catalizador de reaccion se puede usar o almacenar, por ejemplo, en un deposito de dfa. El sistema de almacenamiento puede ser un recipiente tal como un deposito de dfa u otro recipiente apropiado para contener una composicion de acido peroxicarboxflico entre la smtesis y el uso. Alternativamente, un conducto desde el aparato puede conducir directamente a un aparato de dilucion o punto de uso.
El aparato puede incluir sistemas de dilucion y/o formulacion para diluir y/o formular la composicion del aparato o el deposito de dfa. El aparato puede producir un concentrado, que se puede diluir antes de su uso. La concentracion de acido peroxicarboxflico en la disolucion de uso puede ser, por ejemplo, de alrededor de 2 a alrededor de 5.000 ppm o de alrededor de 750 ppm a alrededor de 3.600 ppm. Se describen a continuacion diluciones y composiciones de uso apropiadas adicionales. El aparato de dilucion puede anadir y/o mezclar en el acido peroxicarboxflico un diluyente o vehmulo, tal como agua, para conseguir una composicion diluida que contenga, por ejemplo, una concentracion de uso deseada de acido peroxicarboxflico. En una realizacion, el sistema de dilucion puede incluir una bomba que toma tanto la composicion de acido carboxflico como el diluyente y los coloca en uno o mas conductos en una proporcion deseada. El sistema de dilucion puede proporcionar la composicion diluida directamente en el sitio de uso, en el deposito del dfa, o en un sistema de almacenamiento de composicion diluida. Cuando el sistema de dilucion aplica la composicion diluida directamente al sitio de uso, este sistema puede incluir una boquilla aplicadora. La boquilla aplicadora se puede configurar para calentar la composicion mientras se aplica. El aparato y/o el sistema de dilucion se pueden configurar para anadir otro ingrediente a la composicion de acido peroxicarboxflico. Una variedad de tales ingredientes se describe aqu a continuacion. Por ejemplo, el sistema de dilucion puede anadir un diluyente que contenga un ingrediente adicional. Un sistema de formulacion puede dispensar una cantidad deseada de un ingrediente anadido en la composicion o composicion diluida. Tal sistema es util para anadir un ingrediente que no es compatible con la smtesis o el almacenamiento de acido peroxicarboxflico, tal como un cloruro de amonio cuaternario.
El sistema de almacenamiento puede incluir un monitor de almacenamiento configurado para medir el contenido de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, y/o peroxido de hidrogeno en la composicion, por ejemplo, en una composicion de uso almacenada. El sistema de almacenamiento de composicion diluida incluye un sistema de reposicion. El sistema de reposicion puede monitorizar el contenido de la composicion de uso. Si, por ejemplo, la concentracion de acido peroxicarboxflico disminuye por debajo de un nivel predeterminado o la concentracion de acido carboxflico se incrementa por encima de un nivel predeterminado, el sistema de reposicion puede anadir una composicion de acido peroxicarboxflico mas concentrada a la composicion de uso o vaciar el recipiente de la composicion de uso gastada. El sistema de reposicion puede incluir, por ejemplo, medidores de flujo y un sensor que detecta la concentracion de acido peroxicarboxflico.
El aparato tambien puede incluir un sistema de control de flujo de reactivo. El sistema de flujo de reactivo puede monitorizar la composicion de acido peroxicarboxflico despues del catalizador de reaccion, por ejemplo, en una salida de la ultima columna de catalizador de reaccion. Este sistema puede determinar si la composicion incluye la concentracion deseada de acido peroxicarboxflico (por ejemplo, la concentracion de equilibrio). Si la composicion incluye menos de la concentracion deseada, el sistema puede ralentizar el caudal de la mezcla de reaccion a traves del catalizador de reaccion hasta un caudal que da como resultado la concentracion deseada. El sistema puede calcular el cambio de caudal empleando factores que incluyen la temperatura de la composicion y la concentracion de acido peroxicarboxflico. La concentracion deseada de acido peroxicarboxflico puede ser un lfmite inferior y la concentracion deseada puede ser cualquier concentracion conseguible por encima de ese lfmite inferior.
El aparato puede incluir un recipiente medio configurado para recibir uno o mas reactivos despues de que el (los) reactivo (s) pasa (n) a traves de la columna de pretratamiento. El recipiente medio puede estar en comunicacion de fluidos con la columna de pretratamiento y el catalizador de reaccion. El recipiente medio se puede configurar para recibir reactivo (s) pretratado (s) y para contenerlo (s). El recipiente medio puede estar simultaneamente en comunicacion de fluidos con una columna de pretratamiento y catalizador de reaccion. El recipiente medio puede estar en comunicacion de fluidos con una columna de pretratamiento y con el catalizador de reaccion en diferentes momentos o en momentos de superposicion. El recipiente medio puede estar en una primera posicion para recibir reactivo (s) de la columna de pretratamiento y transportarse a una segunda posicion para proporcionar reactivos al catalizador de reaccion.
El aparato puede incluir un sistema de purificacion que retira los componentes no volatiles de uno o mas de los reactivos, por ejemplo, uno o mas de acido carboxflico y peroxido. El sistema de purificacion se puede configurar como una columna, bolsa, o lecho de intercambiador de aniones en comunicacion de fluidos con la fuente de peroxido de hidrogeno y la columna de pretratamiento.
El aparato puede estar en comunicacion de fluidos con un sistema de envasado aseptico y configurado para proporcionar composicion de acido peroxicarbox^lico al sistema de envasado aseptico. La composicion de acido peroxicarbox^lico puede estar lista para usar o puede requerir dilucion antes de su uso en el sistema de envasado aseptico. El aparato puede proporcionar una composicion de acido peroxicarboxflico lista para usar, por ejemplo, a un recipiente de aclarado de botellas y/o a un recipiente de aclarado de tapones. El aparato puede suministrar un concentrado, que se puede mezclar con agua u otro diluyente en o mediante el sistema de envasado aseptico. Tal sistema de envasado puede incluir un recipiente de agua o estar acoplado a una fuente de agua purificada. El sistema de envasado aseptico puede incluir una camara en la que se aclaran las botellas y una camara en la que los tapones se ponen en contacto con la composicion de acido peroxicarboxflico diluida o lista para usar. El sistema de envasado aseptico puede incluir un sistema de reciclaje que recupera la composicion de acido peroxicarboxflico que se ha aplicado a las botellas y/o tapones y lo devuelve al recipiente apropiado para su reutilizacion o que vuelve a aplicar la composicion a botellas y/o tapones adicionales.
Variaciones del aparato
El aparato puede incluir dos o tres recipientes de reactivo, uno que contiene peroxido de hidrogeno, uno que contiene acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico), y, opcionalmente, un tercer recipiente que contiene acido carboxflico de cadena media (por ejemplo, acido, octanoico). El recipiente de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) se puede acoplar mediante un conducto a una columna de pretratamiento de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico), ocurriendo la mezcla de reactivos despues de esta columna. La columna de pretratamiento de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) puede incluir un intercambiador cationico en forma acida o en forma de metal inerte (por ejemplo, Na+ o K+), que puede retirar contaminantes cargados positivamente, tales como ion metalico (por ejemplo, ion metalico no inerte, por ejemplo, ion hierro (Fe2+ y/o Fe3+) o cobre (Cu2+)), del acido acetico. El cation metalico inerte se puede seleccionar para que este solo unido debilmente al intercambiador de cationes. Las columnas de pretratamiento dedicadas al peroxido de hidrogeno y/o acido carboxflico de cadena media son opcionales.
Variaciones para producir un acido peroxicarboxflico
Solo el acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) puede tener una columna de pretratamiento dedicada y no se emplea acido carboxflico de cadena media. Por consiguiente, los conductos para acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) y para peroxido de hidrogeno se unen y estos reactivos se mezclan antes de una columna principal de pretratamiento. La columna principal de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes en forma acida o en forma de metal inerte (por ejemplo, Na+ o K+), que puede retirar contaminantes cargados positivamente, tales como iones metalicos, de la mezcla de peroxido de hidrogeno y acido carboxflico. El conducto de la mezcla de acido acetico y peroxido de hidrogeno se acopla a la columna principal de pretratamiento y proporciona estos reactivos mezclados a la columna. Por consiguiente se incluyen cuatro columnas de catalizador de reaccion. Estas cuatro columnas estan en serie y estan acopladas por un conducto a la columna principal de pretratamiento. En el otro extremo, las cuatro columnas alimentan el acido peroxicarboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido peroxiacetico) a un conducto que conduce a un recipiente de almacenamiento o a un punto de uso para esta composicion.
Tambien se incluye un sistema de seguridad. El sistema de seguridad puede incluir sensores que monitorizan la temperatura, por ejemplo, en el conducto despues de mezclar el peroxido de hidrogeno y el acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) y/o en la entrada de la columna principal de pretratamiento. El sistema de seguridad tambien puede incluir un sensor que monitoriza la temperatura dentro de la columna principal de pretratamiento, por ejemplo, dentro del primer 25% de la columna de pretratamiento. El sistema de seguridad puede proporcionar una senal perceptible cuando la diferencia de temperatura entre el sensor antes de la columna principal de pretratamiento y en el sensor en la columna principal de pretratamiento aumenta por encima de un nivel predeterminado, por ejemplo, alrededor de 10°C. Por consiguiente, el sistema de seguridad, proporciona una senal perceptible a un operador y/o proporciona una senal perceptible a un controlador. Al recibir la senal, el operador o controlador detiene el flujo de reactivos a la columna de proteccion principal y/o lava los conductos y la columna de proteccion principal con agua o acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico).
El aparato tambien puede incluir sistemas utiles o deseados adicionales, tales como accesorios, valvulas, bombas, camaras de mezcla, y conexiones de suministro de agua o aditivos utiles o ventajosas en este aparato, uno o mas de los sistemas para almacenar, manipular, diluir y formular la composicion preparada por el aparato que se describen anteriormente.
Variaciones para producir acidos peroxicarboxflicos mixtos
El aparato puede incluir tres recipientes de reactivo, uno que contiene peroxido de hidrogeno, uno que contiene acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico), y, un tercer recipiente que contiene un acido carboxflico de cadena media, tal como acido octanoico. El recipiente de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) se puede acoplar mediante un conducto a una columna de pretratamiento de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico), con mezcla de reactivos que se producen despues de esta columna. La columna de pretratamiento de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) puede ser y funcionar como se describe anteriormente. Las columnas de pretratamiento dedicadas al peroxido de hidrogeno y/o acido carboxflico de cadena media (por ejemplo, acido octanoico) son opcionales.
Por consiguiente, los conductos para el acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) y para el peroxido de hidrogeno se unen y estos reactivos se mezclan antes de una primera columna principal de pretratamiento. La columna principal de pretratamiento puede ser y operar como se describe para la realizacion anterior. El conducto de la mezcla de acido carboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido acetico) y peroxido de hidrogeno se acopla a la primera columna principal de pretratamiento y proporciona estos reactivos mixtos a la columna. Se incluyen (por ejemplo, cuatro) columnas de catalizador de reaccion dedicadas a producir acido peroxicarboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido peroxiacetico). Estas columnas estan en serie y estan acopladas por un conducto a la primera columna de pretratamiento principal. En el otro extremo, estas columnas alimentan el acido peroxicarboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido peroxiacetico) a un conducto.
Tambien se incluyen conductos para el acido carboxflico de cadena media y el peroxido de hidrogeno que unen y mezclan estos reactivos antes de una segunda columna de pretratamiento principal. La segunda columna de pretratamiento principal puede ser y funcionar como se describe anteriormente. El conducto de acido carboxflico de cadena media mixto y peroxido de hidrogeno se acopla a la segunda columna de pretratamiento principal y proporciona estos reactivos mezclados a la columna. Se incluyen (por ejemplo, cuatro) columnas de catalizador de reaccion dedicadas a producir acido peroxicarboxflico de cadena media. Estas columnas estan en serie y estan acopladas por un conducto a la segunda columna de pretratamiento principal. En el otro extremo, estas columnas alimentan el acido peroxicarboxflico de cadena media a un conducto.
El conducto de acido peroxicarboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido peroxiacetico) y el conducto de acido peroxicarboxflico de cadena media (por ejemplo, acido octanoico) pueden enviar estos peracidos a un recipiente de almacenamiento y/o mezcla para producir una composicion de acido peroxicarboxflico mixto. Alternativamente, estos conductos se pueden unir para producir una composicion de acido peroxicarboxflico mixto.
Tambien se incluye un sistema de seguridad. El sistema de seguridad puede incluir sensores que monitorizan la temperatura antes y en cada columna de pretratamiento y que responde a una diferencia de temperatura incrementada para cualquiera de las columnas de pretratamiento. El aparato tambien puede incluir sistemas adicionales utiles o deseados tales como accesorios, valvulas, bombas, camaras de mezcla, y conexiones de suministro de agua o aditivos utiles o ventajosas en este aparato, uno o mas de los sistemas para almacenar, manipular, diluir y formular la composicion preparada por el aparato que se describe anteriormente.
Componentes del aparato
Columna de pretratamiento
La columna de pretratamiento puede incluir cualquiera de una variedad de intercambiadores de cationes, tales como intercambiadores de cationes fuertes. Los intercambiadores de cationes apropiados para la columna de pretratamiento incluyen resinas de acido poliestirenosulfonico, tales como las vendidas con los nombres comerciales Dowex M31, Dowex DR-2030, Dowex Monosphere M-31, Dowex Monosphere DR-2030, Dowex Maraton 545C, Dowex 50W X8-H, Dowex 545C, Dowex G26, Amberlyst 15Wet, Amberlyst 15Dry, Amberlyst 31Wet, Amberlyst 131Wet, Amberlyst CH10, Purolite C-100H, Purolite C-150H, Lewatit MonoPlus S 100 H, Lewatit MonoPlus SP 112 H, y similares. Los intercambiadores de cationes adicionales apropiados para la columna de pretratamiento incluyen copolfmeros de tetrafluoroetileno sulfonado tales como los vendidos con los nombres comerciales Nafion n R50 (perlas), Nafion SAC-13 (granulos) y Nafion 117 (pelfcula) y similares. Otros intercambiadores de cationes apropiados para la columna de pretratamiento incluyen los vendidos con los nombres comerciales Dowex 545C, Dowex G26, que tienen una gran capacidad ionica. La columna de pretratamiento puede incluir una forma de metal alcalino (por ejemplo, sodio) del intercambiador de iones.
Aunque sin limitar, se cree que, siendo iguales todas las demas cosas, las resinas de acido poliestirenosulfonico con reticulacion minima (via divinilbenceno) muestran una selectividad mejorada para el intercambio de iones de metal alcalino iniciales (por ejemplo, sodio y potasio) para los iones de metales pesados o de transicion problematicos (por ejemplo, hierro y cobre).
Una columna de pretratamiento apropiada se puede dimensionar para el suficiente flujo y capacidad de union para soportar el volumen exigido del aparato. Por ejemplo, una columna de pretratamiento en un aparato que emplea 4 columnas de catalizador de reaccion, que tiene cada una un volumen de alrededor de 10 l, puede emplear una columna de pretratamiento que tiene un volumen de alrededor de 5 l. Por ejemplo, una columna de pretratamiento en un aparato que produce alrededor de 11 (por ejemplo, 10,7) litros por hora de composicion de peracido puede emplear una columna de pretratamiento que incluye alrededor de 4 (por ejemplo, 3,9) l de resina. Por ejemplo, una columna de pretratamiento en un aparato que produce alrededor de 20 (por ejemplo, 21,3) litros por hora de composicion de peracido puede emplear una columna de pretratamiento que incluye alrededor de 8 (por ejemplo, 7,8) ml de resina. Por ejemplo, una columna de pretratamiento en un aparato que produce alrededor de 45 (por ejemplo, 42,6) litros por hora de composicion de peracido puede emplear una columna de pretratamiento que incluye alrededor de 15 (por ejemplo, alrededor de 15,5) l de resina.
Una columna de pretratamiento se puede configurar para una ventajosa facilidad de limpieza de la resina o intercambio de la columna. Por ejemplo, la columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos con los conductos de entrada y salida con acoplamientos de conexion rapida. Los acoplamientos de conexion rapida apropiados incluyen Parkers Indi-Lok (Stratoflex) o acoplamiento Slide-Lok o acoplamientos Cole-Parmers o EW-31306-16, siendo los materiales de construccion, preferentemente, polipropileno, polietileno o polifluorocarbono. Los acoplamientos de conexion rapida tambien se usan para el lavado en contracorriente de acido, entradas y salidas que pueden ser operadas por el controlador u operadas manualmente. La columna de pretratamiento puede ser un cartucho que se puede intercambiar dentro y fuera del aparato. Los cartuchos apropiados se pueden mecanizar a partir de polipropileno Schedule 40, o tubos de polietileno de alta densidad y estan equipados con sensores manometricos y/o sensores de temperatura que se pueden acoplar al controlador.
El aparato puede estar configurado para aceptar solo cartuchos apropiados para su uso en el aparato. Por ejemplo, el aparato y/o cartucho puede incluir un accesorio, circuito de identificacion de radiofrecuencia u otro dispositivo electronico (por ejemplo, un chip logico o codigo de barras y lector) para indicar al aparato que el cartucho es apropiado para su uso en el aparato. Por ejemplo, el cartucho puede incluir un dispositivo programable que almacena el numero de veces que se ha lavado el cartucho. El cartucho y/o el aparato pueden indicar despues de un numero predeterminado de lavados que el cartucho ya no es apropiado para su uso. La indicacion puede dar como resultado que el cartucho se quede fuera del aparato. De forma similar, el aparato se puede configurar para dejar fuera un cartucho que no es apropiado para su uso en el aparato.
Por ejemplo, un transpondedor programado con un identificador se puede colocar en la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion. Esto permitira la identificacion de la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion como apropiada para el presente aparato. Por ejemplo, el transpondedor se puede colocar o moldear en la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion. Un pequeno transpondedor inyectable (1/16 "x 1/2") funcionana mejor en una columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion, en parte debido a su facilidad de colocacion. Ademas, aunque sena posible moldear el transpondedor en el estante en el momento en que se fabrica el estante, puede ser deseable poder adaptar los bastidores existentes. Son aceptables otros tamanos de transpondedores.
El transpondedor se puede colocar en cualquier lugar apropiado o en la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion. Se puede aplicar una orientacion particular de la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion desplazando el transpondedor en un lado o extremo de la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion y desplazando apropiadamente la antena del transpondedor.
El transpondedor se puede pre-programar con informacion de identificacion unica, tal como un valor de identificador que indica el tipo de la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion que se usa. Un ejemplo de un transpondedor que se puede usar es un transpondedor inyectable Destron/IDI modelo TX1400L. El transpondedor inyectable es una etiqueta pasiva de identificacion por radiofrecuencia, disenada para funcionar junto con un sistema compatible de lectura de ID de radiofrecuencia.
Se podna usar tambien la identificacion por imagen, en la que cada columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion podfan ser identificados antes de que se reciba en el presente aparato visualmente. Un ejemplo de identificacion visual sena cuando el operador de la maquina pudiera tener la opcion de varios iconos diferentes en una pantalla de ordenador que coincidiera con la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion colocada en el aparato.
La identificacion de la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion se podna realizar, por ejemplo, mediante el uso de una columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion disenados espedficamente; mediante el uso de reconocimiento optico; mediante el uso de codigos de barras; por el color de la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion; o mediante el uso de un sensor de proximidad.
El aparato puede incluir un transceptor, que es capaz de detectar el tipo de columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion a partir del identificador, y comunicar esa informacion de identificacion a un procesador. El transceptor incluye generalmente una antena de transpondedor que se puede situar en el borde exterior del aparato adyacente a la columna de pretratamiento y/o catalizador de reaccion y su transpondedor. La antena del transpondedor tambien podna estar situada dentro del aparato. El transceptor tambien incluye una interfase de transpondedor, que se acopla al procesador para que el procesador pueda recibir la informacion de identificacion y, subsecuentemente, para que se pueda buscar en el dispositivo de almacenamiento.
Para el detector, se podna tambien usar un escaner de codigo de barras similar al tipo usado en un supermercado . Se podna usar un escaner de infrarrojos o un sensor de proximidad. Los ejemplos de escaneres que se pueden usar son los escaneres Pocket Reader y Pocket Reader EX de Destron-Fearing Corporation (de South St. Paul, MN). Los codigos de barras correspondientes estan fijados al bastidor para que el escaner de codigos de barras los detecte. Catalizador de reaccion
El catalizador de la reaccion puede incluir cualquiera de una variedad de intercambiadores de cationes, tales como intercambiadores de cationes fuertes. El catalizador de reaccion puede ser la forma protonada del intercambiador de cationes. Los intercambiadores de cationes apropiados como catalizador de reaccion incluyen resinas de acido poliestirenosulfonico, tales como las comercializadas con los nombres comerciales Dowex M31, Dowex DR-2030, Dowex Monosphere M-31, Dowex Monosphere DR-2030, Dowex Marathon 545C, Dowex 50W X8-H, Dowex 545C, Dowex G26, Amberlyst 15Wet, Amberlyst 15 Dry, Amberlyst 31Wet, Amberlyst 131 Wet, Amberlyst CH10, Purolite C-100H, Purolite C-150H, Lewatit MonoPlus S 100 H, Lewatit MonoPlus SP 112 H, y similares. Los intercambiadores cationicos adicionales apropiados como catalizador de reaccion incluyen copoKmeros de tetrafluoroetileno sulfonado tales como los vendidos con los nombres comerciales Nafion NR50 (perlas), Nafion SAC-13 (granulos) y Nafion 117 (pelfcula) y similares. Otros intercambiadores de cationes apropiados como catalizador de reaccion incluyen los vendidos con los nombres comerciales Dowex 545C, Dowex G26, que tienen alta capacidad ionica.
Los catalizadores de reaccion apropiados adicionales incluyen un compuesto inorganico que es o incluye un acido fuerte insoluble, en ciertas realizaciones, con una alta relacion superficie espedfica / peso. Dichos catalizadores inorganicos incluyen los vendidos con nombres genericos tales como "Zirconia sulfatada", "Zirconia tetragonal estabilizada con sflice" y "Zirconia con tungsteno" (de Saint-Gobain Norpro). Los catalizadores inorganicos apropiados tambien incluyen oxidos de zirconio vendidos como "ZrO2” generico (MEI Chemicals). Un oxido de zirconio se puede tratar con acido sulfurico seguido de calcinacion a ~ 700 grados C para producir una "Zirconia sulfatada". Otros catalizadores inorganicos apropiados incluyen sflices sulfatadas u oxidos de silicio, zeolitas sulfatadas o acidificadas, oxidos de aluminio sulfatados o acidificados y oxidos de silicio derivatizados con acido fosfonico (por ejemplo, los vendidos con el nombre comercial "Si-POH2" y una sflice modificada con acido alquilfosfonico de Phosphononics Ltd.)
Una columna, bolsa, o lecho apropiado de catalizador de reaccion se puede dimensionar para un suficiente flujo y capacidad de catalizador para soportar los volumenes demandados por el aparato. Por ejemplo, una columna, bolsa, o lecho de catalizador de reaccion en un aparato que produce alrededor de 40 (por ejemplo, 41) litros por hora de composicion de peracido puede emplear cuatro columnas de catalizador de reaccion, cada una con un volumen de alrededor de 30 (por ejemplo, 31) l y siendo de 1 metro de longitud y 20 cm de diametro. Un lecho, bolsa, o columna de catalizador de reaccion se puede dimensionar de cualquier dimension apropiada para conseguir el flujo deseado. Las dimensiones apropiadas incluyen de alrededor de 0,1 (por ejemplo, 0,13) a alrededor de 15 (por ejemplo, 13) metros de, por ejemplo, longitud por de alrededor de 10 a alrededor de 100 cm de, por ejemplo, diametro. Las columnas apropiadas incluyen las dimensionadas alrededor de 15 (por ejemplo, 13) metros de longitud por alrededor de 10 cm de diametro. Las columnas apropiadas incluyen aquellas dimensionadas alrededor de 0,5 (por ejemplo, 0,4) metros de longitud por alrededor de 20 cm de diametro. Las columnas apropiadas incluyen aquellas dimensionadas alrededor de 0,15 (por ejemplo, 0,13) metros de longitud por alrededor de 100 cm de diametro. Una columna puede estar en cualquiera de varias configuraciones. Por ejemplo, una columna puede ser un tubo cilmdrico normal o un tubo en espiral. Los tubos enrollados apropiados incluyen un tubo de alrededor de 60 (por ejemplo, 62) metros de largo por alrededor de 5 cm de diametro en forma de una bobina de alrededor de 1 metro de diametro con alrededor de 20 vueltas. El catalizador de reaccion se puede configurar para proporcionar de alrededor de 30 a alrededor de 300 minutos de tiempo de contacto del catalizador y la mezcla de reaccion.
Una columna, bolsa, o lecho de catalizador de reaccion se puede configurar para una ventajosa facilidad de la limpieza, regeneracion o lavado a contracorriente del lecho, bolsa, o columna. Las caractensticas ventajosas de la columna, bolsa, o lecho de catalizador de reaccion incluyen una pluralidad de orificios y valvulas entre segmentos de catalizador que permiten el lavado a contracorriente selectivo de segmentos aislados del lecho catalttico total asf como la ventilacion de los gases acumulados para facilitar el bombeo y la circulacion de agentes de limpieza o lavado a contracorriente.
Reactivos
Los reactivos apropiados incluyen peroxido de hidrogeno a de alrededor de 5 a alrededor de 70% en peso, de alrededor de 5 a alrededor de 50% en peso, o de alrededor de 35 a alrededor de 50% en peso en agua; por ejemplo, peroxido de hidrogeno a alrededor de 35% en peso, alrededor de 45% en peso, alrededor de 50% en peso, o alrededor de 70 % en peso en agua. Los reactivos apropiados incluyen acido acetico a de alrededor de 5 a alrededor de 100% en peso (resto de agua) o a de alrededor de 80 a alrededor de 98% en peso; por ejemplo, acido acetico a alrededor de 80% en peso, alrededor de 98% en peso, o alrededor de 100% en peso. El acido acetico glacial es una forma apropiada de acido acetico. Los reactivos apropiados incluyen acido octanoico a de alrededor de 1 a alrededor de 10% en peso en acido acetico glacial.
Los reactivos de peroxido de hidrogeno apropiados adicionales incluyen urea-peroxido de hidrogeno o cualquiera de una variedad de otros complejos de peroxido de hidrogeno no ionicos. Los reactivos oxidantes apropiados adicionales incluyen acido de Caro, persulfato de sodio acidificado u otras especies de peroxi que se equilibran para formar peroxido de hidrogeno en agua.
Los reactivos de acido acetico adicionales apropiados incluyen anhfdrido acetico, cloruro de acetilo, poli(acetato de vinilo), y mono-, di- y tri-acetilglicerina. Los reactivos de acido octanoico adicionales apropiados incluyen de alrededor de 1 a alrededor de 10% en peso de acido octanoico en propilenglicol; de alrededor de 1 a alrededor de 10% en peso de acido octanoico en agua con un agente de acoplamiento hidrotropo, tal como octanosulfonato de sodio, o formas acidas de xilenosulfonato, toluenosulfonato, sulfosuccinato de dioctilo u otros sulfonatos de alquilo o arilo. Otros hidrotropos apropiados incluyen esteres de fosfato de etoxilato de alcohol graso, tales como Ecolab PE 362, Emphos PS-236 o Gafac RA-600. Los reactivos de acido carboxflico adicionales apropiados incluyen acidos alcanoicos C1 y C20; acidos poliproticos que incluyen acido glicolico, succmico, glutarico, ad^pico, cftrico, malico o lactico; acidos alfa y omega dicarboxflicos tales como acido succmico, adfpico, pimelico, suberico, azelaico o sebacico. Los precursores de peracido adicionales apropiados incluyen carboxilatos de etoxilato de alcohol y acidos amido o imidocarboxflicos.
Las composiciones de reactivo empleadas en el aparato no necesitan incluir, y en realizaciones, carecen o estan sustancialmente libres de estabilizador o agente quelante (por ejemplo, HEDP). Las composiciones de reactivo empleadas en el aparato pueden incluir solo compuestos volatiles. Las composiciones de reactivo que incluyen solo compuestos volatiles pueden estar libres de fosfatos.
La composicion aplicada al catalizador de reaccion puede incluir alrededor de 55% (por ejemplo, 56,5%) en peso de acido carboxflico y alrededor de 30% (por ejemplo, 30,5%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 45% (por ejemplo, 43,6%) en peso de acido carboxflico y alrededor de 20% (por ejemplo, 20,5%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 20% en peso de acido carboxflico y alrededor de 30% (por ejemplo, 28%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 80% (por ejemplo, 78%) en peso de acido carboxflico y alrededor de 10% (por ejemplo, 7,7%) en peso de peroxido de hidrogeno; o alrededor de 5% en peso de acido carboxflico y alrededor de 5% en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion aplicada al catalizador de reaccion puede incluir alrededor de 55% (por ejemplo, 56,5%) en peso de acido carboxflico de cadena corta y alrededor de 30% (por ejemplo, 30,5%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 45% (por ejemplo, 43,6%) en peso de acido carboxflico de cadena corta y alrededor de 20% (por ejemplo, 20,5%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 20% en peso de acido carboxflico de cadena corta y alrededor de 30% (por ejemplo, 28%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 80% (por ejemplo, 78%) en peso de acido carboxflico de cadena corta y alrededor de 10% (por ejemplo, 7,7%) en peso de peroxido de hidrogeno; o alrededor de 5% en peso de acido carboxflico de cadena corta y alrededor de 5% en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion aplicada al catalizador de reaccion puede incluir alrededor de 20% en peso de acido carboxflico de cadena media y alrededor de 30% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 10% en peso de acido carboxflico de cadena media y alrededor de 20% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 5% en peso de acido carboxflico de cadena media y alrededor de 20% en peso de peroxido de hidrogeno; o alrededor de 3% en peso de acido carboxflico de cadena media y alrededor de 20 a alrededor de 25% (por ejemplo, 22,5%) en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion aplicada al catalizador de reaccion puede incluir alrededor de 50% (por ejemplo, 48%) en peso de acido carboxflico de cadena corta, alrededor de 20% en peso de acido carboxflico de cadena media, y alrededor de 10% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 55% (por ejemplo, 56%) en peso de acido carboxflico de cadena corta, alrededor de 10% (por ejemplo, 8%) en peso de acido carboxflico de cadena media, y alrededor de 12% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 60% en peso de acido carboxflico de cadena corta, alrededor de 2% en peso de acido carboxflico de cadena media, y alrededor de 15% (por ejemplo, 13%) en peso de peroxido de hidrogeno; o alrededor de 45% (por ejemplo, 44%) en peso de acido carboxflico de cadena corta, alrededor de 1% en peso de acido carboxflico de cadena media, y alrededor de 20% (por ejemplo, 21%) en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion puede incluir acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 0,3:1 a alrededor de 7:1, de alrededor de 1:1 a alrededor de 3:1, o de alrededor de 2:1 a alrededor de 3:1, acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 2:1 a alrededor de 3:1, por ejemplo, 2,4:1; acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 1:1 a alrededor de 2:1, por ejemplo 1,4:1; acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 0,3:1 a alrededor de 1:1, por ejemplo 0,4:1; o acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 7:1, por ejemplo 7,1:1.
Los reactivos usados en el presente aparato pueden incluir impurezas, tales como iones metalicos, a niveles de hasta 100 ppm, hasta 10 ppm, hasta 1 ppm, o hasta 0,1 ppm. Tales impurezas pueden incluir Fe, Cu, Mn, Ni, Ti, Co o cualquiera de los iones de metales de transicion.
Variaciones ilustradas
La figura 1 ilustra el aparato en forma de generador 20 de acido peroxicarboxflico. En la figura 1, uno o mas recipientes 21 de suministro de reactivo, por ejemplo, el primer recipiente 22 de suministro de reactivo que contiene peroxido de hidrogeno y el segundo recipiente 24 de suministro de reactivo que contienen uno o mas acidos carboxflicos estan acoplados via la primera y segunda conducciones 26 y 28, respectivamente, a la columna 30 de proteccion. El peroxido de hidrogeno y el acido carboxflico se suministran individualmente desde los recipientes de suministro de reactivo primero y segundo 22 y 24 a traves de la primera y segunda conduccion 26 y 28, respectivamente, a una conduccion 29 de mezcla que conduce a la columna 30 de proteccion. En la conduccion 29 de mezcla los reactivos se combinan en una mezcla de reaccion, aunque la combinacion tambien puede ocurrir en la columna 30 de proteccion. La columna 30 de proteccion contiene un intercambiador de cationes (no mostrado) que retira iones metalicos de la mezcla de reaccion. La mezcla de reaccion pasa a continuacion a una o mas columnas 34 de reactor a traves de la tercera conduccion 32.
La columna 34 del reactor esta rellena con un catalizador acido fuerte (no mostrado). Dentro de la columna 34 del reactor, la mezcla de reaccion de peroxido de hidrogeno y acido carboxflico reacciona a medida que se mueve a traves del catalizador de acido fuerte con un caudal controlado predeterminado. Los parametros del sistema, tales como el tamano de columna y el caudal de reactivo, para el generador 20 de acido peroxicarboxflico se seleccionan y/o controlan para proporcionar un tiempo de residencia suficiente de la mezcla de reaccion en el catalizador de acido fuerte para la conversion en la composicion de acido peroxicarboxflico deseada. El diseno del generador y el control del procedimiento se describen con mas detalle a continuacion. La composicion de acido peroxicarboxflico se descarga desde una columna de reaccion 34 a traves de la tercera conduccion 36, por ejemplo, en un deposito 38 de almacenamiento.
Un generador 20 de acido peroxicarboxflico tambien puede incluir uno o mas componentes estructurales, tales como accesorios, valvulas, bombas, camaras, conexiones de suministro de agua o aditivos, empleados comunmente para el funcionamiento de sistemas que incluyen columnas rellenas. Por ejemplo, el flujo de cada recipiente de suministro de reactivo se puede controlar individualmente proporcionando una valvula y una bomba proxima a cada recipiente de suministro de reactivo.
Las configuraciones representativas adicionales para los generadores 20 de acido peroxicarboxflico de la presente invencion se proporcionan a continuacion. Los aspectos de las diversas configuraciones que se muestran a continuacion se pueden combinar o separar para presentar aun mas configuraciones de generadores de acido peroxicarboxflico. Como en la Figura 1, los componentes basicos tales como valvulas de control, accesorios y bombas que pueden estar presentes se omiten de la representacion esquematica para mayor claridad.
El generador 20 de acido peroxicarboxflico incluye una o mas columnas 30 de proteccion en forma de una columna 40 de proteccion de reactivo, que se coloca para recibir material de un primer recipiente 22 de suministro de o segundo recipiente 24 de suministro de reactivo. La salida de la columna 40 de proteccion de reactivo puede ir directamente a una columna 34 de reactor. La columna 40 de proteccion de reactivo se puede colocar en el flujo de fluido entre el primer recipiente 22 de suministro de reactivo o el segundo recipiente 24 de suministro de reactivo y la columna 34 de reactor.
La Figura 2 ilustra el generador 20 de acido peroxicarboxflico que incluye dos columnas 40 de proteccion de reactivo. En la Figura 2, una columna 40 de proteccion de reactivo esta situada en la primera conduccion 26 que conecta el recipiente 22 de suministro de peroxido de hidrogeno con la columna 30 de proteccion y otra columna 40 de proteccion de reactivo se coloca en la segunda conduccion 28 que conecta el recipiente 24 de suministro de acido carboxflico con la columna 30 de proteccion. Otras variaciones pueden incluir solo una (una cualquiera) de estas columnas 40 de proteccion de reactivo y/o pueden omitir la columna 30 de proteccion. La columna 40 de proteccion de reactivo se puede configurar como un cartucho que se puede retirar facilmente y reemplazar en el generador 20 de acido peroxicarboxflico. Los otros componentes en la Figura 2 son como se describio anteriormente para la Figura 1.
El generador 20 de acido peroxicarboxflico incluye una pluralidad de columnas 30 de proteccion. La figura 3 ilustra esquematicamente dos columnas 30 de proteccion, la segunda en forma de segunda columna 130 de proteccion. Como se ilustra, la columna 30 de proteccion y la segunda columna 130 de proteccion estan colocadas en paralelo entre los recipientes de suministro de reactivos primero y segundo 22 y 24 y la columna 34 de reactor. El flujo de reactivo a traves de las conducciones primera y segunda 26 y 28 en una o ambas columnas 30 de proteccion y segunda columna 130 de proteccion bajo el control de valvulas 54. Con las valvulas 54 dirigiendo el flujo a traves de la columna 30 de proteccion, esa columna se llena de contaminantes, pero permanece la segunda columna 130 de proteccion lista para usar. Cuando la columna 30 de proteccion ya no es apropiada para su uso, las valvulas 54 se pueden ajustar para dirigir el flujo a traves de la segunda columna 130 de proteccion. La columna que no esta recibiendo flujo se puede lavar, mantener o reemplazar. De esta manera, el funcionamiento de generador 20 de acido peroxicarboxflico puede continuar mientras se mantiene o se reemplaza la primera o la segunda columna de proteccion 30 o 130. El estado de la primera y/o segunda columna de proteccion 30 o 130 se puede determinar mediante el dispositivo de medida (a continuacion), que tambien puede controlar el ajuste de las valvulas 54.
El generador 20 de acido peroxicarboxflico incluye una pluralidad de columnas 34 de reactor. Una pluralidad de columnas de reactor se puede conectar en serie, en paralelo o en ambos. La Figura 4 ilustra dos columnas 34 de reactor conectadas en serie. La quinta conduccion 42 acopla las dos columnas de reactor. El generador 20 de acido peroxicarboxflico puede incluir hasta alrededor de diez columnas 34 de reactor, por ejemplo, de una a diez columnas 34 de reactor, por ejemplo, dos, tres, cuatro o cinco columnas 34 de reactor, por ejemplo 4 columnas 34 de reactor acopladas en serie.
El aparato incluye una pluralidad de columnas 34 de reactor conectadas en paralelo. Tal variacion puede incluir una pluralidad de columnas 34 de reactor acopladas en serie y tambien una pluralidad de columnas 34 de reactor acopladas en paralelo. La Figura 5 ilustra esquematicamente tal sistema. En esta ilustracion, la mezcla de reaccion fluye desde la columna 30 de proteccion a un primer par de columnas 34 de reactor en serie que estan acopladas por la quinta conduccion 42. La columna 30 de proteccion tambien esta acoplada a un segundo par de columnas 134 de reactor en serie que estan acopladas por la conduccion 142. El primer par de columnas 34 de reactor y el segundo par de columnas 134 de reactor estan conectadas en paralelo. La mezcla de reaccion fluye desde el primer par de columnas 34 de reactor al deposito 38 de almacenamiento a traves de la tercera conduccion 36. La mezcla de reaccion fluye desde el segundo par de columnas de reactor al deposito 38 de almacenamiento hasta la sexta conduccion 136. Las valvulas 44 de reactor pueden dirigir el flujo de la mezcla de reaccion a traves del primer par de columnas 34 de reactor o del segundo par de columnas 134 de reactor.
Con las valvulas 44 del reactor fijadas para dirigir el flujo a traves del primer par de columnas 34 de reactor, esas columnas estan sujetas a desgaste y se pueden consumir o fallar, pero el segundo par de columnas 134 de reactor permanece listo para su uso. Cuando el primer par de columnas 34 de reactor ya no es apropiado para su uso, las valvulas de reactor 44 se pueden ajustar para dirigir el flujo a traves del segundo par de columnas 134 de reactor. El par de columnas que no recibe flujo se puede lavar, mantener o reemplazar. De esta manera, el funcionamiento del generador 20 de acido peroxicarboxflico puede continuar mientras se mantiene o reemplaza el primer o el segundo par de columnas 34 o 134 de reactor. El estado de la primera y/o segunda columna de reactor 34 o 134 se puede determinar mediante el dispositivo de medida (a continuacion), que tambien puede controlar el ajuste de las valvulas 44 de reactor.
Dispositivo de monitorizacion
El generador 20 de acido peroxicarboxflico puede incluir un aparato para medir una o mas propiedades del intercambiador de cationes, reactivos en el intercambiador de cationes, el conjunto de columnas de intercambiador de cationes como un todo, el catalizador, los reactivos en el catalizador, o el conjunto de columnas de catalizador como un todo. Por ejemplo, tal dispositivo puede monitorizar la presion (por ejemplo, el aumento de la presion), la temperatura (por ejemplo, el aumento de la temperatura) o ambos. Un aumento de la temperatura o presion a partir de un valor nominal puede indicar la descomposicion no deseada de peroxido de hidrogeno catalizada por un ion metalico activo.
Por ejemplo, el dispositivo 46 de monitorizacion puede medir una diferencia de temperatura entre dos puntos en o alrededor de (por ejemplo, antes y despues o antes y en) la columna 30 de proteccion. Un aumento de la diferencia de temperatura o diferencia de presion respecto a un valor nominal para dos puntos en o alrededor de una columna 30 de proteccion puede indicar, por ejemplo, la descomposicion del peroxido de hidrogeno catalizada por iones metalicos activos no deseados. El punto o los puntos en los que se mide la temperatura o la presion se pueden seleccionar para proporcionar la sensibilidad deseada a la contaminacion o descomposicion.
La figura 6 ilustra la columna 30 de proteccion y el dispositivo 46 de monitorizacion del sistema de seguridad. El dispositivo 46 de supervision incluye el controlador 48 y los sensores primero y segundo 50 y 52, respectivamente, y el cable 54. El cable 54 acopla el primer y segundo sensores 50 y 52 al controlador 48. El primer sensor 50 monitoriza el estado (por ejemplo, temperatura o presion) de la mezcla de reaccion en la conduccion 29 de mezcla y el segundo sensor 52 controla el estado dentro de la columna 30 de proteccion. El segundo sensor se puede colocar en la columna 30 de proteccion entre alrededor de 10% y alrededor de 25% de la distancia a lo largo del eje de la columna 30 de proteccion. Esta misma configuracion se puede emplear con la columna 40 de proteccion de reactivo. El dispositivo 46 de monitorizacion puede medir una diferencia en las condiciones (por ejemplo, temperatura o presion) entre el primer sensor 50 y el segundo sensor 52. El primer sensor se puede colocar antes de la columna 30 de proteccion (o columna 40 de proteccion de reactivo) en, por ejemplo, la primera conduccion 26, segunda conduccion 28, o conduccion 29 de mezcla. El segundo sensor 52 se puede colocar en la entrada de, en, o despues de la columna 30 de proteccion (o columna 40 de proteccion de reactivo). Por ejemplo, el segundo sensor 52 se puede colocar en la entrada 60 para proteger la columna 30, dentro de la columna 30 de proteccion 62 pero antes del intercambiador de cationes, dentro del intercambiador de cationes 64 de la columna 30 de proteccion (cerca de la entrada de la columna, en el interior de la columna, o cerca de la salida de la columna), dentro la columna 30 de proteccion entre el intercambiador de cationes y la salida 66 de la columna 30 de proteccion, o en la salida 68 de la columna 30 de proteccion. El segundo sensor puede estar en las mismas posiciones en la columna 40 de proteccion de reactivo. Una diferencia o un aumento de la diferencia de temperatura o presion respecto a un valor nominal entre el primer sensor 50 y el segundo sensor 52 puede indicar, por ejemplo, la descomposicion del peroxido de hidrogeno catalizada por un ion metalico activo no deseado.
El dispositivo ilustrado en la Figura 6 es la columna 56 de proteccion monitorizada. Cualquiera de las variaciones ilustradas en las figuras 1-5 puede emplear la columna 56 de proteccion monitorizada en lugar de la columna 30 de proteccion o la columna 40 de proteccion de reactivo. Por ejemplo, la Figura 7 ilustra esquematicamente la variacion de la Figura 2 modificada para incluir la columna 56 de proteccion monitorizada en lugar de la columna 30 de proteccion. Una o mas de las columnas 40 de proteccion de reactivo pueden ser la columna 56 de proteccion monitorizada. Para una columna de proteccion de reactivo que recibe acido carboxflico, los sensores puede medir el ion metalico.
Al medir una diferencia de temperatura o presion por encima de un nivel preseleccionado, el dispositivo 46 de monitorizacion puede proporcionar una senal detectable que alerta al operador para interrumpir el funcionamiento del aparato. Por ejemplo, el operador puede accionar una valvula 58 de liberacion de presion, detener el flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua hacia la columna 30 de proteccion y/o columnas 34 de reactor, provocar que fluya acido carboxflico hacia la columna 30 de proteccion y/o columnas 34 de reactor, detener el generador 20 de acido peroxicarboxflico, o una combinacion de los mismos. El dispositivo 46 de monitorizacion puede proporcionar una senal al controlador 48, que puede ser un controlador logico controlable, y el controlador 48 puede accionar una valvula 58 de liberacion de presion, detener el flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua hacia la columna 30 de proteccion y/o columnas 34 de reactor, provocar que fluya acido carboxflico hacia la columna 30 de proteccion y/o columnas 34 de reactor, detener el generador 20 de acido peroxicarboxflico, o una combinacion de los mismos.
Al medir una diferencia de temperatura o presion por encima de un nivel preseleccionado, el dispositivo 46 de monitorizacion puede proporcionar una senal detectable que alerta al operador o que indica al controlador 48 que cambie a otra columna de proteccion. Por ejemplo, la Figura 8 ilustra esquematicamente la variacion de la Figura 3 modificada para incluir una primera y una segunda columna de proteccion monitorizadas 56 y 156 en lugar de la primera y segunda columnas de proteccion 30 y 130. El operador puede accionar las valvulas 54 para enviar el flujo de reactivo a traves de una segunda columna 156 de proteccion monitorizada. El dispositivo 46 de monitorizacion puede proporcionar una senal a un controlador 48 (por ejemplo, un controlador logico controlable) y el controlador 48 puede accionar las valvulas 54 para enviar el flujo de reactivo a traves de la segunda columna 156 de proteccion monitorizada.
El dispositivo de medida puede cuantificar la cantidad de metal que entra o ha entrado en la columna. Por ejemplo, el dispositivo 68 de monitorizacion de metal se puede colocar en cualquiera de las posiciones descritas para el dispositivo 46 de monitorizacion y puede proporcionar la senal detectable cuando la cantidad de metal en el flujo a traves del sistema excede de un nivel predeterminado. Alternativamente, el dispositivo 68 de monitorizacion de metal puede proporcionar la senal detectable cuando una cantidad predeterminada de metal ha pasado la posicion del dispositivo. La senal detectable se puede dirigir a un operador o controlador para los propositos y respuestas descritos anteriormente.
La figura 9 ilustra esquematicamente un generador 20 de acido peroxicarboxflico que incluye un primer y segundo recipientes de reactivo 22 y 24. El primer recipiente 22 de reactivo puede contener un acido carboxflico de cadena corta, tal como acido acetico (por ejemplo, acido acetico al 98%). El segundo recipiente 24 de reactivo puede contener un agente oxidante, tal como peroxido de hidrogeno (por ejemplo, peroxido de hidrogeno al 35-45%). Esta variacion incluye una columna 40 de proteccion de reactivo, una segunda columna 140 de proteccion de reactivo opcional, una columna 56 de proteccion monitorizada, cuatro columnas 34 de reactor conectadas en serie y cinco valvulas 58 de liberacion de presion. La columna 56 de proteccion monitorizada puede tener la configuracion mostrada en la Figura 6 (por ejemplo, con sensores antes de la columna 30 de proteccion y en el intercambiador de cationes). La columna 40 de proteccion de reactivo puede incluir un intercambiador de cationes en forma acida o en forma de metal inerte (por ejemplo, Na+ o K+).
La Figura 10 ilustra esquematicamente un generador 20 de acido peroxicarboxflico que incluye el primer generador 70 de peracido y el segundo generador 72 de peracido. El primer generador 70 de peracido esta configurado esquematicamente ilustrado en la Figura 9 y descrito anteriormente.
El segundo generador 72 de peracido en la figura 10 tiene componentes generalmente configurados segun la figura 9 y como se describe anteriormente. El segundo generador 72 de peracido esta, sin embargo, configurado para producir acido peroxicarboxflico de cadena media. El tercer recipiente 23 de reactivo esta configurado para contener y suministrar un acido carboxflico de cadena media, tal como acido octanoico (por ejemplo, 5% en peso de acido octanoico en propilenglicol). El segundo recipiente 124 de reactivo esta configurado para contener y suministrar un agente oxidante, tal como peroxido de hidrogeno (por ejemplo, peroxido de hidrogeno al 35-45%). Esta variacion incluye una columna 240 de proteccion de reactivo, una segunda columna 340 de proteccion de reactivo opcional, una segunda columna 156 de proteccion monitorizada, cuatro columnas 134 de reactor conectadas en serie, y cinco valvulas 158 de liberacion de presion.
La segunda columna 156 de proteccion monitorizada puede ser de la configuracion mostrada en la Figura 6 (por ejemplo, con sensores antes de la columna 30 de proteccion y en el intercambiador de cationes). La columna 240 de proteccion de reactivo puede incluir un intercambiador de cationes en forma acida o en forma de metal inerte (por ejemplo, Na+ o K+).
El peroxido de hidrogeno y acido carboxflico de cadena media se suministran individualmente del segundo y tercer recipiente de suministro 124 y 23 via la primera y segunda conduccion 126 y 128, respectivamente, a una conduccion 129 de mezcla que lleva a la columna 30 de proteccion. En la conduccion 129 de mezcla el peroxido de hidrogeno y reactivos de acido carboxflico de cadena media se combinan en una mezcla de reaccion de cadena media, aunque la combinacion tambien se puede producir en la segunda columna 156 de proteccion monitorizada. En la figura 10, el deposito 38 de almacenamiento y el segundo deposito 138 de almacenamiento son opcionales. El deposito 38 de almacenamiento se puede emplear para recoger la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena corta. El segundo deposito 138 de almacenamiento se puede emplear para recoger la composicion de acido peroxicarbox^lico de cadena media. Las composiciones de acido peroxicarboxflico se pueden suministrar (por ejemplo, bombear) desde estos depositos en las proporciones deseadas al deposito 70 de almacenamiento de peracido mixto. Alternativamente, los depositos de almacenamiento 38 y 138 se pueden omitir y las composiciones de acido peroxicarboxflico se pueden suministrar directamente desde las columnas 34 y 134 de reactor en las proporciones deseadas. El generador incluye un deposito 38 o 138 de almacenamiento y el deposito 70 de almacenamiento de peracido mixto. El deposito 38 o 138 de almacenamiento recoge un exceso de composicion de peracido y a continuacion lo suministra al deposito de almacenamiento de peracido mixto en la proporcion deseada. Un generador 70 o 72 de peracido suministra a continuacion la composicion de peracido directamente al deposito 70 de almacenamiento de peracido mixto.
Componentes y configuraciones adicionales
La Figura 11 ilustra esquematicamente un sistema que incluye el generador 20 de acido peroxicarboxflico y una lmea 74 de envasado aseptico. El generador 20 de acido peroxicarboxflico esta configurado para proporcionar una composicion de acido peroxicarboxflico a la lmea de envasado aseptico 74. El generador 20 de acido peroxicarboxflico puede ser cualquiera de las variaciones ilustradas o descritas aqrn.
La composicion de acido peroxicarboxflico puede estar lista para usar o puede requerir dilucion antes de su uso en envasado aseptico. El generador 20 de acido peroxicarboxflico puede proporcionar composicion de acido peroxicarboxflico lista para usar directamente al deposito 78 de aclarado de botellas y/o deposito 80 de aclarado de tapones. Cuando la composicion de acido peroxicarboxflico se suministra como concentrado, la lmea de envasado aseptica 74 puede incluir una fuente 76 de agua opcional para suministrar agua para diluir la composicion de acido peroxicarboxflico. El agua y la composicion de acido peroxicarboxflico se pueden mezclar en el deposito 78 de aclarado de botellas y en el deposito 80 de aclarado de tapones. El agua se puede suministrar a los depositos de aclarado a traves de conductos de agua primero y segundo opcionales 86 y 88. La composicion de acido peroxicarboxflico se puede suministrar a los depositos de acarado por medio del conducto 90 de peracido.
La composicion diluida o lista para usar se puede aplicar a botellas y tapones en la estacion 82 de aclarado de botellas y la estacion 84 de aclarado de tapones. Los depositos de mezcla estan en comunicacion de fluidos con las estaciones de aclarado por medio de conductos 90 de estaciones. La composicion usada se puede recircular a traves del primer y segundo conducto de recirculacion 92 y 94. Las botellas con tapon se pueden retirar del sistema, por ejemplo, mediante un transportador (no mostrado).
La figura 12 ilustra esquematicamente el generador 20 de acido peroxicarboxflico en el que la columna 30 de proteccion es un cartucho o segmento en la columna 34 de reactor. En la figura 12, uno o mas recipientes 21 de suministro de reactivo, por ejemplo, el primer recipiente 22 de suministro de reactivo que contiene peroxido de hidrogeno y el segundo recipiente 24 de suministro de reactivo que contiene uno o mas acidos carboxflicos estan acoplados por las conducciones primera y segunda 26 y 28 y la conduccion de mezcla 29 a la columna 30 de proteccion. La columna 30 de proteccion contiene un intercambiador de cationes (no mostrado) que retira iones metalicos de la mezcla de reaccion. La mezcla de reaccion pasa a continuacion a la una o mas columnas 34 de reactor. La columna 34 de reactor se rellena con catalizador acido fuerte (no mostrado). La composicion de acido peroxicarboxflico se descarga desde una columna 34 de reaccion a traves de la tercera conduccion 36, por ejemplo, en un deposito 38 de almacenamiento. La columna 30 de proteccion y/o el intercambiador de cationes se pueden intercambiar dentro y fuera de la columna 34 de reaccion, por ejemplo, cuando el sistema de seguridad lo indica o despues de una cierta cantidad de uso. La columna de proteccion puede constituir la primera de alrededor del primer 1% en volumen a alrededor del 50% en volumen, por ejemplo, de alrededor de 10 a alrededor de 15% en volumen, de las columnas de proteccion y reaccion combinadas 30 y 34. Tal columna 30 de proteccion se puede emplear en cualquiera de las variaciones ilustradas.
La figura 13 ilustra el generador 20 de acido peroxicarboxflico que incluye el deposito 96 central. En la figura 13, uno o mas recipientes 21 de suministro de reactivo, por ejemplo, el primer recipiente 22 de suministro de reactivo que contiene peroxido de hidrogeno y el segundo recipiente 24 de suministro de reactivo que contiene uno o mas acidos carboxflicos estan acoplados por las conducciones primera y segunda 26 y 28 y la conduccion 29 de mezcla a la columna 30 de proteccion. La mezcla de reaccion avanza a traves de la columna 30 de proteccion y la tercera conduccion 32 hasta el deposito 96 central. El reactivo o los reactivos mezclados se pueden acumular en el deposito 96 central. En una variacion que incluye una columna 40 o 140 de proteccion de reactivo, el deposito 96 central se puede colocar despues de la columna de proteccion de reactivo 40 o 140 y/o despues de la columna 30 de proteccion. El deposito 96 central esta acoplado a la columna 34 de reactor por la conduccion 98 central. La columna 34 de reactor esta rellena con un catalizador acido fuerte (no mostrado). La composicion de acido peroxicarboxflico se descarga desde una columna 34 de reaccion a traves de la tercera conduccion 36, por ejemplo, en un deposito 38 de almacenamiento.
El deposito 96 central se puede configurar para recibir uno o mas reactivos de la columna 30 de proteccion y/o la columna 40 de proteccion de reactivo y para contener el reactivo o reactivos. El generador 20 se puede configurar de manera que el deposito 96 central este simultaneamente en comunicacion de fluidos con la columna 30 de proteccion y/o la columna 40 de proteccion de reactivo y con la columna 34 de reactor. El generador 20 esta configurado para que el deposito 96 central este en comunicacion de fluidos con la columna 30 de proteccion y/o la columna 40 de proteccion de reactivo y con la columna 34 de reactor en momentos diferentes o en momentos de superposicion. Alternativamente, el generador 20 esta configurado para que el deposito 96 central pueda estar en una primera posicion para recibir reactivo (s) de la columna 30 de proteccion y/o columna 40 de proteccion de reactivo y transportarlos a una segunda posicion para proporcionar reactivos a la columna 34 de reactor. Es decir, el generador 20 se puede configurar en dos conjuntos separados de equipo. El primer conjunto de equipo puede incluir todos los componentes aguas arriba (en la direccion de la columna 30 de proteccion y/o la columna 40 de proteccion de reactivo) del deposito 96 central y el segundo conjunto de equipo puede incluir todos los componentes aguas abajo (en la direccion de columna 34 de reactor) del deposito 96 central.
Cualquiera de las variaciones ilustradas en las Figuras 1-13 puede incluir un deposito 96 central y/o se puede configurar como primer y segundo conjuntos de componentes.
La Figura 14 ilustra columna 34 de reactor y el dispositivo 46 de monitorizacion, que es el sistema de seguridad. El dispositivo 46 de monitorizacion incluye el controlador 48 y los sensores primero y segundo 50 y 52, respectivamente, y el cable 54. El cable 54 acopla el primer y segundo sensores 50 y 52 al controlador 48. El primer sensor 50 monitoriza el estado (por ejemplo, temperatura o presion) de la mezcla de reaccion en la tercera conduccion 32 y el segundo sensor 52 controla el estado dentro de la columna 34 del reactor. El segundo sensor se puede colocar dentro de la columna 34 de reactor a alrededor de 10 a alrededor de 25% de la distancia a lo largo del eje de la columna 34 del reactor. Alternativamente, los sensores se pueden colocar como se describe anteriormente para colocar sensores en la columna 30 de proteccion.
En la Figura 14, el sistema de seguridad puede medir las condiciones en una entrada o salida de una columna 34 de reactor, dentro de la columna 34 de reactor (por ejemplo, cerca de la entrada de la columna, en el interior de la columna, o cerca de la salida de la columna), o en un conducto que entra o sale de la columna 34 de reactor. El sistema de seguridad puede cuantificar la cantidad de metal que entra o ha entrado en la columna 34 de reactor. El sistema de seguridad esta configurado para medir la temperatura a la entrada de la columna 34 de reactor y en el primer 25% de la columna 34 de reactor.
Monitorizacion y control de composiciones de uso
La figura 15 es un diagrama esquematico que ilustra un generador 20 de acido peroxicarboxflico, un controlador 48, un deposito 38 de almacenamiento de POAA, un deposito 16 de almacenamiento de diluyente y un recipiente 166 de composicion de uso. El controlador 48 puede gestionar varias funciones con respecto al generador 20 de acido peroxicarboxflico. Por ejemplo, el controlador 48 puede controlar diversas funciones del sistema de seguridad como se describe anteriormente con respecto a la FIG. 6. El controlador 48 tambien puede gestionar la dilucion de la composicion de concentrado generada por el generador 20 de acido peroxicarboxflico para formar una composicion de uso.
Ademas, el controlador 48 recibe los datos de concentracion en relacion con las concentraciones de acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en la composicion de uso via la conduccion 180. Sobre la base de los datos de concentracion, el controlador 48 puede monitorizar la concentracion de acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno en la composicion de uso y reponer la composicion de uso cuando estas concentraciones no satisfagan los criterios predeterminados. Ademas, el controlador 48 puede, en base a los datos de concentracion, regular diversos parametros de funcionamiento del generador 20 de acido peroxicarboxflico para afectar a la concentracion de acido peroxicarboxflico en la salida de la composicion de concentrado de acido peroxicarboxflico en la conduccion 36.
Las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o de peroxido de hidrogeno en la composicion de uso se pueden determinar de varias maneras. Un ejemplo de aparato que se puede usar para determinar las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o de peroxido de hidrogeno en la composicion de uso es el Sistema Oxycheck, disponible en Ecolab Inc. de St. Paul, Minnesota. Los datos de concentracion tambien se pueden determinar manualmente. Por ejemplo, la concentracion se podna obtener por cualquier numero de tecnicas convencionales tales como tecnicas de titulacion, potenciometricas o amperometicas. Sin embargo, se debe entender que la invencion no esta limitada a este respecto, y que los datos de concentracion se pueden determinar de varias maneras sin apartarse del alcance de la presente invencion.
Para gestionar la dilucion de la composicion concentrada, el controlador 48 puede anadir y/o mezclar en el acido peroxicarboxflico concentrado almacenado en el deposito 38 de almacenamiento de POAA un diluyente, tal como agua, almacenada en el deposito 164 de almacenamiento de diluyente. El controlador 48 puede regular una o mas valvulas o bombas que controlan el flujo de la composicion concentrada de acido carboxflico del deposito 38 de almacenamiento de POAA y el diluyente 164 del deposito. El controlador 48 puede regular la bomba o bombas de manera que la composicion de acido carboxflico y el diluyente fluyan al recipiente 166 de composicion de uso en una proporcion deseada para conseguir una composicion de uso que contiene, por ejemplo, una concentracion objetivo de acido peroxicarboxflico.
El controlador 48 puede reponer la composicion de uso cuando las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno no satisfacen los criterios predeterminados. Por ejemplo, en base a los datos de concentracion, el controlador 48 puede regular la adicion de concentrado de acido peroxicarbox^lico del deposito 38 de almacenamiento de POAA o diluyente 164 a la composicion 166 de uso para asegurar que las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno en la composicion de uso satisfacen los criterios predeterminados. Si, por ejemplo, la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso es demasiado baja, el controlador 48 puede gestionar la adicion de concentrado de acido peroxicarboxflico adicional a la composicion de uso hasta que se alcanza la concentracion objetivo de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso. Si la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso es demasiado alta, el controlador 48 puede gestionar la adicion de diluyente adicional a la composicion de uso hasta que se alcanza la concentracion objetivo de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso. La concentracion objetivo puede incluir una concentracion espedfica o puede incluir un intervalo de concentraciones aceptables. Como otro ejemplo, si la concentracion de peroxido de hidrogeno es demasiado alta, el controlador 48 puede gestionar el vaciado del recipiente de composicion de uso y la produccion de una nueva composicion de uso.
La Figura 16 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento (200) mediante el cual el controlador 48 monitoriza y/o regula las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o de peroxido de hidrogeno en la composicion de uso. Una vez que el controlador 48 recibe los datos de concentracion (202), el controlador 48 compara la concentracion de peroxido de hidrogeno recibida con los criterios (204) objetivo de H2O2. Si la concentracion de peroxido de hidrogeno recibida no satisface los criterios objetivo de H2O2, el controlador 48 puede gestionar el vaciado del recipiente de composicion de uso a la composicion de uso gastada (206). En otras palabras, el controlador 48 puede generar una senal de control o secuencia de senales de control que hace que el recipiente de composicion de uso se vade de la composicion de uso gastada. El controlador 48 gestiona a continuacion la produccion de una nueva composicion de uso gestionando el flujo de acido peroxicarboxflico y diluyente al recipiente 166 de composicion de uso (208).
Si la concentracion de peroxido de hidrogeno satisface los criterios (204) objetivo de H2O2, el controlador 48 compara la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso con los criterios (210) objetivo de POAA predeterminados. Si la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso no satisface los criterios objetivo de POAA, el controlador 48 puede gestionar la reposicion de la composicion de uso. Es decir, el controlador 48 puede ajustar la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso hasta que satisfaga los criterios (212) objetivo de POAA. Para hacer esto, el controlador 48 puede controlar valvulas o bombas en el deposito 38 de almacenamiento de concentrado de POAA y/o el deposito 164 de almacenamiento de diluyente de manera que se anada una cantidad dada de acido peroxicarboxflico y/o diluyente a la composicion de uso en el recipiente 166 de composicion, provocando un aumento o disminucion resultante en la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso.
El controlador 48 puede calcular la cantidad de concentrado de acido peroxicarboxflico o diluyente a anadir a la composicion de uso, por ejemplo, en base a la concentracion conocida de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso y la concentracion conocida o esperada de peroxicarboxflico acido en el deposito 38 de almacenamiento de concentrado. El controlador 48 puede anadir iterativamente cantidades incrementales de acido peroxicarboxflico y/o diluyente a la composicion de uso hasta que se alcanza la concentracion objetivo de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso.
Despues de que se produce una nueva composicion (208) o la concentracion de POAA en la composicion de uso se repone/ajusta (212), el controlador 48 puede registrar la informacion relativa a la sincronizacion, datos de concentracion recibidos, cantidad de composicion de uso preparada o las cantidades relativas de concentrado o diluyente requerido para llevar la composicion de uso al cumplimiento satisfactorio de los criterios objetivo de POAA y/o H2O2. El controlador 48 tambien puede analizar los datos y generar varias alarmas, alertas o informes basados en la informacion almacenada y los resultados del analisis. Las alarmas, alertas o informes se pueden comunicar a un usuario a traves de alarmas de audio, tales como buscas, zumbadores o textos grabados y/o indicadores visuales tales como LEDS, pantallas numericas, graficas o interactivas en el generador 20 de acido peroxicarboxflico. Las alarmas, alertas o informes tambien se pueden enviar, ya sea a peticion o en intervalos periodicos, a un sitio de monitorizacion remoto a traves de una red telefonica, red inalambrica, correo electronico, red de area local, red de area extensa o internet. Ademas, las alarmas, alertas o informes se pueden obtener en el sitio o de forma remota a traves de un dispositivo portatil, como un ordenador portatil, una tableta, un asistente digital personal u otros dispositivos de mano o portatiles. El controlador 48 a continuacion espera el inicio del siguiente penodo de monitorizacion (214), en cuyo punto el controlador 48 recibira las concentraciones medidas mas recientemente de acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno. El siguiente penodo de monitorizacion puede ser iniciado por un usuario, ya sea local o remotamente, o el controlador 48 se puede programar para monitorizar y/o regular periodicamente las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno en la composicion de uso.
Los criterios objetivo de H2O2 y los criterios objetivo de POAA pueden variar dependiendo de la aplicacion a la que se refiera la disolucion de uso. Por ejemplo, los criterios objetivo de H2O2 y los criterios objetivo de POAA pueden variar dependiendo del grado de eficacia requerido para la aplicacion particular a la que se refiere la disolucion de uso. Los criterios objetivo de POAA pueden ser una concentracion objetivo de POAA minima o maxima (por ejemplo, la concentracion medida de POAA en la disolucion de uso debe permanecer por encima de una concentracion de POAA minima o por debajo de una concentracion maxima de POAa ). Los criterios objetivo de POAA pueden ser un intervalo de concentraciones de POAA aceptables (por ejemplo, la concentracion de POAA medida en la disolucion de uso debe permanecer por encima de una concentracion de POAA mmima y por debajo de una concentracion de POAA maxima). Asimismo, los criterios objetivo de H2O2 pueden ser una concentracion objetivo minima o maxima de H2O2 (por ejemplo, La concentracion medida de H2O2 en la disolucion de uso se debe mantener por encima de una concentracion minima de H2O2 o por debajo de una concentracion maxima de H2O2). Los criterios objetivo de H2O2 pueden ser un intervalo de concentraciones aceptables de H2O2 (por ejemplo, la concentracion medida de H2O2 en la disolucion de uso se debe mantener por encima de una concentracion minima de H2O2 y por debajo de una concentracion maxima de H2O2).
Otra funcion del controlador 48 puede ser monitorizar el rendimiento global del generador 20 de acido peroxicarboxflico. El controlador 48 puede analizar los datos de concentracion en relacion con las concentraciones de acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en la composicion de uso para inferir informacion relativa al funcionamiento del generador 20 de acido peroxicarboxflico. Por ejemplo, el generador 20 de acido peroxicarboxflico esta disenado para generar una composicion de concentrado de acido peroxicarboxflico que tiene una concentracion conocida de acido peroxicarboxflico controlable. A partir de esta concentracion conocida, la composicion de concentrado en el deposito 38 de almacenamiento de POAA se mezcla con un volumen conocido de diluyente para llegar a una concentracion de POAA esperada o predecible correspondiente en la composicion de uso almacenada en el recipiente 166 de composicion de uso. Los datos de concentracion que indican una concentracion de POAA inferior a la esperada en la composicion de uso pueden sugerir que la concentracion de acido peroxicarboxflico en el concentrado de POAA no esta en el nivel esperado. Esto, a su vez, puede sugerir que el generador 20 de acido peroxicarboxflico no funciona de acuerdo con las especificaciones.
El controlador 48 puede tomar cualquiera de varias lrneas de actuacion cuando se reciben datos de concentracion que indican una concentracion de POAA inferior a la esperada en la composicion de uso y, de este modo se recibe una concentracion de POAA inferior a la esperada en la composicion de concentrado. Por ejemplo, el controlador 48 puede compensar una concentracion de POAA inferior o superior a la esperada en la composicion de uso ajustando ciertos parametros operativos del generador 20 de acido peroxicarboxflico de tal manera que la concentracion resultante de acido peroxicarboxflico en la composicion de concentrado de POAA emitida en la conduccion 36 se incremente o disminuya. Este puede ser un proceso iterativo que se repite hasta que se consigue una concentracion deseada de acido peroxicarboxflico en la salida de concentrado de POAA en la conduccion 36. Por ejemplo, el controlador 48 puede controlar el funcionamiento de las bombas 162A y/o 162B para ajustar la cantidad de reactivo que fluye desde los recipientes de suministro de reactivo 22 y/o 24 al generador 20 de acido peroxicarboxflico para provocar un aumento o disminucion correspondiente de la concentracion de concentrado de POAA generado.
Alternativamente o ademas de la compensacion de menores/mayores concentraciones de lo esperado, el controlador 48 puede generar alarmas, alertas o informes dirigidos a un usuario que puede requerir el mantenimiento de ciertos componentes del generador 20 de acido peroxicarboxflico. Por ejemplo, uno o ambos recipientes de suministro de reactivo 22 o 24 pueden necesitar ser rellenados o los parametros de la bomba o de la valvula pueden requerir un ajuste. Tambien se pueden generar analisis e informes de los datos. Por ejemplo, la tendencia estadfstica de las velocidades de la bomba de acido acetico y peroxido de hidrogeno frente a las concentraciones de POAA y peroxido de hidrogeno dentro del recipiente 38 puede usarse para predecir la eficiencia de la conversion.
La figura 17 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de “verificacion del generador” (220) por el cual el controlador 48 monitoriza y regula el funcionamiento del generador 20 de acido peroxicarboxflico. Una vez que los datos de concentracion relativos a las concentraciones de acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno en la composicion de uso se reciben (222), el controlador 48 compara la concentracion de acido peroxicarboxflico con una concentracion esperada de POAA (224). Si la concentracion de acido peroxicarboxflico no llega a la concentracion de POAA esperada (224), el controlador 48 puede ajustar ciertos parametros de funcionamiento del generador 20 de acido peroxicarboxflico para provocar un cambio resultante en la concentracion de acido peroxicarboxflico en el concentrado de POAA (228).
Por ejemplo, el controlador 48 puede controlar el funcionamiento de las bombas 162A y/o 162B para ajustar la cantidad de reactivo que fluye desde los recipientes de suministro de reactivo 22 y/o 24 y hacia el generador 20 de acido peroxicarboxflico para provocar un aumento o disminucion correspondiente en la concentracion de la salida de composicion de concentrado de POAA en la conduccion 36. El controlador 48 tambien puede aumentar o ralentizar el caudal de la mezcla de reaccion a traves del catalizador de reaccion a un caudal que da como resultado la concentracion deseada. El controlador 48 puede calcular el cambio en el caudal empleando factores que incluyen la temperatura de la composicion y la concentracion de acido peroxicarboxflico. Basado en la cinetica de la reaccion de equilibrio y la termodinamica, el tiempo de contacto con el catalizador de reaccion determinara la concentracion final de POAA, al igual que la concentracion de la especie reactiva. De esta manera, la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso se puede mantener dentro de un intervalo esperado, incluso cuando el generador 20 no esta funcionando completamente segun las especificaciones.
Despues de que la concentracion de POAA ha sido verificada y ajustada, si es necesario (224, 228), el controlador 48 puede registrar y almacenar la informacion concerniente a la sincronizacion, datos de concentracion recibidos, ajustes espedficos realizados en los diversos parametros operativos del generador 20 (es decir, ajustes espedficos en parametros tales como la velocidad y la sincronizacion de la bomba y/o la valvula, las cantidades de POAA adicional o peroxido de hidrogeno anadidos de los recipientes de reactivo 22 y/o 24 para volver el sistema a las especificaciones, etc.). Esta informacion puede ser util para el personal de servicio en la realizacion de tareas de diagnostico y mantenimiento en el generador 20, y en la monitorizacion de la eficiencia del generador 20 de acido peroxicarboxflico. Por ejemplo, si el sistema genera continuamente un producto identificado como bajo en contenido de POAA, esto indica que el sistema requerira servicio cambiando el catalizador de reaccion.
El controlador 48 tambien puede analizar la informacion y generar varias alarmas, alertas o informes basados en esta informacion almacenada. Las alarmas, alertas o informes se pueden comunicar a un usuario por medio de alarmas de audio, como buscas, zumbadores o textos grabados y/o indicadores visuales como LEDS, pantallas numericas, graficas o interactivas en el generador 20 de acido peroxicarboxflico. Las alarmas, alertas o informes tambien se puede enviar, ya sea a peticion o en intervalos periodicos, a un sitio de monitorizacion remoto a traves de una red telefonica, red inalambrica, correo electronico, red de area local, red de area extensa o internet. Ademas, las alarmas, alertas o informes se pueden obtener en el sitio o de forma remota a traves de un dispositivo portatil como un ordenador portatil, una tableta, un asistente digital personal u otros dispositivos de mano o portatiles.
El controlador 48 a continuacion espera el inicio de la siguiente verificacion del generador (230), en cuyo punto el controlador 48 recibira los datos de concentracion mas recientes. La siguiente verificacion del generador puede ser iniciada por un usuario, ya sea local o remotamente, o el controlador 48 se puede programar para realizar verificaciones del generador a intervalos periodicos predeterminados. Por ejemplo, el controlador 48 puede repetir el procedimiento mostrado en la Figura 17 periodicamente para asegurar que el generador 20 esta funcionando segun las especificaciones y para asegurar que se mantenga el nivel deseado de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso. Las verificaciones del generador se pueden realizar, por ejemplo, diariamente, semanalmente o mensualmente.
Metodos de preparacion de acidos peroxicarboxflicos
La presente invencion incluye un metodo para preparar un acido peroxicarboxflico. El metodo incluye poner en contacto un reactivo con una columna de pretratamiento y una mezcla de reaccion con un catalizador de reaccion. La puesta en contacto puede incluir poner en contacto uno o mas reactivos empleados para preparar el acido peroxicarboxflico con, por ejemplo, un intercambiador de cationes en forma acida o en forma de metal inerte (por ejemplo, Na+ o K+). El reactivo puede incluir peroxido de hidrogeno, acido carboxflico o una mezcla de peroxido de hidrogeno y acido carboxflico. La puesta en contacto con el catalizador de reaccion puede incluir poner en contacto el catalizador con acido carboxflico (o precursor apropiado) y agente oxidante (por ejemplo, un peroxido) para formar un acido peroxicarboxflico. El catalizador de reaccion puede ser un acido fuerte (por ejemplo, un acido poliestirensulfonico) para catalizar la reaccion del peroxido de hidrogeno con acido carboxflico para formar acido peroxicarboxflico. El pretratamiento de uno o mas reactivos puede aumentar la vida, la actividad y/o la seguridad del catalizador de reaccion.
El metodo puede incluir tambien monitorizar la seguridad del metodo y el aparato para llevarlo a cabo. La monitorizacion de la seguridad puede incluir monitorizar y/o regular uno mas estados de la columna de pretratamiento y/o el catalizador de reaccion. La monitorizacion puede incluir controlar y/o regular la presion, la temperatura, el contenido de metal y/o la presencia de gas como resultado de la descomposicion del peroxido (por ejemplo, oxfgeno). La medida de uno o mas de estos parametros puede tener lugar en la columna de pretratamiento, o en el catalizador de reaccion, para uno o mas reactivos antes, en o despues de una columna de pretratamiento, para la mezcla de reaccion antes, en, o despues de una columna de pretratamiento, para la mezcla de reaccion anterior, en, o despues del catalizador de reaccion, o mas de uno de estos (una combinacion de los mismos). La medida puede incluir la determinacion de una diferencia en uno o mas de estos parametros entre dos puntos cualquiera, por ejemplo, entre dos cualquiera de las localizaciones enumeradas.
El metodo puede incluir proporcionar uno o mas reactivos (por ejemplo, peroxido de hidrogeno o acido (s) carboxflico (s)) en uno o mas recipientes de reactivo. La mezcla de los reactivos puede tener lugar antes o despues de que uno o mas de los reactivos entren en contacto con una columna de pretratamiento. La reaccion de la mezcla de reaccion pretratada o mezcla de reactivo pretratado con el reactivo no tratado se produce entonces al ponerse en contacto con el catalizador de reaccion. La reaccion puede incluir poner en contacto la mezcla de reaccion con el catalizador de reaccion a un caudal controlado y predeterminado y/o durante un tiempo predeterminado. La reaccion produce acido peroxicarboxflico. El metodo tambien puede incluir el uso o almacenamiento del acido peroxicarboxflico.
En una realizacion, el metodo incluye pretratar uno o mas reactivos independientemente de los otros. La mezcla de uno o mas reactivos pretratados con un reactivo no tratado puede ocurrir antes de pretratar los reactivos mezclados. Alternativamente, cada reactivo se puede pretratar independientemente y a continuacion mezclar y poner en contacto con el catalizador de reaccion. Cada pretratamiento tiene lugar durante un tiempo predeterminado para proporcionar la cantidad deseada de retirada de contaminantes de la composicion pretratada.
El pretratamiento puede emplear una pluralidad de (por ejemplo, dos) columnas de pretratamiento acopladas en paralelo. Una columna puede estar inactiva mientras que la otra columna esta pretratando. El metodo puede incluir el cambio de flujo de una columna de pretratamiento usada a una columna de pretratamiento que esta lista para su uso. El metodo puede incluir reemplazar, mantener, lavar o similares la columna de pretratamiento que no se esta usando. El lavado puede incluir lavar con, por ejemplo, un acido mineral fuerte diluido, tal como acido sulfurico. El lavado puede incluir el lavado contracorriente de la columna de pretratamiento. El metodo puede continuar mientras se mantiene o reemplaza una de las columnas de pretratamiento. El cambio de columnas se puede hacer segun un plan predeterminado. Alternativamente, el metodo puede incluir monitorizar la seguridad de la columna de pretratamiento y reemplazarla cuando la monitorizacion encuentre un estado predeterminado.
Poner en contacto la mezcla de reaccion con el catalizador de reaccion puede tener lugar en uno o mas lechos, bolsas o columnas, que se pueden acoplar en serie, en paralelo o con algunos en serie y otros en paralelo. El metodo puede emplear el contacto con cuatro columnas que contienen catalizador de reaccion y conectadas en serie. La reaccion puede emplear un lecho, bolsa, o columna hasta que ese lecho, bolsa, o columna haya recibido suficiente uso o este en un estado que indique que ya no es apta para su uso. Durante la reaccion en un primer lecho, bolsa, o columna, un segundo lecho, bolsa, o columna puede permanecer listo para el uso. El metodo puede incluir cambiar el flujo del primer lecho, bolsa, o columna al segundo lecho, bolsa, o columna cuando la primera ya no se usa.
El estado del lecho, bolsa, o columna que esta en uso se puede medir mediante el sistema de seguridad, que tambien puede controlar el sistema de valvula. El cambio de los catalizadores de reaccion se puede hacer segun un programa predeterminado. Alternativamente, el metodo puede incluir monitorizar la seguridad del catalizador de reaccion y reemplazarlo cuando la monitorizacion encuentra un estado predeterminado. El metodo puede incluir lavar el catalizador de reaccion. El lavado puede incluir lavar con, por ejemplo, un acido mineral fuerte diluido, tal como acido sulfurico. El lavado puede incluir lavar en contracorriente un lecho, bolsa, o columna del catalizador reactivo.
La monitorizacion de la seguridad puede incluir medir una o mas propiedades de la columna de pretratamiento, del catalizador de reaccion, o de ambos. La monitorizacion de la seguridad puede incluir la medida de, por ejemplo, presion (por ejemplo, aumento de la presion), temperatura (por ejemplo, aumento de la temperatura) o ambas cosas. En una realizacion, la medida puede incluir medir una diferencia de temperatura entre dos puntos en o alrededor (por ejemplo, antes y despues o antes y en) de la columna de pretratamiento. La medida de un aumento en la diferencia de temperatura o la diferencia de presion para dos puntos en o alrededor de una columna de pretratamiento puede hacer que el sistema proporcione una senal perceptible si el aumento esta por encima de un nivel predeterminado. La medida de un cambio por encima del nivel predeterminado puede activar (manual o automatizado) una valvula de liberacion de presion, detener el flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua hacia la columna de pretratamiento, provocar que fluya composicion de acido carboxflico a la columna de pretratamiento, detener el metodo o una combinacion de los mismos. La activacion tambien puede dar como resultado el cambio a otra columna de pretratamiento o lecho o columna de catalizador de reaccion.
La monitorizacion de la seguridad puede incluir condiciones de medida en una entrada o salida de una columna de pretratamiento, dentro de esa columna (por ejemplo, cerca de la entrada de la columna, en el interior de la columna, o cerca de la salida de la columna), o en un conducto que entra o sale de la columna de pretratamiento. La monitorizacion puede incluir medir la temperatura a la entrada de la columna de pretratamiento y en el primer 25% de la columna de pretratamiento.
El metodo tambien puede incluir almacenar, manipular, diluir y formular la composicion preparada por el metodo. Por ejemplo, el metodo puede incluir usar o almacenar el acido peroxicarboxflico. El metodo puede incluir diluir y/o formular la composicion del catalizador de reaccion o almacenamiento. El metodo puede incluir diluir un concentrado para su uso. La dilucion puede anadir y/o mezclar un diluyente o vehfculo, tal como agua, en el acido peroxicarboxflico para conseguir una composicion diluida que contiene, por ejemplo, una concentracion de uso deseada de acido peroxicarboxflico. La concentracion deseada puede ser, por ejemplo, de alrededor de 2 a alrededor de 5.000 ppm. La dilucion puede incluir anadir otro ingrediente a la composicion de acido peroxicarboxflico. La formulacion puede incluir dispensar una cantidad deseada de un ingrediente anadido en la composicion o composicion diluida.
El almacenamiento puede incluir monitorizar el estado de la composicion durante el almacenamiento. La monitorizacion puede medir el contenido de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico y/o peroxido de hidrogeno en la composicion, por ejemplo, en una composicion de uso almacenada. En una realizacion, el metodo incluye el sistema de reposicion de una composicion de uso almacenada. La reposicion puede incluir la monitorizacion del contenido de la composicion de uso. Si, por ejemplo, la concentracion de acido peroxicarboxflico disminuye por debajo de un nivel predeterminado o la concentracion de acido carboxflico aumenta por encima de un nivel predeterminado, la reposicion incluye anadir una composicion de acido peroxicarboxflico mas concentrada a la composicion de uso o vaciar el recipiente de la composicion de uso agotada.
El metodo tambien puede incluir controlar el flujo de reactivo. El control del flujo de reactivo puede incluir monitorizar la composicion de acido peroxicarboxflico despues del catalizador de reaccion, por ejemplo, a una salida de la ultima columna de catalizador de reaccion. La monitorizacion puede determinar si la composicion incluye la concentracion deseada de acido peroxicarboxflico (por ejemplo, la concentracion de equilibrio). Si la composicion incluye menos de la concentracion deseada, el control puede incluir reducir el caudal de la mezcla de reaccion a traves del catalizador de reaccion a un caudal que de como resultado la deseada concentracion. El control puede incluir el calculo del cambio de caudal empleando factores que incluyen la temperature de la composicion y la concentracion de acido peroxicarbox^lico.
La presente invencion incluye un metodo para preparar una composicion que incluye un acido peroxicarboxflico. El metodo incluye poner en contacto un acido carboxflico con una columna de pretratamiento, mezclar el acido carboxflico pretratado con peroxido de hidrogeno, y poner en contacto la mezcla de reaccion con un catalizador de reaccion para producir el acido peroxicarboxflico. El acido peroxicarboxflico puede ser un acido peroxicarboxflico de cadena corta (por ejemplo, acido peroxiacetico) o un acido peroxicarboxflico de cadena media (por ejemplo, acido peroxioctanoico).
La presente invencion incluye un metodo para preparar una composicion de acidos peroxicarboxflicos mixtos. El metodo incluye poner en contacto un acido carboxflico de cadena corta con una primera columna de pretratamiento, mezclar el acido carboxflico de cadena corta pretratado con peroxido de hidrogeno y poner en contacto la primera mezcla de reaccion con un primer catalizador de reaccion para producir el acido peroxicarboxflico de cadena corta. El metodo incluye poner en contacto un acido carboxflico de cadena media con una segunda columna de pretratamiento, mezclar el acido carboxflico de cadena media pretratado con peroxido de hidrogeno y poner en contacto la segunda mezcla de reaccion con un segundo catalizador de reaccion para producir el acido peroxicarboxflico de cadena media. La mezcla del acido peroxicarboxflico de cadena corta y el acido peroxicarboxflico de cadena media produce la composicion de acido peroxicarboxflico mixto.
Metodos realizados en el sitio de uso
La presente invencion se refiere tambien a metodos para preparar un acido peroxicarboxflico en el sitio de su uso. Por ejemplo, el metodo de preparacion de acido peroxicarboxflico descrito anteriormente se puede llevar a cabo en una planta, por ejemplo, una planta de bebidas, donde se usara el acido peroxicarboxflico. El sitio de uso puede ser cualquiera de una variedad de instalaciones de produccion donde podna usarse un acido peroxicarboxflico. Los sitios de uso incluyen una planta de bebidas, una planta de procesado de alimentos, una planta de desmontaje, una planta de procesado de carne o similares. En el sitio de uso, la composicion de acido peroxicarboxflico se puede aplicar a objetos que incluyen equipos, recipientes y productos alimenticios. Los productos alimenticios incluyen, por ejemplo, productos vegetales, productos, carnes, productos carnicos, aves de corral, y similares. En una realizacion, el metodo puede incluir aplicar la presente composicion de acido peroxicarboxflico a un recipiente de bebida, por ejemplo, una botella de plastico o una lata.
Por ejemplo, el metodo de preparacion de acido peroxicarboxflico descrito anteriormente se puede llevar a cabo en una planta productora de pasta papelera o de papel en la que se usara el acido peroxicarboxflico. A modo de ejemplo adicional, el metodo para preparar el acido peroxicarboxflico descrito anteriormente se puede llevar a cabo en una planta de tratamiento de residuos donde se usara el acido peroxicarboxflico. Los sitios de uso incluyen cualquiera de una variedad de plantas que procesan, usan o manipulan (por ejemplo, blanquean) pasta papelera o fabrican papel, plantas que manejan residuos, como residuos industriales, residuos de produccion de alimentos, residuos de una planta de bebidas, residuos de una planta de procesado de alimentos, residuos de una planta de desensamblaje, residuos de una planta de procesado de carne o similares. En el sitio de uso, la composicion de acido peroxicarboxflico se puede aplicar a objetos que incluyen equipo, pasta papelera, residuos, superficies de plantas y edificios, otros objetos en la planta o instalacion, o similares. En una realizacion, el metodo puede incluir la aplicacion de la presente composicion de acido peroxicarboxflico a la pasta papelera, al residuo, a una instalacion de tratamiento de residuos, o al equipo de tratamiento de residuos.
El metodo puede incluir proporcionar acido carboxflico (por ejemplo, acido acetico y/o acido octanoico) y/o agente oxidante (por ejemplo, peroxido de hidrogeno) en el sitio de uso (por ejemplo, una planta de bebidas, una planta de procesamiento de pasta papelera, o una planta de tratamiento de residuos) y efectuar el presente metodo con esos reactivos en el sitio de uso. El metodo puede incluir enviar el acido carboxflico (por ejemplo, acido acetico y/o acido octanoico) y/o agente oxidante (por ejemplo, peroxido de hidrogeno) al sitio de uso (por ejemplo, una planta de bebidas, una planta de procesado de pasta papelera o una planta de tratamiento de residuos) para llevar a cabo el presente metodo con esos reactivos en el sitio de uso. El metodo puede incluir que el personal de la planta u organizacion de la planta solicite o pida el acido carboxflico (por ejemplo, acido acetico y/o acido octanoico) y/o agente oxidante (por ejemplo, peroxido de hidrogeno) para su entrega al sitio de uso (por ejemplo, una planta de bebidas, una planta de procesado de pasta papelera o una planta de tratamiento de residuos) para efectuar el presente metodo con esos reactivos en el sitio de uso.
Una realizacion del metodo
En una realizacion e metodo incluye poner en contacto una mezcla de reaccion con un catalizador de reaccion y monitorizar la seguridad del metodo y el aparato que lo lleva a cabo. La mezcla de reaccion puede incluir una mezcla de peroxido de hidrogeno y acido carboxflico. Poner en contacto con el catalizador de reaccion puede incluir poner en contacto el catalizador con acido carboxflico (o un precursor apropiado) y agente oxidante (por ejemplo, peroxido) para formar un acido peroxicarboxflico. El catalizador de reaccion es un acido fuerte (por ejemplo, un acido poliestierenosulfonico) para catalizar la reaccion de peroxido de hidrogeno con acido carboxflico para formar acido peroxicarboxflico.
La monitorizacion de seguridad puede incluir monitorizar y/o regular una o mas condiciones del catalizador de reaccion. La monitorizacion puede incluir monitorizar y/o regular la presion, temperatura, contenido de metal, y/o presencia de gas resultante de la descomposicion de peroxido (por ejemplo, ox^geno). La medida de uno o mas de estos parametros puede tener lugar en el catalizador de reaccion, por ejemplo, para la mezcla de reaccion antes, en o despues del catalizador de reaccion, o mas de uno de estos (una combinacion de los mismos). La medida puede incluir determinar una diferencia en uno o mas de estos parametros entre dos puntos cualesquiera, por ejemplo, entre dos localizaciones enumeradas cualesquiera.
La monitorizacion de seguridad puede incluir medir una o mas propiedades del catalizador de reaccion. La monitorizacion de seguridad puede incluir medir, por ejemplo, presion (por ejemplo, presion incrementada), temperatura (por ejemplo, temperatura incrementada), o ambas. En una realizacion, la medida puede incluir medir una diferencia de temperatura entre dos puntos en o alrededor (por ejemplo, antes y despues o antes y en) el catalizador de reaccion. La medida de un incremento de la diferencia de temperatura o la diferencia de presion para dos puntos en o alrededor del catalizador de reaccion puede dar como resultado que el sistema proporcione una senal perceptible si el incremento esta por encima de un nivel predeterminado. La medida de un cambio por encima del nivel predeterminado puede activar (manual o automaticamente) el accionamiento de una valvula de liberacion de presion, la detencion del flujo de uno o mas reactivos, provocar que fluya agua al catalizador de reaccion, provocar que fluya composicion de acido carboxflico al catalizador de reaccion, detener el metodo, o una combinacion de los mismos. La activacion tambien puede dar como resultado el cambio a otro lecho o columna de catalizador de reaccion.
La monitorizacion de seguridad puede incluir condiciones de medida en una entrada o salida de una columna, lecho 0 bolsa de catalizador de reaccion, dentro de la columna, lecho o bolsa de catalizador de reaccion (por ejemplo, cerca de la entrada, en el interior o cerca de la salida), o en un conducto que entra o sale del catalizador de reaccion. La monitorizacion puede incluir medir la temperatura a la entrada del catalizador de reaccion y en el primer 25% del catalizador de reaccion.
Esta realizacion no necesita incluir pretratar los reactivos con material fuera de la columna, lecho o bolsa de catalizador de reaccion.
Composiciones de acido peroxicarboxHico
El metodo y el aparato de la invencion descritos aqrn se pueden emplear para preparar cualquiera de una variedad de composiciones de acido peroxicarboxflico. En una realizacion el presente metodo incluye una composicion de acido peroxicarboxflico preparada mediante el metodo y/o el aparato descritos anteriormente. Una composicion de acido peroxicarboxflico segun la presente invencion puede tener una estabilidad ventajosa, que puede ser debida a un bajo nivel de ion metalico (por ejemplo, menos de alrededor de 10 ppm o menos de alrededor de 10 ppb de ion metalico). El bajo nivel de ion metalico se puede conseguir y mantener en las presentes composiciones sin estabilizante o agente quelante anadidos. Por consiguiente, la presente invencion se refiere a una composicion de acido peroxicarboxflico estable que carece o esta sustancialmente libre de estabilizante o agente quelante. La presente invencion tambien incluye una composicion de acido peroxicarboxflico estable que incluye solo compuestos volatiles. Tambien se describe aqrn una composicion de acido peroxicarboxflico que incluye solo compuestos volatiles.
El termino "estable" como se aplica aqrn a una composicion de acido peroxicarboxflico, quiere decir una composicion que conserva alrededor del 90% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 6 meses, que retiene alrededor del 90% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 7 dfas, o que retiene alrededor del 90% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 1 dfa. La composicion estable puede ser una que retiene alrededor del 95% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 14 dfas, que retiene alrededor del 95% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 7 dfas, o que retiene alrededor del 95% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 3 dfas. Al estar desprovista de oligoelementos por el generador, el umbral de estabilidad del "90%" generalmente hablando es una funcion de la concentracion de equilibrio de acido percarboxflico. Las concentraciones mas altas tienden a descomponerse mas rapidamente.
La composicion de acido peroxicarboxflico puede incluir ion metalico a un nivel inferior a alrededor de 10 ppm, inferior a alrededor de 1 ppm, inferior a alrededor de 100 ppb, inferior a alrededor de 10 ppb, o inferior a alrededor de 1 ppb ppm. Tal ion metalico puede incluir Fe, Cu, Mn, Ni, Ti, Co, una mezcla de los mismos, o cualquiera de los iones de metales de transicion.
La composicion en equilibrio puede incluir alrededor de 35% en peso de acido peroxicarboxflico y alrededor de 15% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 15% (por ejemplo, 17%) en peso de acido peroxicarboxflico y alrededor de 15% (por ejemplo, 13%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 10% (por ejemplo, 9,7%) en peso de acido peroxicarboxflico y alrededor de 25% (por ejemplo, 24%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 15% (por ejemplo, 13%) en peso de acido peroxicarboxflico y alrededor de 2% (por ejemplo, 1,9%) en peso de peroxido de hidrogeno, o alrededor de 0,5% en peso de acido peroxicarboxflico y alrededor de 5% (por ejemplo, 4,8% en peso) de peroxido de hidrogeno.
La composicion en equilibrio puede incluir alrededor de 35% en peso de acido peroxicarbox^lico de cadena corta y alrededor de 15% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 15% (por ejemplo, 17%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta y alrededor de 15% (por ejemplo, 13%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 10% (por ejemplo, 9,7%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta y alrededor de 25% (por ejemplo, 24%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 15% (por ejemplo, 13%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta y alrededor de 2% (por ejemplo, 1,9%) en peso de peroxido de hidrogeno, o alrededor de 0,5% en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta y alrededor de 5% (por ejemplo, 4,8%) en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion en equilibrio puede incluir alrededor de 20% (por ejemplo, 19%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media y alrededor de 30% (por ejemplo, 32%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 5% (por ejemplo, 6,8%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media y alrededor de 20% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 2% (por ejemplo, 2,1%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media y alrededor de 20% (por ejemplo, 21% en peso de peroxido de hidrogeno; o alrededor de 1% (por ejemplo, 1,2%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media y alrededor de 20% (por ejemplo, 22%) en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion en el equilibrio puede incluir alrededor de 15% (por ejemplo, 14%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta, alrededor de 5% (por ejemplo, 5,7%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media, y alrededor de 3% (por ejemplo, 2,8%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 20% (por ejemplo, 19%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta, alrededor de 3% (por ejemplo, 2,7%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media, y alrededor de 4% en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 20% (por ejemplo, 22%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta, alrededor de 1% (por ejemplo, 0,7%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media, y alrededor de 5% (por ejemplo, 4,6%) en peso de peroxido de hidrogeno; alrededor de 15% (por ejemplo, 17,4%) en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta, alrededor de 0,4% en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media, y alrededor de 15% (por ejemplo, 13%) en peso de peroxido de hidrogeno.
La composicion puede incluir acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 2:1 (por ejemplo, 2,4:1); acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 1,4:1; acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de 0,5:1% (por ejemplo, 0,4:1); o acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 7:1.
El aparato descrito aqrn y el metodo de la invencion se pueden emplear para preparar cualquiera de una variedad de composiciones de acido peroxicarboxflico. Las composiciones que se pueden preparar mediante el presente aparato y el metodo descrito aqrn (que pueden incluir la adicion de materiales tales como adyuvante, agente estabilizante, agente quelante o similares despues de formar el acido peroxicarboxflico) incluyen las composiciones descritas en las patentes de EE.UU. Nos. 5.200.189, 5.314.687, 5.718.910 y 6.183.807 y en las Solicitudes de EE.UU. pendientes Nos. 09/614.631, presentada el 12 de julio de 2000, 10/754.426, presentada el 9 de enero de 2004, y 11/030.641, presentada el 4 de enero de 2005.
Se describe aqrn un aparato para preparar acido peroxicarboxflico. Este aparato puede incluir una primera columna de pretratamiento, una primera columna de catalizador de reaccion, un primer y un segundo recipiente de reactivo, un sistema de seguridad, un conducto de reactivo, un conducto de mezcla de reaccion y un conducto de peracido. El primer y el segundo recipiente de reactivo pueden estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo con la primera columna de pretratamiento. El primer recipiente de reactivo puede estar configurado para contener una composicion de agente oxidante lfquido y el segundo recipiente de reactivo puede estar configurado para contener una composicion de acido carboxflico lfquido. El conducto de reactivo puede definir la camara de mezcla para los reactivos.
La primera columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de mezcla de reaccion con la primera columna de catalizador de reaccion. La primera columna de pretratamiento se puede configurar para retirar ion metalico de una mezcla de la composicion de acido carboxflico y la composicion de agente oxidante. La primera columna de catalizador de reaccion se puede configurar para catalizar una reaccion del acido carboxflico y el agente oxidante para producir acido peroxicarboxflico. La primera columna de catalizador de reaccion puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de peracido con un sitio de almacenamiento o uso de una composicion de acido peroxicarboxflico. El sistema de seguridad incluye un procesador, un primer sensor de estado y un segundo sensor de estado. El primer sensor de estado se puede disponer en o sobre la camara de mezcla y se puede configurar para medir el estado de los reactivos. El segundo sensor de estado se puede disponer en o en la primera columna de pretratamiento o en el conducto de la mezcla de reaccion en una salida proxima a la primera columna de pretratamiento y se puede configurar para medir el estado de los reactivos. El procesador se puede configurar para determinar una diferencia entre el estado medido por el primer sensor de estado y el estado medido por el segundo sensor de estado y proporcionar una senal detectable si la diferencia alcanza o excede de un valor predeterminado.
La primera columna de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte
El aparato tambien puede incluir una segunda columna de pretratamiento. La segunda columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo con el segundo recipiente de reactivo y la primera columna de pretratamiento. La segunda columna de pretratamiento se puede configurar para retirar ion metalico de la composicion de acido carboxflico. La segunda columna de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
El aparato tambien puede incluir una tercera columna de pretratamiento. La tercera columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo con el primer recipiente de reactivo y la primera columna de pretratamiento. La tercera columna de pretratamiento se puede configurar para retirar ion metalico de la composicion del agente oxidante. La tercera columna de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
El aparato tambien puede incluir una segunda, una tercera y una cuarta columna de catalizador de reaccion. Las columnas de catalizador de reaccion primera, segunda, tercera y cuarta se pueden acoplar en serie y pueden estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de peracido con el sitio de almacenamiento o uso de la composicion de acido peroxicarboxflico.
El catalizador de reaccion puede incluir un catalizador de acido fuerte que puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion. El catalizador de reaccion puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida. El catalizador de reaccion puede incluir un compuesto inorganico que incluye un acido fuerte insoluble.
Los sensores de estado primero y segundo se pueden configurar para medir temperatura, presion, contenido de metal o una combinacion de los mismos. Por ejemplo, los sensores de estado primero y segundo estan configurados para medir la temperatura.
El sistema de seguridad se puede configurar para proporcionar una senal detectable si la diferencia de temperatura es mayor de 10°C, igual a l0°C, o mayor o igual a 10°C.
La senal detectable puede activar la interrupcion del funcionamiento del aparato. Por ejemplo, la senal detectable puede accionar la interrupcion del funcionamiento del aparato: accionando una valvula de liberacion de presion para liberar presion en la primera columna de pretratamiento; detener el flujo de uno o mas reactivos a las columnas; hacer que fluya agua a traves del conducto de reactivo, la primera columna de pretratamiento y el conducto de la mezcla de reaccion; hacer que fluya composicion de acido carboxflico a traves del conducto de reactivo, la primera columna de pretratamiento y el conducto de la mezcla de reaccion; detener el aparato; o una combinacion de los mismos
El aparato tambien puede incluir un recipiente de peracido, un sistema de dilucion, un deposito de diluido, un sistema de reposicion, y un conducto de salida. El recipiente de peracido puede estar en comunicacion de fluidos con el conducto de peracido y se puede configurar para recibir y contener la composicion de acido peroxicarboxflico. El recipiente de peracido puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de salida con el sistema de dilucion. El sistema de dilucion se puede configurar para mezclar la composicion de acido peroxicarboxflico y una cantidad predeterminada de vehfculo para formar una composicion diluida de una concentracion predeterminada de acido peroxicarboxflico en el deposito de diluido. El sistema de reposicion se puede configurar para monitorizar una concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante o una combinacion de los mismos en la composicion diluida y anadir composicion de acido peroxicarboxflico a la composicion diluida si la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante o una combinacion de ambos es inferior a un valor predeterminado, igual a un valor predeterminado, o menor o igual a un valor predeterminado.
El aparato tambien puede incluir una cuarta columna de pretratamiento, una quinta columna de catalizador de reaccion, un tercer y un cuarto recipiente de reactivo, un conducto de reactivo medio, un conducto de mezcla de reaccion medio y un conducto de peracido medio. El tercer y cuarto recipientes de reactivo pueden estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo medio con la cuarta columna de pretratamiento. El tercer recipiente de reactivo se puede configurar para contener una composicion lfquida de agente oxidante, el cuarto recipiente de reactivo se puede configurar para contener una composicion lfquida de acido carboxflico de cadena media. El conducto de reactivo medio puede definir la camara de mezcla media para los reactivos medios. La cuarta columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de mezcla de reaccion medio con la quinta columna de catalizador de reaccion. La cuarta columna de pretratamiento se puede configurar para retirar ion metalico de una mezcla de la composicion lfquida de acido carboxflico de cadena media y la composicion de agente oxidante. La quinta columna de catalizador de reaccion se puede configurar para catalizar una reaccion del acido carboxflico de cadena media y el agente oxidante para producir acido peroxicarboxflico de cadena media. La quinta columna de catalizador de reaccion puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de peracido medio con un sitio de almacenamiento o uso de una composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media. La cuarta columna de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
El sistema de seguridad tambien puede incluir un tercer sensor de estado y un cuarto sensor de estado. El tercer sensor de estado se puede disponer en o sobre la camara de mezcla media y se puede configurar para medir un estado de los reactivos medios. El cuarto sensor de estado se puede disponer en o en la cuarta columna de pretratamiento o en el conducto de mezcla de reaccion media proxima a una salida de la cuarta columna de pretratamiento y se puede configurar para medir el estado de los reactivos medios. El procesador se puede configurar para determinar una diferencia entre el estado medido por el tercer sensor de estado y el estado medido por el cuarto sensor de estado y proporcionar una senal detectable si la diferencia alcanza o excede de un valor predeterminado.
El segundo recipiente de reactivo se puede configurar para contener una composicion lfquida de un acido carboxflico de cadena corta. La primera columna de pretratamiento esta configurada para retirar ion metalico de una mezcla de la composicion de acido carboxflico de cadena corta y la composicion de agente oxidante. La primera columna de catalizador de reaccion esta configurada para catalizar una reaccion del acido carboxflico de cadena corta y el agente oxidante para producir acido peroxicarboxflico de cadena corta.
Los sensores de estado tercero y cuarto se pueden configurar para medir temperatura, presion, contenido de metal o una combinacion de los mismos. Por ejemplo, los sensores de estado tercero y cuarto se pueden configurar para medir temperatura.
Tambien se puede incluir una quinta columna de pretratamiento. La quinta columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo medio con el cuarto recipiente de reactivo y la cuarta columna de pretratamiento. La quinta columna de pretratamiento se puede configurar para retirar ion metalico de la composicion lfquida del acido carboxflico de cadena media. La quinta columna de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
Tambien se puede incluir una sexta columna de pretratamiento. La sexta columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo medio con el tercer recipiente de reactivo y la cuarta columna de pretratamiento. La sexta columna de pretratamiento se puede configurar para retirar ion metalico de la composicion lfquida de agente de oxidacion. La sexta columna de pretratamiento puede incluir un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
El catalizador de reaccion puede incluir un catalizador de acido fuerte que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion; un intercambiador de cationes fuerte en forma acida; o un compuesto inorganico que incluye un acido fuerte insoluble.
El aparato tambien puede incluir una sexta, una septima y una octava columna de catalizador de reaccion. Las columnas de catalizador de reaccion quinta, sexta, septima y octava se pueden acoplar en serie y pueden estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de peracido medio con el sitio de almacenamiento o uso de la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media.
El recipiente de peracido puede estar en comunicacion de fluidos con el conducto de peracido medio y se puede configurar para recibir y contener la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media.
Tambien se puede incluir un segundo procesador. El segundo procesador se puede configurar para determinar una diferencia entre el estado medido por el tercer sensor de estado y el estado medido por el cuarto sensor de estado y proporcionar una senal detectable si la diferencia alcanza o excede de un valor predeterminado.
La primera columna de catalizador de reaccion puede tener un volumen de alrededor de 9,6 l. Cada columna de catalizador de reaccion puede tener un volumen de alrededor de 9,6 l. La quinta columna de catalizador de reaccion puede tener un volumen de alrededor de 9,6 l.
La primera columna de pretratamiento puede tener un volumen de alrededor de 4,6 l. En una realizacion, la segunda columna de pretratamiento tiene un volumen de alrededor de 4,6 l. La tercera columna de pretratamiento puede tener un volumen de alrededor de 4,6 l. La cuarta columna de pretratamiento tiene un volumen de alrededor de 4,6 l. La quinta columna de pretratamiento puede tener un volumen de alrededor de 4,6 l. La sexta columna de pretratamiento puede tener un volumen de alrededor de 4,6 l.
El primer recipiente de reactivo puede contener de alrededor de 35 a alrededor de 45% en peso de peroxido de hidrogeno. El segundo recipiente de reactivo puede contener de alrededor de 80 a alrededor de 98% en peso de acido acetico. El tercer recipiente de reactivo puede contener de alrededor de 35 a alrededor de 45% en peso de peroxido de hidrogeno. El segundo recipiente de reactivo puede contener de alrededor de 1 a alrededor de 10% en peso de acido octanoico.
El aparato tambien puede incluir un tercer recipiente de reactivo configurado para contener una composicion liquida de acido carboxflico de cadena media y en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo con la primera columna de pretratamiento. Tambien se puede incluir una cuarta columna de pretratamiento. La cuarta columna de pretratamiento puede estar en comunicacion de fluidos a traves del conducto de reactivo con el tercer recipiente de reactivo y la primera columna de pretratamiento. El tercer recipiente de reactivo puede contener de alrededor de 1 a alrededor de 10% en peso de acido octanoico.
La presente invencion tambien incluye un metodo para preparar un acido peroxicarboxflico. Este metodo puede incluir: proporcionar una composicion Kquida de un acido carbox^lico y un agente oxidante; pretratar la composicion Kquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta; medir un estado de la composicion lfquida i) antes del pretratamiento y ii) en el sitio de pretratamiento durante el tratamiento previo; determinar una diferencia entre i) y ii); proporcionar una senal detectable si la diferencia alcanza o excede de un valor predeterminado; hacer reaccionar la composicion pretratada en presencia de un catalizador de reaccion que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion para producir una composicion de acido peroxicarboxflico; y recuperar la composicion de acido peroxicarboxflico.
En una realizacion, el pretratamiento incluye poner en contacto la composicion mixta y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
Este metodo tambien puede incluir: pretratar una composicion lfquida de acido carboxflico para retirar ion metalico de la composicion lfquida de acido carboxflico; y mezclar la composicion lfquida pretratada de acido carboxflico y agente oxidante para formar la composicion lfquida de un acido carboxflico y un agente oxidante. En esta realizacion, el pretratamiento puede incluir poner en contacto la composicion lfquida de acido carboxflico y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
Este metodo tambien puede incluir: pretratar una composicion lfquida de agente oxidante para retirar ion metalico de la composicion lfquida del agente oxidante; y mezclar la composicion lfquida pretratada de agente oxidante y acido carboxflico para formar la composicion lfquida de un acido carboxflico y un agente oxidante. En esta realizacion, el pretratamiento puede incluir poner en contacto la composicion lfquida del agente oxidante y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
El metodo puede incluir la reaccion en una columna de catalizador de reaccion insoluble. Esta realizacion tambien puede incluir la reaccion en una segunda, una tercera y una cuarta columna de catalizador de reaccion insoluble. Las columnas del catalizador de reaccion primera, segunda, tercera y cuarta se pueden acoplar en serie.
En el metodo, la reaccion puede incluir poner en contacto la composicion pretratada y un catalizador de acido fuerte insoluble. En una realizacion, la reaccion puede incluir poner en contacto la composicion pretratada y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida. En una realizacion, la reaccion puede incluir poner en contacto la composicion pretratada y un compuesto inorganico que incluye un acido fuerte insoluble.
El metodo puede incluir la medida de temperatura, presion, contenido de metal, o combinacion de los mismos de la composicion de mezcla. En una realizacion, el metodo incluye medir la temperatura de la composicion mixta.
El metodo puede incluir proporcionar una senal detectable si la diferencia de temperatura es mayor de 10°C, igual a 10°C, o mayor o igual a 1o°C.
El metodo tambien puede incluir, si la diferencia alcanza o excede de un valor predeterminado, interrumpir el funcionamiento del aparato: accionando una valvula de liberacion de presion para liberar presion en un aparato que lleva a cabo el metodo; deteniendo el flujo de uno o mas reactivos en el aparato; haciendo que fluya agua hacia el sitio de pretratamiento; haciendo que fluya composicion de acido carboxflico al sitio de pretratamiento; deteniendo el aparato; o una combinacion de los mismos
El metodo puede incluir tambien mezclar la composicion de acido peroxicarboxflico y una cantidad predeterminada de vehfculo para formar una composicion diluida de una concentracion predeterminada de acido peroxicarboxflico; almacenar la composicion diluida; monitorizar la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante o una combinacion de los mismos en la composicion diluida. Si la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante o una combinacion de los mismos es inferior a un valor predeterminado, igual a un valor predeterminado, o inferior o igual a un valor predeterminado, el metodo puede incluir la adicion de una composicion de acido peroxicarboxflico a la composicion diluida.
El metodo puede incluir tambien mezclar la composicion lfquida de acido carboxflico y el agente oxidante para formar la composicion lfquida de un acido carboxflico y un agente oxidante. Esto puede formar una composicion lfquida de acido carboxflico que incluye de alrededor de 80 a alrededor de 98% en peso de acido acetico. En una realizacion, el agente oxidante incluye de alrededor de 35 a alrededor de 45% en peso de peroxido de hidrogeno. En una realizacion, la composicion lfquida de acido carboxflico incluye de alrededor de 1 a alrededor de 20% en peso de acido octanoico.
El metodo puede incluir proporcionar una composicion lfquida de una pluralidad de acidos carboxflicos y un agente oxidante. En una realizacion, el metodo puede incluir tambien mezclar una primera composicion lfquida de acido carboxflico, una segunda composicion lfquida de acido carboxflico y un agente oxidante para formar la composicion lfquida de una pluralidad de acidos carboxflicos y un agente oxidante. En una realizacion, la primera composicion lfquida de acido carboxflico incluye de alrededor de 80 a alrededor de 98% en peso de acido acetico. En una realizacion, el agente oxidante incluye de alrededor de 35 a alrededor de 45% en peso de peroxido de hidrogeno. En una realizacion, la segunda composicion lfquida de acido carboxflico puede incluir de alrededor de 1 a alrededor de 20% en peso de acido octanoico.
Esta u otra realizacion del metodo puede incluir tambien pretratar una primera composicion ffquida de acido carbox^Iico para retirar ion metalico de la primera composicion ffquida de acido carbox^Iico; e incluir la primera composicion ffquida pretratada de acido carboxffico en la composicion ffquida de una pluralidad de acidos carboxfficos y un agente oxidante.
Esta u otra realizacion del metodo puede incluir tambien tratar una composicion ffquida de agente oxidante para retirar ion metalico de la composicion ffquida del agente oxidante; e incluir la composicion ffquida pretratada de agente oxidante en la composicion ffquida de una pluralidad de acidos carboxfficos y un agente oxidante.
Esta u otra realizacion del metodo puede incluir tambien tratar una segunda composicion ffquida de acido carboxffico para retirar ion metalico de la segunda composicion ffquida de acido carboxffico; e incluir la segunda composicion ffquida pretratada de acido carboxffico en la composicion ffquida de una pluralidad de acidos carboxfficos y un agente oxidante.
En una realizacion, la composicion ffquida de un acido carboxffico y un agente oxidante incluye de alrededor de 40 a alrededor de 50% en peso de acido acetico y de alrededor de 15 a alrededor de 25% en peso de peroxido de hidrogeno. En una realizacion, la composicion ffquida de un acido carboxffico y un agente oxidante incluye de alrededor de 25 a alrededor de 35% en peso de acido acetico, de alrededor de l0 a alrededor de 20% en peso de peroxido de hidrogeno, y de alrededor de 2 a alrededor de 4% en peso de acido octanoico.
El metodo puede incluir llevar a cabo proporcionar, pretratar, medir, determinar, proporcionar, hacer reaccionar, y recuperar en un sitio en el que se usara la composicion de acido peroxicarboxffico para reducir la poblacion de un microbio en un objeto. Esta realizacion del metodo puede incluir tambien administrar acido carboxffico y agente oxidante al sitio. En una realizacion el metodo tambien incluye administrar una pluralidad de acidos carboxfficos al sitio. En una realizacion, el metodo incluye solicitar el suministro del acido carboxffico y el agente oxidante del sitio. En una realizacion, e metodo tambien incluye aplicar la composicion de acido peroxicarboxffico a un recipiente de bebida en una planta de bebidas.
La invencion tambien incluye un metodo para preparar un acido peroxicarboxffico. Este metodo incluye suministrar acido carboxffico y agente oxidante a un sitio en el que se fabricara y usara una composicion de acido peroxicarboxffico; proporcionar una composicion ffquida del acido carboxffico y agente oxidante; pretratar la composicion ffquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta; hacer reaccionar la composicion pretratada en presencia de un catalizador de reaccion que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion para producir la composicion de acido peroxicarboxffico; recuperar la composicion de acido peroxicarboxffico; y aplicar la composicion de acido peroxicarboxffico a un objeto para reducir la poblacion de microbios en el objeto.
En una realizacion, el metodo incluye suministrar una pluralidad de acidos carboxfficos al sitio. En una realizacion, el metodo tambien incluye solicitar el suministro del acido carboxffico y el agente oxidante del sitio.
En una realizacion, el metodo tambien incluye aplicar la composicion de acido peroxicarboxffico a un recipiente de bebida en una planta de bebidas.
La presente invencion tambien incluye un metodo para preparar una composicion de acido peroxicarboxffico mixto. El metodo incluye proporcionar una composicion ffquida de un acido carboxffico de cadena corta y un agente oxidante; pretratar la composicion de cadena corta mixta con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta de cadena corta; hacer reaccionar la composicion de cadena corta pretratada en presencia de un catalizador de reaccion insoluble para producir una composicion de acido peroxicarboxffico de cadena corta; proporcionar una composicion ffquida de un acido carboxffico de cadena media y un agente oxidante; pretratar la composicion de la cadena media mixta con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta de cadena media; hacer reaccionar la composicion de cadena media pretratada en presencia de un catalizador de reaccion insoluble para producir una composicion de acido peroxicarboxffico medio; mezclar la composicion de acido peroxicarboxffico de cadena corta y la composicion de acido peroxicarboxffico de cadena media para producir una composicion de acido peroxicarboxffico mixto; medir un estado de la composicion de cadena corta i) antes del pretratamiento y ii) en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento; determinar una diferencia entre i) y ii); y proporcionar una senal detectable si la diferencia entre i) y ii) alcanza o excede de un valor predeterminado; medir un estado de la composicion mixta de cadena media iii) antes del pretratamiento y iv) en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento; determinar una diferencia entre iii) y iv); y proporcionar una senal detectable si la diferencia entre iii) y iv), o ambas diferencias alcanza o excede de un valor predeterminado.
La presente invencion tambien incluye una composicion de acido peroxicarboxffico preparada mediante un metodo segun la presente invencion. El metodo puede incluir proporcionar una composicion ffquida de un acido carboxffico y un agente oxidante; pretratar la composicion ffquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta; medir un estado de la composicion ffquida i) antes del pretratamiento y ii) en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento; determinar una diferencia entre i) y ii); proporcionar una senal detectable si la diferencia alcanza o excede de un valor predeterminado; hacer reaccionar la composicion pretratada en presencia de un catalizador de reaccion que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion para producir una composicion de acido peroxicarbox^lico; y recuperar la composicion de acido peroxicarboxflico.
La invencion incluye una composicion de acido peroxicarboxflico preparada por un metodo segun la invencion. La composicion puede incluir de alrededor de 1 a alrededor de 35% en peso de acido peroxicarboxflico; de alrededor de 5 a alrededor de 30% en peso de peroxido de hidrogeno; y menos de alrededor de 10 ppb de metal. En una realizacion, la composicion retiene el 85% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 13 dfas a 60°C (140°F). En una realizacion, la composicion retiene el 95% del acido peroxicarboxflico durante por lo menos alrededor de 7 dfas a 60°C (140°F). En una realizacion, la composicion incluye de alrededor de 0,5 a alrededor de 35% en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta. En una realizacion, la composicion puede incluir de alrededor de 0,5 a alrededor de 20% en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media. En una realizacion, la composicion puede incluir de alrededor de 0,5 a alrededor de 35% en peso de acido peroxicarboxflico de cadena corta; y de alrededor de 0,5 a alrededor de 20% en peso de acido peroxicarboxflico de cadena media. En una realizacion, la composicion incluye acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una relacion de alrededor de 0,5:1 a alrededor de 7:1. En una realizacion, la composicion incluye solo compuestos volatiles.
Tambien se describe aqu un sistema. El sistema puede incluir un generador de acido peroxicarboxflico que produce un concentrado de acido peroxicarboxflico; un recipiente de composicion de uso que almacena una composicion de uso incluida de concentrado de acido peroxicarboxflico diluido; y un controlador que recibe datos de concentracion relativos a las concentraciones de acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en la composicion de uso y gestiona la reposicion de la composicion de uso cuando estas concentraciones no satisfacen los criterios predeterminados.
El controlador puede comparar la concentracion de acido peroxicarboxflico con los criterios objetivo de POAA predeterminados y gestiona la adicion de concentrado de acido peroxicarboxflico a la composicion de uso cuando los datos de concentracion indican que la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso es demasiado baja.
El controlador puede comparar la concentracion de acido peroxicarboxflico con los criterios objetivo de POAA predeterminados y gestiona la adicion de diluyente a la composicion de uso cuando los datos de concentracion indican que la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso es demasiado alta.
El controlador puede comparar la concentracion de peroxido de hidrogeno con los criterios objetivo de H2O2 predeterminados y gestiona el vaciado del recipiente de la composicion de uso y la produccion de una nueva composicion de uso cuando los datos de concentracion indican que la concentracion de peroxido de hidrogeno en la composicion de uso es demasiado alta.
El controlador puede comparar la concentracion de acido peroxicarboxflico a una concentracion objetivo de POAA esperada y regula los parametros de funcionamiento del generador de acido peroxicarboxflico para afectar a la concentracion de acido peroxicarboxflico en la salida de concentrado de acido peroxicarboxflico por el generador de acido peroxicarboxflico.
La presente invencion tambien incluye un metodo. El metodo puede incluir recibir datos de concentracion relativos a las concentraciones de acido peroxicarboxflico y peroxido de hidrogeno en una composicion de uso; comparar la concentracion de acido peroxicarboxflico con los criterios objetivo de POAA predeterminados; y reponer automaticamente la composicion de uso cuando la concentracion de acido peroxicarboxflico no satisface los criterios objetivo de POAA predeterminados.
En una realizacion de este metodo, reponer automaticamente la composicion de uso tambien incluye anadir automaticamente acido peroxicarboxflico concentrado a la composicion de uso cuando los datos de concentracion indican que la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso es demasiado baja.
En una realizacion de este metodo, reponer automaticamente la composicion de uso tambien incluye anadir automaticamente diluyente a la composicion de uso cuando los datos de concentracion indican que la concentracion de acido peroxicarboxflico en la composicion de uso es demasiado alta.
En una realizacion de este metodo, reponer automaticamente la composicion de uso tambien incluye vaciar automaticamente el recipiente de la composicion de uso y producir una nueva composicion de uso cuando los datos de concentracion indican que la concentracion de peroxido de hidrogeno en la composicion de uso es demasiada alta.
En una realizacion el metodo incluye tambien comparar la concentracion de acido peroxicarboxflico con una concentracion objetivo de POAA esperada y regular los parametros de funcionamiento del generador de acido peroxicarboxflico para afectar a la concentracion de acido peroxicarboxflico en la produccion de concentrado de acido peroxicarboxflico mediante un generador de acido peroxicarboxflico.
Acidos carboxilicos, acidos peroxicarboxilicos e ingredientes adicionales
Los acidos peroxicarboxilicos (o percarboxflicos) generalmente tienen la formula R(CO3H)n, en la que, por ejemplo, R es un grupo alquilo, arilalquilo, cicloalquilo, aromatico o heterodclico, y n es uno, dos, o tres y se nombran anadiendo el prefijo peroxi al acido original. El grupo R puede ser saturado o insaturado as ^como tambien sustituido o no sustituido. Las formas peroxi de acidos carboxflicos con mas de un resto carboxilato pueden tener uno o mas de los restos carboxilo presentes como restos peroxicarboxilo.
Los metodos de la invencion pueden emplear acidos peroxicarbox^licos que contienen, por ejemplo, de 2 a 12 atomos de carbono. Por ejemplo, los acidos peroxicarboxflicos (o percarboxflicos) pueden tener la formula R(COaH)n, en la que R es un grupo alquilo de C1-C11, un grupo cicloalquilo de C1-C11, un grupo arilalquilo de C1-C11 , un grupo arilo de C1-C11, o un grupo heterodclico de C1-C11; y n es uno, dos o tres. Los metodos de la invencion pueden emplear un acido peroxicarboxflico de cadena media que contiene, por ejemplo, de 6 a 12 atomos de carbono. Por ejemplo, los acidos peroxicarboxflicos (o percarboxflicos) de cadena media pueden tener la formula R(COaH)n, en la que R es un grupo alquilo de C5-C11, un grupo cicloalquilo de C5-C11, un grupo arilalquilo de C5-C11, grupo arilo de C5-C11, o un grupo heterodclico de C5-C11; y n es uno, dos o tres. Los metodos de la invencion pueden emplear un acido peroxicarboxflico de cadena corta que contiene, por ejemplo, de 1 a 4 atomos de carbono. Por ejemplo, los acidos peroxicarboxflicos (o percarboxflicos) de cadena corta pueden tener la formula R(COaH)n, en la que R es H, un grupo alquilo de C1-C3, o un grupo cicloalquilo de Ca y n es uno o dos. La composicion de acido peroxicarboxflico mixto empleada en la presente invencion puede incluir uno o mas acidos peroxicarboxflicos de cadena corta y uno o mas acidos peroxicarboxflicos de cadena media.
Los acidos peroxicarboxflicos se pueden preparar por la accion directa de un agente oxidante en un acido carboxflico, por autooxidacion de aldehndos, o a partir de cloruros de acido, e hidruros, o anhndridos carboxflicos con hidrogeno o peroxido de sodio. En una realizacion, el acido percarboxflico se puede preparar mediante la accion directa de equilibrio catalizada por acido de peroxido de hidrogeno sobre el acido carboxflico. El esquema 1 ilustra un equilibrio entre el acido carboxflico y el agente oxidante (Ox) en un lado y acido peroxicarboxflico y agente oxidante reducido (Oxred) en el otro:
RCOOH Ox : RCOOOH Oxred (1)
El esquema 2 ilustra una realizacion del equilibrio del esquema 1 en el que el agente oxidante es peroxido de hidrogeno en un lado y acido peroxicarboxflico y agua en el otro:
RCOOH H2O2 : RCOOOH H2O (2)
En las composiciones convencionales de acido peroxicarboxflico mixto se cree que la constante de equilibrio para la reaccion ilustrada en el esquema 2 es alrededor de 2,7, que puede reflejar el equilibrio para acido acetico.
Los acidos peroxicarboxflicos utiles en los metodos de la presente invencion incluyen acido peroxiformico, peroxiacetico, peroxipropionico, peroxibutanoico, peroxipentanoico, peroxihexanoico, peroxiheptanoico, peroxioctanoico, peroxinonanoico, peroxidecanoico, peroxiundecanoico, peroxidodecanoico, peroxilactico, peroximaleico, peroxiascorbico, peroxihidroxiacetico, peroxioxalico, peroximalonico, peroxisucdnico, peroxiglutarico, peroxidfpico, peroxipimelico, peroxisubritrico o mezclas de los mismos. Los acidos peroxicarboxflicos de cadena media utiles en las composiciones y metodos de la presente invencion incluyen peroxipentanoico, peroxihexanoico, peroxiheptanoico, peroxioctanoico, peroxinonanoico, peroxidecanoico, peroxiundecanoico, acido peroxidodecanoico, peroxiascorbico, peroxiadfpico, peroxidtrico, peroxipimelico o peroxisuberico, mezclas de los mismos, o similares. Los acidos peroxicarboxflicos de cadena corta utiles en las composiciones y metodos de la presente invencion incluyen acido peroxiformico, peroxiacetico, peroxipropionico, peroxibutanoico, peroxioxalico, peroximalonico, peroxisucdnico, mezclas de los mismos, o similares. Las cadenas principales alqrnlicas de estos acidos peroxicarboxflicos pueden ser cadena lineal, ramificada o una mezcla de las mismas. Las formas peroxi de acidos carboxflicos con mas de un resto carboxilato pueden tener uno o mas (por ejemplo, por lo menos uno) de los restos carboxilo presentes como restos peroxicarboxilo.
En una realizacion, los metodos de la presente invencion emplean acido peroxiacetico. El acido peroxiacetico (o peracetico) es un acido peroxicarboxflico que tiene la formula: CH3COOOH. Generalmente, el acido peroxiacetico es un lfquido que tiene un olor acre a concentraciones mas altas y es soluble sin restricciones en agua, alcohol, eter y acido sulfurico. Se puede obtener una disolucion al 50% de acido peroxiacetico combinando anhudrido acetico, peroxido de hidrogeno y acido sulfurico.
El acido peroxioctanoico (o peroctanoico) es un acido peroxicarboxflico que tiene la formula, por ejemplo, de acido nperoxioctanoico: CHa(CH2)6COOOH. El acido peroxioctanoico puede ser un acido con un resto alquilo de cadena lineal, un acido con un resto alquilo ramificado o una mezcla de los mismos. El acido peroxioctanoico es tensioactivo y puede ayudar a humedecer superficies hidrofobas, tales como las de un artropodo.
En una realizacion, el metodo de la invencion utiliza una combinacion de varios acidos peroxicarboxflicos diferentes. Tal combinacion puede incluir uno o mas acidos peroxicarboxflicos de cadena corta, por ejemplo, de C2-C4, y uno o mas acidos peroxicarboxflicos de cadena media, por ejemplo, de C7-C9. Por ejemplo, el acido peroxicarboxflico de cadena corta puede ser acido peroxiacetico y el acido peroxicarboxflico de cadena media puede ser acido peroxioctanoico. En una realizacion, los metodos de la presente invencion emplean una composicion que incluye acido peroxioctanoico, acido peroxinonanoico o acido peroxiheptanoico, por ejemplo, acido peroxioctanoico. En una realizacion, el presente metodo emplea una composicion que incluye acido acetico, acido octanoico, acido peroxiacetico y acido peroxioctanoico. Tal composicion tambien puede incluir un agente quelante.
Las presentes composiciones y metodos pueden incluir un acido peroxicarboxflico de cadena media. El acido peroxicarboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido peroxicarboxflico de C6 a C12. El acido peroxicarbox^lico de C6 a C12 puede incluir o ser acido peroxihexanoico, acido peroxiheptanoico, acido peroxioctanoico, acido peroxinonanoico, acido peroxidecanoico, acido peroxiundecanoico, acido peroxidodecanoico o una mezcla de los mismos. El acido peroxicarboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido peroxicarboxflico de C7 a C12. El acido peroxicarboxflico de C7 a C12 puede incluir o ser acido peroxiheptanoico, acido peroxioctanoico, acido peroxinonanoico, acido peroxidecanoico, acido peroxiundecanoico, acido peroxidodecanoico o mezcla de los mismos El acido peroxicarboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido peroxicarboxflico de C6 a C10. El acido peroxicarboxflico de C6 a C10 puede incluir o ser acido peroxihexanoico, acido peroxiheptanoico, acido peroxioctanoico, acido peroxinonanoico, acido peroxidecanoico o una mezcla de los mismos. El acido peroxicarboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido peroxicarboxflico de C8 a C10. El acido peroxicarboxflico de C8 a C10 puede incluir o ser acido peroxioctanoico, acido peroxinonanoico, acido peroxidecanoico o una mezcla de los mismos. En ciertas realizaciones, el acido peroxioctanoico de cadena media incluye o es acido peroxioctanoico, acido peroxidecanoico o una mezcla de los mismos. En ciertas realizaciones, el acido peroxicarboxflico de cadena media incluye o es acido peroxioctanoico.
La composicion de la presente invencion puede incluir un acido carboxflico. Generalmente, los acidos carboxflicos tienen la formula R-COOH en la que R puede representar cualquier numero de grupos diferentes que incluyen grupos alifaticos, grupos alidclicos, grupos aromaticos, grupos heterodclicos, todos los cuales pueden ser saturados o insaturados asf como tambien sustituidos o no sustituidos. Los acidos carboxflicos pueden tener uno, dos, tres o mas grupos carboxilo. La composicion y los metodos de la invencion pueden emplear acidos carboxflicos que contienen tantos como 18 atomos de carbono.
Los acidos carboxflicos apropiados incluyen aquellos que tienen uno o dos grupos carboxilo en los que el grupo R es una cadena de alquilo primario que tiene una longitud de C2 a C12. La cadena de alquilo primario es la cadena de carbono de la molecula que tiene la mayor longitud de atomos de carbono y grupos funcionales carboxilo que se unen directamente. Por ejemplo, los acidos carboxflicos pueden tener la formula R-COOH en la que R puede ser un grupo alquilo de C1-C12, grupo alquilo de C1-C11, un grupo cicloalquilo de C1-C11, un grupo arilalquilo de C1-C12, grupo arilo de C1-C11, o un grupo heterodclico de C1-C11. Los metodos de la invencion pueden emplear acidos carboxflicos de cadena media que contienen, por ejemplo, de 6 a 12 atomos de carbono. Por ejemplo, los acidos carboxflicos de cadena media pueden tener la formula R-COOH en la que R puede ser un grupo alquilo de C5-C11, un grupo cicloalquilo de C5-C11, un grupo arilalquilo de C5-C11, un grupo arilo de C5-C11, o un grupo heterodclico de C5-C11. Por ejemplo, los acidos carboxflicos de cadena corta pueden tener la formula R-COOH en la que R es H, un grupo alquilo de C1-C3 o un cicloalquilo de C3 y n es uno o dos.
Los acidos carboxflicos apropiados incluyen acido formico, acetico, propionico, butanoico, pentanoico, hexanoico, heptanoico, octanoico, nonanoico, decanoico, undecanoico, dodecanoico, lactico, maleico, ascorbico, dtrico, hidroxiacetico, neopentanoico, neoheptanoico, neodecanoico, oxalico, malonico, sucdnico, glutarico, adfpico, pimelico, suberico, mezclas de los mismos, o similares. Los acidos carboxflicos de cadena media apropiados incluyen acidos pentanoico, hexanoico, heptanoico, octanoico, nonanoico, decanoico, undecanoico, dodecanoico, ascorbico, cftrico, adfpico, pimelico, suberico, mezclas de los mismos, o similares. Los acidos carboxflicos de cadena corta apropiados incluyen acido formico, acetico, propionico, butanoico, hidroxiacetico, oxalico, malonico, sucdnico, mezclas de los mismos, o similares. Las cadenas principales de alquilo de estos acidos carboxflicos pueden ser de cadena lineal, ramificada o una mezcla de las mismas. Los acidos carboxflicos que son generalmente utiles son aquellos que tienen uno o dos grupos carboxilo en los que el grupo R es una cadena de alquilo primario que tiene una longitud de C4 a C11. La cadena de alquilo primario es la cadena de carbono de la molecula que tiene la mayor longitud de atomos de carbono y grupos funcionales carboxilo que se unen directamente.
En una realizacion, las presentes composiciones y metodos incluyen un acido carboxflico de cadena media. El acido carboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido carboxflico de C6 a C12. El acido carboxflico de C6 a C12 puede incluir o ser acido hexanoico, acido heptanoico, acido octanoico, acido nonanoico, acido decanoico, acido undecanoico, acido dodecanoico o una mezcla de los mismos. El acido carboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido carboxflico de C7 a C12. El acido carboxflico de C7 a C12 puede incluir o ser acido heptanoico, acido octanoico, acido nonanoico, acido decanoico, acido undecanoico, acido dodecanoico o una mezcla de los mismos. El acido peroxicarboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido carboxflico de C6 a C10. El acido carboxflico de C6 a C10 puede incluir o ser acido hexanoico, acido heptanoico, acido octanoico, acido nonanoico, acido decanoico o una mezcla de los mismos. El acido carboxflico de cadena media puede incluir o ser un acido carboxflico de C8 a C10. El acido carboxflico de C8 a C10 puede incluir o ser acido octanoico, acido nonanoico, acido decanoico o una mezcla de los mismos. En ciertas realizaciones, el acido carboxflico de cadena media incluye o es acido octanoico, acido decanoico o una mezcla de los mismos. En una realizacion, el acido carboxflico de cadena media incluye o es acido octanoico.
En una realizacion, las composiciones y metodos incluyen acidos peroxicarboxflicos mixtos y los correspondientes acidos carboxflicos mixtos.
En una realizacion, la presente composicion incluye una cantidad de acido peroxicarbox^lico mixto efectivo para matar una o mas (por ejemplo, por lo menos una) de las bacterias patogenas transmitidas por los alimentos asociadas con un producto alimenticio, tales como Salmonella typhimurium, Salmonella javiana, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, y Escherichia coli O157:H7, levaduras, moho y similares. En una realizacion, la presente composicion incluye una cantidad de acido peroxicarboxflico mixto eficaz para matar una o mas (por ejemplo, por lo menos una) de las bacterias patogenas asociadas con superficies y entornos de atencion medica, tales como Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesurus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, micobacterias, levaduras, mohos y similares. Las composiciones y metodos de la presente invencion tienen actividad contra una amplia variedad de microorganismos tales como bacterias Gram positivas (por ejemplo, Listeria monocytogenes o Staphylococcus aureus) y Gram negativas (por ejemplo, Escherichia coli o Pseudomonas aeruginosa), levaduras, mohos, esporas bacterianas, virus, etc. Las composiciones y metodos de la presente invencion, como se describe anteriormente tienen actividad contra una amplia variedad de patogenos humanos. Las composiciones y metodos pueden matar una amplia variedad de microorganismos en una superficie de procesado de alimentos, en la superficie de un producto alimenticio, en agua usada para lavar o procesar productos alimenticios, en una superficie de atencion medica o en un entorno de atencion medica.
Vehnculo
La composicion preparada por un metodo de la invencion tambien puede incluir un vehnculo. El vehnculo proporciona un medio que disuelve, suspende o lleva los otros componentes de la composicion. Por ejemplo, el vehnculo puede proporcionar un medio para solubilizacion, suspension o produccion de acido peroxicarboxflico y para formar una mezcla de equilibrio. El vehnculo tambien puede funcionar para administrar y humedecer la composicion antimicrobiana de la invencion sobre un objeto. Con este fin, el vehnculo puede contener cualquier componente o componentes que puedan facilitar estas funciones.
Generalmente, el vehnculo incluye principalmente agua que puede promover la solubilidad y funcionar como un medio para la reaccion y el equilibrio. El vehnculo puede incluir o ser principalmente un disolvente organico, tal como alcoholes alqrnlicos simples, por ejemplo, etanol, isopropanol, n-propanol y similares. Los polialcoholes son tambien vehnculos utiles, que incluyen glicerol, sorbitol y similares.
Los vehnculos apropiados incluyen eteres de glicol. Los eteres de glicol apropiados incluyen dietilenglicol-n-butil-eter, dietilenglicol-n-propil-eter, dietilenglicol-etil-eter, dietilenglicol-metil-eter, dietilenglicol-t-butil-eter, dipropilenglicol-nbutil-eter, dipropilenglicol-metil-eter, dipropilenglicol-etil-eter, dipropilenglicol-propil-eter, dipropilenglicol-tert-butil-eter, etilenglicol-butil-eter, etilenglicol-propil-eter, etilenglicol-etileter, etilenglicol-metil-eter, acetato de etilenglicol-metileter, propilenglicol-n-butil-eter, propilenglicol-etil-eter, propilenglicol-metil-eter, propilenglicol-n-propil-eter, tripropilenglicol-metil-eter y tripropilenglicol-n-butil-eter, etilenglicol-fenil-eter (disponible comercialmente como DOWANOL EPH ™ de Dow Chemical Co.), propilenglicol-fenil-eter (comercialmente disponible como DOWANOL PPH ™ de Dow Chemical Co.) y similares, o mezclas de los mismos. Otros eteres de glicol comercialmente disponibles adicionales (todos disponibles en Union Carbide Corp.) incluyen Butoxyethyl PROPASOL ™, Butyl CARBITOL ™ acetate, Butyl CARBITOL ™, Butyl CELLOSOLVE ™ acetate, Butyl CELLOSOLVE ™, Butyl DIPROPASOL ™, Butyl PROPASOL ™, CARBITOL ™ PM-600, CARBITOL ™ de baja gravedad, CELLOSOLVE ™ acetato, CELLOSOLVE ™, Ester EEP ™, FILMER IBT ™, Hexyl CARBITOL ™, Hexyl CELLOSOLVE ™, Methyl CARBITOL ™, Methyl CELLOSOLVE ™ acetate, Methyl CELLOSOLVE ™, Methyl DIPROPASOL ™, Acetato de Methyl PROPASOL ™, Methyl PROPASOL ™, Propyl CARBITOL ™, Propyl CELLOSOLVE ™, Propyl DIPROPASOL ™ y Propyl PROPASOL ™.
En general, el vehnculo constituye una gran parte de la composicion de la invencion y puede ser el resto de la composicion aparte de los componentes antimicrobianos activos, el solubilizante, el agente oxidante, los adyuvantes y similares. Aqu de nuevo, la concentracion y el tipo de vehnculo dependeran de la naturaleza de la composicion como un todo, del almacenamiento ambiental y del metodo de aplicacion que incluye la concentracion del acido peroxicarboxflico, entre otros factores. En particular, el vehnculo se debe elegir y usar a una concentracion que no inhiba la eficacia antimicrobiana del acido peroxicarboxflico en la composicion de la invencion.
En ciertas realizaciones, la presente composicion incluye de alrededor de 0 a alrededor de 98% en peso de vehnculo, de alrededor de 0,001 a alrededor de 99,99% en peso de vehnculo, de alrededor de 0,2 a alrededor de 60% en peso de vehnculo, de alrededor de 1 a alrededor de 98% en peso de vehnculo, de alrededor de 5 a alrededor de 99,99% en peso de vehnculo, de alrededor de 5 a alrededor de 97% en peso de vehnculo, de alrededor de 5 a alrededor de 90% en peso de vehnculo, de alrededor de 5 a alrededor de 70% en peso de vehnculo, de alrededor de 5 a alrededor de 20% en peso de vehnculo, de alrededor de 10 a alrededor de 90% en peso de vehnculo, de alrededor de 10 a alrededor de 80% en peso de vehnculo, de alrededor de 10 a alrededor de 50% en peso de vehnculo, de alrededor de 10 a alrededor de 20% en peso de vehnculo, de alrededor de 15 a alrededor de 70% en peso de vehnculo, de alrededor de 15 a alrededor de 80% en peso de vehnculo, de alrededor de 20 a alrededor de 70% en peso de vehnculo, de alrededor de 20 a alrededor de 50% en peso de vehnculo, de alrededor de 20 a alrededor de 40% en peso de vehnculo, de alrededor de 20 a alrededor de 30% en peso de vehnculo, de alrededor de 30 a alrededor de 75% en peso de vehnculo, de alrededor de 30 a alrededor de 70% en peso de vehnculo, de alrededor de 40 a alrededor de 99,99% en peso de vehnculo, de alrededor de 40 a alrededor de 90 % en peso de vehnculo, o de alrededor de 60 a alrededor de 70% en peso de vehnculo. La composicion puede incluir cualquiera de estos intervalos o cantidades no modificadas por alrededor de.
Agente oxidante
Las composiciones y metodos de la invencion pueden incluir cualquiera de una variedad de agentes oxidantes. El agente oxidante se puede usar para mantener o generar acidos peroxicarbox^licos.
Los ejemplos de agentes oxidantes inorganicos incluyen los siguientes tipos de compuestos o fuentes de estos compuestos, o sales de metales alcalinos que incluyen estos tipos de compuestos, o que forman un aducto con los mismos:
peroxido de hidrogeno;
agentes oxidantes del grupo 1 (IA), por ejemplo, peroxido de litio, peroxido de sodio y similares;
agentes oxidantes del grupo 2 (IIA), por ejemplo, peroxido de magnesio, peroxido de calcio, peroxido de estroncio, peroxido de bario y similares;
agentes oxidantes del grupo 12 (IIB), por ejemplo peroxido de cinc, y similares;
agentes oxidantes del grupo 13 (IIIA), por ejemplo compuestos de boro, tales como perboratos, por ejemplo, perborato de sodio hexahidrato de formula Na2[Br2(O2)2(OH)4]^6H2O (tambien llamado perborato tetrahidrato de sodio y anteriormente escrito como NaBO3^4H2O); sodio peroxiborato tetrahidrato de la formula Na2Br2(O2)2[(OH)4]^4H2O (tambien llamado de perborato de sodio, y anteriormente escrito como NaBO3 • 3H2O); peroxiborato de sodio de la formula Na2[B2(O2)2(OH)4] (tambien llamado perborato de sodio monohidrato y anteriormente escrito como NaBO3 • H2O); y similares; en una realizacion, perborato;
agentes oxidantes del grupo 14 (IVA), por ejemplo, persilicatos y peroxicarbonatos, que tambien se denominan percarbonatos, tales como persilicatos o peroxicarbonatos de metales alcalinos; y similares; en una realizacion, percarbonato; en una realizacion, persilicato;
agentes oxidantes del grupo 15 (VA), por ejemplo acido peroxinitroso y sus sales; acidos peroxifosforicos y sus sales, por ejemplo, perfosfatos; y similares; en una realizacion, perfosfato;
agentes oxidantes del grupo 16 (VIA), por ejemplo, acidos peroxisulfuricos y sus sales, tales como peroximonosulfurico y acidos peroxidisulfuricos, y sus sales, tales como persulfatos, por ejemplo, persulfato de sodio; y similares; en una realizacion, persulfato;
agentes oxidantes del grupo Vila tales como peryodato de sodio, perclorato de potasio y similares.
Otros compuestos oxigenados inorganicos activos pueden incluir peroxidos de metales de transicion; y otros compuestos de peroxfgeno de este tipo, y mezclas de los mismos.
En una realizacion, las composiciones y metodos de la presente invencion pueden emplear uno o mas de los agentes oxidantes inorganicos enumerados anteriormente. Los agentes oxidantes inorganicos apropiados incluyen ozono, peroxido de hidrogeno, aducto de peroxido de hidrogeno, agente oxidante del grupo IIIA, agente oxidante del grupo VIA, agente oxidante del grupo VA, agente oxidante del grupo VIIA o mezclas de los mismos.
Los ejemplos apropiados de tales agentes oxidantes inorganicos incluyen percarbonato, perborato, persulfato, perfosfato, persilicato o mezclas de los mismos.
El peroxido de hidrogeno presenta un ejemplo apropiado de un agente oxidante inorganico. El peroxido de hidrogeno se puede proporcionar como una mezcla de peroxido de hidrogeno y agua, por ejemplo, como peroxido de hidrogeno lfquido en una disolucion acuosa. El peroxido de hidrogeno esta disponible comercialmente a concentraciones del 35%, 70% y 90% en agua. Por seguridad, se usa comunmente el del 35%. Las presentes composiciones pueden incluir, por ejemplo, de alrededor de 2 a alrededor de 30% en peso o de alrededor de 5 a alrededor de 20% en peso de peroxido de hidrogeno.
En una realizacion, el agente oxidante inorganico incluye aducto de peroxido de hidrogeno. Por ejemplo, el agente oxidante inorganico puede incluir peroxido de hidrogeno, aducto de peroxido de hidrogeno o mezclas de los mismos. Cualquiera de una variedad de aductos de peroxido de hidrogeno es apropiado para usar en las presentes composiciones y metodos. Por ejemplo, los aductos de peroxido de hidrogeno apropiados incluyen sal de percarbonato, peroxido de urea, borato de peracetilo, un aducto de H2O2 y polivinilpirrolidona, percarbonato de sodio, percarbonato de potasio, mezclas de los mismos, o similares. Los aductos de peroxido de hidrogeno apropiados incluyen sal de percarbonato, peroxido de urea, borato de peracetilo, un aducto de H2O2 y polivinilpirrolidona, o mezclas de los mismos. Los aductos apropiados de peroxido de hidrogeno incluyen percarbonato de sodio, percarbonato de potasio o mezclas de los mismos, por ejemplo, percarbonato de sodio. En una realizacion, las presentes composiciones y metodos pueden incluir peroxido de hidrogeno como agente oxidante. El peroxido de hidrogeno en combinacion con el acido percarboxflico puede proporcionar cierta accion antimicrobiana contra los microorganismos. Ademas, el peroxido de hidrogeno puede proporcionar una accion efervescente que puede irrigar cualquier superficie a la que se aplica. El peroxido de hidrogeno puede funcionar con una accion de lavado mecanico una vez aplicado que limpia aun mas la superficie de un objeto. Una ventaja adicional del peroxido de hidrogeno es la compatibilidad alimentaria de esta composicion con el uso y la descomposicion.
En ciertas realizaciones, la presente composicion incluye de alrededor de 0,001 a alrededor de 30% en peso de agente oxidante, de alrededor de 0,001 a alrededor de 10% en peso de agente oxidante, de 0,002 a alrededor de 10% en peso de agente oxidante, de alrededor de 2 a alrededor de 30% en peso de agente oxidante, de alrededor de 2 a alrededor de 25% en peso de agente oxidante, de alrededor de 2 a alrededor de 20% en peso de agente oxidante, de alrededor de 4 a alrededor de 20% en peso de agente oxidante, de alrededor de 5 a alrededor de 10% en peso de agente oxidante, o de alrededor de 6 a alrededor de 10% en peso de agente oxidante. La composicion puede incluir cualquiera de estos intervalos o cantidades no modificadas por alrededor de.
Ingredientes opcionales
Acidulante
La composicion preparada por un metodo de la invencion puede incluir un acidulante. El acidulante puede actuar como un catalizador para la conversion de acido carboxflico en acido peroxicarboxflico. El acidulante puede ser efectivo para formar una composicion concentrada con un pH de alrededor de 1 o menos. El acidulante puede ser eficaz para formar una composicion de uso con un pH de alrededor de 5, alrededor de 5 o menos, alrededor de 4, alrededor de 4 o menos, alrededor de 3, alrededor de 3 o menos, alrededor de 2, alrededor de 2 o menos, o similares. En una realizacion, el acidulante incluye un acido inorganico. Los acidos inorganicos apropiados incluyen acido sulfurico, acido fosforico, acido mtrico, acido clortndrico, acido metanosulfonico, acido etanosulfonico, acido propanosulfonico, acido butanosulfonico, acido xilenosulfonico, acido bencenosulfonico, mezclas de los mismos, o similares.
En una realizacion, el acidulante incluye un acido carboxflico con pKa menor de 4. Los acidos carboxflicos apropiados con pKa menor de 4 incluyen acido hidroxiacetico, acido hidroxipropionico, otros acidos hidroxicarboxflicos, mezclas de los mismos, o similares. Tal acidulante esta presente a una concentracion en la que no actua como un solubilizante.
En ciertas realizaciones, la presente composicion incluye de alrededor de 0,001 a alrededor de 50% en peso de acidulante, de alrededor de 0,001 a alrededor de 30% en peso de acidulante, de alrededor de 1 a alrededor de 50% en peso de acidulante, de alrededor de 1 a alrededor de 30% en peso de acidulante, de alrededor de 2 a alrededor de 40% en peso de acidulante, de alrededor de 2 a alrededor de 10% en peso de acidulante, de alrededor de 3 a alrededor de 40% en peso de acidulante, de alrededor de 5 a alrededor de 40% en peso de acidulante, de alrededor de 5 a alrededor de 25% en peso de acidulante, de alrededor de 10 a alrededor de 40% en peso de acidulante, de alrededor de 10 a alrededor de 30% en peso de acidulante, de alrededor de 15 a alrededor de 35% en peso de acidulante, de alrededor de 15 a alrededor de 30% en peso de acidulante, o de alrededor de 40 a alrededor de 60% en peso de acidulante. La composicion puede incluir cualquiera de estos intervalos o cantidades no modificadas por alrededor de.
Agente estabilizante
Uno o mas agentes estabilizantes se pueden anadir a la composicion preparada por un metodo de la invencion, por ejemplo, para estabilizar el peracido y peroxido de hidrogeno y prevenir la oxidacion prematura de este constituyente dentro de la composicion de la invencion.
Los agentes estabilizantes apropiados incluyen agentes quelantes o secuestrantes. Los secuestrantes apropiados incluyen compuestos quelantes organicos que secuestran iones metalicos en disolucion, particularmente iones de metales de transicion. Tales secuestrantes incluyen agentes complejantes de acido organico amino- o hidroxipolifosfonico (en forma de acido o de sal soluble), acidos carboxflicos (por ejemplo, policarboxilato polimerico), acidos hidroxicarboxflicos o acidos aminocarboxflicos.
El secuestrante puede ser o incluir acido fosfonico o sal de fosfonato. Los apropiados acidos fosfonicos y sales de fosfonato incluyen acido 1 -hidroxietiliden-1,1 -difosfonico (CH3C(PO3H2)2OH) (HEDP); acido etilendiaminatetrakismetilenfosfonico (EDTMP); acido dietilentriaminapentakismetilenfosfonico (DTPMP); acido ciclohexano-1,2-tetrametilenfosfonico; amino[tri(acido metilenofosfonico)]; (etilendiamina[acido tetrametilenfosfonico)]; acido 2-fosfenobutano-1,2,4-tricarboxflico; o sales de los mismos, tales como las sales de metales alcalinos, sales de amonio o sales de alquilamina, tales como sales de mono-, di- o tetra-etanolamina; o mezclas de los mismos
Los fosfonatos organicos apropiados incluyen HEDP.
Los agentes quelantes aditivos alimentarios comercialmente disponible incluyen fosfonatos vendidos con el nombre comercial DEQUEST® que incluyen, por ejemplo, acido 1-hidroxietiliden-1,1-difosfonico, disponible de Monsanto Industrial Chemicals Co., St. Louis, Mo , como DEQUEST® 2010; amino(tri(acido metilenfosfonico)), (N[CH2PO3H2]3), disponible de Monsanto como DEQUEST® 2000; etilendiamina[acido tetra(metilenfosfonico)] disponible de Monsanto como DEQUEST® 2041; y acido 2-fosfonobutan-1,2,4-tricarboxllico disponible en Mobay Chemical Corporation, Inorganic Chemicals, Pittsburgh, PA, como Bayhibit AM.
El secuestrante puede ser o incluir secuestrante del tipo de acido aminocarboxllico. Los secuestrantes de tipo acido aminocarboxllico apropiados incluyen los acidos o sales de metales alcalinos de los mismos, por ejemplo, aminoacetatos y sales de los mismos. Los aminocarboxilatos apropiados incluyen acido N-hidroxietilaminodiacetico; acido hidroxietilendiaminotetraacetico, acido nitrilotriacetico (NTA); acido etilendiaminotetraacetico (EDTA); acido N-hidroxietil-etilendiamintriacetico (HEDTA); acido dietilentriaminopentaacetico (DTPA); y acido alanina-N,N-diacetico; y similares; y mezclas de los mismos.
El secuestrante puede ser o incluir un policarboxilato. Los policarboxilatos apropiados incluyen, por ejemplo, poli(acido acrllico), copollmero maleico/oleflnico, copollmero acrllico/maleico, acido polimetacrllico, copollmeros de acido acrllico-acido metacrllico, poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada, copollmeros de poliamida hidrolizada-metacrilamida, poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo hidrolizado, copollmeros de acrilonitrilo hidrolizado - metacrilonitrilo, poli(acido maleico), poli(acido fumarico), copollmeros de acido acrllico e itaconico, fosfinopolicarboxilato, formas acidas o de sal de los mismos, mezclas de los mismos, y similares.
En ciertas realizaciones, la presente composition incluye de alrededor de 0,5 a alrededor de 50% en peso de secuestrante, de alrededor de 1 a alrededor de 50% en peso de secuestrante, de alrededor de 1 a alrededor de 30% en peso de secuestrante, de alrededor de 1 a alrededor de 15% en peso de secuestrante, de alrededor de 1 a alrededor de 5% en peso secuestrante, de alrededor de 1 a alrededor de 4% en peso de secuestrante, de alrededor de 2 a alrededor de 10% en peso de secuestrante, de alrededor de 2 a alrededor de 5% en peso secuestrante, o de alrededor de 5 a alrededor de 15% en peso de secuestrante. La composicion puede incluir cualquiera de estos intervalos o cantidades no modificadas por alrededor de.
En ciertas realizaciones, la presente composicion incluye de alrededor de 0,001 a alrededor de 50% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 0,001 a alrededor de 5% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 0,5 a alrededor de 50% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 1 a alrededor de 50% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 1 a alrededor de 30% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 1 a alrededor de 10% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 1 a alrededor de 5% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 1 a alrededor de 3% en peso de agente estabilizante, de alrededor de 2 a alrededor de 10 % en peso de agente estabilizante, de alrededor de 2 a alrededor de 5% en peso de agente estabilizante, o de alrededor de 5 a alrededor de 15% en peso de agente estabilizante. La composicion puede incluir cualquiera de estos intervalos o cantidades no modificadas por alrededor de.
Tensioactivos
Tensioactivos no ionicos
Los tensioactivos no ionicos apropiados para uso como disolventes incluyen tensioactivos alcoxilados. Los tensioactivos alcoxilados apropiados incluyen copollmeros de EO/PO, copollmeros de EO/PO protegidos, alcoxilatos de alcoholes, alcoxilatos de alcoholes protegidos, mezclas de los mismos, o similares. Los tensioactivos alcoxilados apropiados para usar como disolventes incluyen copollmeros de bloques de EO / PO, tales como los tensioactivos Pluronic y Reverse Pluronic; alcoxilatos de alcohol, tales como Dehypon LS-54 (R-(EO)5(PO)4) y Dehypon LS-36 (R-(EO)3(PO)e); y alcoxilatos de alcohol protegidos, tales como Plurafac LF221 y Tegoten EC11; mezclas de los mismos, o similares. Cuando se emplea como disolvente, un tensioactivo, tal como un tensioactivo no ionico, puede estar en concentraciones mas altas que las empleadas convencionalmente como tensioactivo.
Tensioactivos no ionicos semipolares
El tipo semipolar de agentes tensioactivos no ionicos es otra clase de tensioactivo no ionico util en las composiciones de la invention. Los tensioactivos no ionicos semipolares incluyen los oxidos de amina, oxidos de fosfina, sulfoxidos y sus derivados alcoxilados.
Los oxidos de amina son oxidos de aminas terciarias que corresponden a la formula general:
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en la que la flecha es una representation convencional de un enlace semipolar; y, R1, R2 y R3 pueden ser alifaticos, aromaticos, heterodclicos, alidclicos, o combinaciones de los mismos. En general, para los oxidos de amina de interes detergente, R1 es un radical alquilo de alrededor de 8 a alrededor de 24 atomos de carbono; R2 y R3 son alquilo o hidroxialquilo de 1-3 atomos de carbono o una mezcla de los mismos; R2 y R3 pueden estar unidos entre sf, por ejemplo, por medio de un atomo de ox^geno o nitrogeno, para formar una estructura de anillo; R4 es un grupo alquileno o hidroxialquileno que contiene de 2 a 3 atomos de carbono; y n vana de 0 a alrededor de 20. Se puede generar un oxido de amina a partir de la amina correspondiente y un agente oxidante, tal como peroxido de hidrogeno.
Los tensioactivos de oxido de amina solubles en agua utiles se seleccionan de los oxidos de octil-, decil-, dodecil-, isododecil-, coco-, o seboalquil-di-(alquil inferior)amina, los ejemplos espedficos de los cuales son el oxido de octildimetilamina, oxido de nonildimetilamina, oxido de decildimetilamina, oxido de undecildimetilamina, oxido de dodecildimetilamina, oxido de iso-dodecildimetilamina , oxido de tridecildimetilamina, oxido de tetradecildimetilamina, oxido de pentadecildimetilamina, oxido de hexadecildimetilamina, oxido de heptadecildimetilamina, oxido de octadecildimetilamina, oxido de dodecildipropilamina, oxido de tetradecildipropilamina, oxido de hexadecildipropilamina, oxido de tetradecildibutilamina, oxido de octadecildibutilamina, oxido de bis(2-hidroxietil)dodecilamina, oxido de bis(2-hidroxietil)-3-dodecoxi-1-hidroxipropilamina, oxido de dimetil-(2-hidroxidodecil)amina, oxido de 3,6,9-trioctadecildimetilamina y oxido de 3-dodecoxi-2-hidroxipropildi-(2-hidroxietil)amina.
Tensioactivos anionicos
La composicion puede incluir un tensioactivo anionico como solubilizante. Los tensioactivos anionicos apropiados incluyen tensioactivo de sulfonato organico, tensioactivo de sulfato organico, tensioactivo de ester fosfato, tensioactivo carboxilato, mezclas de los mismos o similares. En una realizacion, el tensioactivo anionico incluye alquilsulfonato, alquilarilsulfonato, difeniloxidodisulfonato alquilado, naftalenosulfonato alquilado, carboxilato de alcohol alcoxilato, sarcosinato, taurato, aminoacido de acilo, ester alcanoico, ester de fosfato, ester de acido sulfurico, sal o forma acida de los mismos o una mezcla de los mismos Las sales particulares se seleccionaran apropiadamente dependiendo de la formulacion particular y las necesidades en la misma.
Los tensioactivos anionicos apropiados incluyen acidos sulfonicos (y sales), tales como isetionatos (por ejemplo, isetionatos de acilo), acidos alquilarilsulfonicos y sus sales, alquilsulfonatos, y similares.
Los ejemplos de compuestos detergentes anionicos solubles en agua sinteticos apropiados incluyen las sales de amonio y amonio sustituido (tal como mono-, di- y trietanolamina) y de metal alcalino (tal como sodio, litio y potasio) de (alquil-aromatico mononuclear)sulfonato tales como alquilbencenosulfonatos que contienen de alrededor de 5 a alrededor de 18 atomos de carbono en el grupo alquilo en una cadena lineal o ramificada, por ejemplo, las sales de alquilbencenosulfonatos o de alquil(tolueno, xileno, cumeno y fenol)sulfonatos; alquilnaftalenosulfonato, diamilnaftalenosulfonato y dinonilnaftalenosulfonato y derivados alcoxilados o sus acidos libres. Los sulfonatos apropiados incluyen olefinasulfonatos, tales como alquenosulfonatos de cadena larga, hidroxialcanosulfonatos de cadena larga o mezclas de alquenosulfonatos e hidroxialcanosulfonatos.
En ciertas realizaciones las presentes composiciones que incluyen un tensioactivo anionico, tal como un sulfonato normal de C8, pueden ser composiciones sin espuma o bajas en espuma. Tales composiciones pueden ser ventajosas para aplicaciones tales como limpieza in situ, lavado de vajilla a maquina, decoloracion e higienizacion, lavado de ropa sucia, decoloracion e higienizacion, etc.
Para aplicaciones en las que es deseable la formacion de espuma, se puede anadir un agente espumante como parte de la presente composicion o por separado. En una oferta de dos etapas, un agente espumante se puede combinar con una dilucion de la composicion no espumada o de baja espuma para formar una disolucion de uso de espuma. En una oferta de una sola etapa, el agente espumante se puede incorporar a la composicion concentrada. Un agente espumante apropiado es el acido LAS. El acido LAS puede formar una microemulsion en las presentes composiciones. El acido LAS puede formar un gel o lfquido viscoelastico en las presentes composiciones.
Los tensioactivos anionicos apropiados para su uso en las presentes composiciones incluyen alquiletersulfatos, alquilsulfatos, los alquilsulfatos lineales y ramificados, primarios y secundarios, alquiletoxisulfatos, oleilglicerolsulfatos grasos, alquilfenol-oxido de etileno-etersulfatos, los acil de C5-Ci7-N-(alquil de C1-C4)- y -N-(hidroxialquil de Ci-C2)glucamina-sulfatos, y sulfatos de alquilpolisacaridos tales como los sulfatos de alquilpoliglucosido, y similares. Tambien se incluyen alquilsulfatos, alquilpoli(etilenoxi)etersulfatos y poli(etilenoxi)sulfatos aromaticos tales como los sulfatos o los productos de condensacion de oxido de etileno y nonilfenol (que generalmente tienen de 1 a 6 grupos oxietileno por molecula).
Los tensioactivos anionicos de carboxilato apropiados para su uso en las composiciones incluyen acidos carboxflicos (y sales), tales como acidos alcanoicos (y alcanoatos), acidos estercarboxflicos (por ejemplo, alquilsuccinatos), acidos etercarboxflicos, y similares. Tales carboxilatos incluyen tensioactivos alquiletoxicarboxilatos, alquilariletoxicarboxilatos, alquilpolietoxipolicarboxilatos y jabones (por ejemplo, alquilcarboxilos). Los carboxilatos secundarios utiles en las composiciones incluyen aquellos que contienen una unidad carboxilo conectada a un carbono secundario. El carbono secundario puede estar en una estructura de anillo, por ejemplo, como en el acido p-octilbenzoico, o como en ciclohexilcarboxilatos sustituidos con alquilo. Los tensioactivos de carboxilato secundarios tipicamente no contienen enlaces eter, ni enlaces ester, ni grupos hidroxilo. Ademas, tipicamente carecen de atomos de nitrogeno en el grupo de cabeza (porcion anfifflica). Los tensioactivos secundarios de jabon apropiados contienen tipicamente 11-13 atomos de carbono totales, aunque pueden estar presentes mas atomos de carbono (por ejemplo, hasta 16). Los carboxilatos apropiados tambien incluyen acilaminoacidos (y sales), tales como acilglucamatos, acilpeptidos, sarcosinatos (por ejemplo, N-acilsarcosinatos), tauratos (por ejemplo, N-aciltauratos y amidas de acido graso de metiltaurida) y similares.
Los tensioactivos anionicos apropiados incluyen alquil- o alquilaril-etoxicarboxilatos de Formula 3:
RO-(CH2CH2O)n(CH2)m-CO2X (3)
en la que R es un grupo alquilo de C8 a C22 o
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en la que R1 es un grupo alquilo de C4-C16; n es un numero entero de 1-20; m es un numero entero de 1-3; y X es un contraion, tal como hidrogeno, sodio, potasio, litio, amonio o una sal de amina tal como monoetanolamina, dietanolamina o trietanolamina. En una realizacion, en la Formula 3, n es un numero entero de 4 a 10 y m es 1. En una realizacion, en la Formula 3, R es un grupo alquilo de C8-C16. En una realizacion, en la Formula 3, R es un grupo alquilo de C12-C14, n es 4 y m es 1.
En una realizacion, en la Formula 3, R es
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y R1 es un grupo alquilo de C6-C12. En una realizacion, en la Formula 3, R1 es un grupo alquilo de C9, n es 10 y m es 1. Tales alquil- y alquilaril-etoxicarboxilatos estan disponibles comercialmente. Estos etoxicarboxilatos estan disponibles tfpicamente como formas acidas, que se pueden convertir facilmente en la forma anionica o de sal. Los carboxilatos comercialmente disponibles incluyen, Neodox 23-4, un acido alquil de C12-13-polietoxi(4)carboxflico (Shell Chemical), y Emcol CNP-110, un acido alquil de C9-arilpolietoxi(10)carboxflico (Witco Chemical). Los carboxilatos estan tambien disponibles de Clariant, por ejemplo el producto Sandopan® DTC, un acido alquil de C13-polietoxi(7)carboxflico.
Tensioactivos anfoteros
Los tensioactivos anfoteros o anfolfticos contienen un grupo hidrofilo tanto basico como acido y un grupo hidrofobo organico. Estas entidades ionicas pueden ser cualquiera de los grupos anionicos o cationicos descritos aqrn para otros tipos de tensioactivos. Un nitrogeno basico y un grupo carboxilato acido son los grupos funcionales tfpicos empleados como grupos hidrofilos basicos y acidos. En unos pocos tensioactivos, el sulfonato, sulfato, fosfonato o fosfato proporcionan la carga negativa.
Los tensioactivos anfoteros se pueden describir ampliamente como derivados de aminas alifaticas secundarias y terciarias, en las que el radical alifatico puede ser de cadena lineal o ramificada y en las que uno de los sustituyentes alifaticos contiene de alrededor de 8 a 18 atomos de carbono y uno contiene un grupo anionico solubilizante en agua, por ejemplo, carboxi, sulfo, sulfato, fosfato o fosfono. Los tensioactivos anfoteros se subdividen en dos clases principales conocidas por las personas expertas en la tecnica y se describen en "Surfactant Encyclopedia" Cosmetics & Toiletries, vol. 104 (2) 69 - 71 (1989). La primera clase incluye derivados de acil/dialquiletilendiamina (por ejemplo, derivados de 2-alquilhidroxietilimidazolina) y sus sales. La segunda clase incluye N-alquilaminoacidos y sus sales. Se puede concebir que algunos tensioactivos anfoteros encajan en ambas clases.
Los tensioactivos anfoteros se pueden sintetizar mediante metodos conocidos por las personas expertas en la tecnica. Por ejemplo, la 2-alquilhidroxietilimidazolina se sintetiza por condensacion y cierre de anillo de un acido carboxflico de cadena larga (o un derivado) con dialquiletilendiamina. Los tensioactivos anfoteros comerciales se derivatizan por hidrolisis y apertura posterior del anillo de imidazolina por alquilacion, por ejemplo, con acido cloroacetico o acetato de etilo. Durante la alquilacion, uno o dos grupos carboxialquilo reaccionan para formar una amina terciaria y un enlace eter con diferentes agentes alquilantes que producen diferentes aminas terciarias.
Los derivados de imidazol de cadena larga que tienen aplicacion en la presente invencion generalmente tienen la formula general:
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en la que R es un grupo hidrofobo adclico que contiene de alrededor de8 a 18 atomos de carbono y M es un cation para neutralizar la carga del anion, generalmente sodio. Los anfoteros derivados de imidazolina comercialmente prominentes que se pueden emplear en las presentes composiciones incluyen, por ejemplo: cocoanfopropionato, cocoanfocarboxipropionato, cocoanfoglicinato, cocoanfocarboxiglicinato, cocoanfopropilsulfonato y acido cocoanfocarboxipropionico. Los acidos anfocarboxflicos se pueden producir a partir de imidazolinas grasas en las que la funcionalidad acido dicarboxflico del acido amfodicarboxflico es acido diacetico y/o acido dipropionico.
Los compuestos carboximetilados (glicinatos) descritos aqu anteriormente con frecuencia se denominan betamas. Las betarnas son una clase especial de anfoteros discutidos aqu a continuacion en la seccion titulada Tensioactivos de ion hibrido.
Los acidos de N-alquilamino de cadena larga se preparan facilmente por reaccion de aminas grasas RNH2, en la que R = alquilo de C8-C18 de cadena lineal o ramificada, con acidos carboxflicos halogenados. La alquilacion de los grupos amino primarios de un aminoacido conduce a aminas secundarias y terciarias. Los sustituyentes alquilo pueden tener grupos amino adicionales que proporcionan mas de un centro de nitrogeno reactivo. La mayona de los acidos de N-alquilamino comerciales son derivados alquflicos de beta-alanina o beta-N-(2-carboxietil)alanina. Los ejemplos de anfolitos de acido de N-alquilamino comercial que tienen aplicacion en esta invencion incluyen dipropionatos de alquilbeta-amino, RN(C2H4COOM)2 y RNHC2H4COOM. En una realizacion, R puede ser un grupo hidrofobo adclico que contiene de alrededor de 8 a alrededor de 18 atomos de carbono, y M es un cation para neutralizar la carga del anion.
Los tensioactivos anfoteros apropiados incluyen los derivados de productos de coco tales como aceite de coco o acido graso de coco. Los tensioactivos derivados de coco adicionales apropiados incluyen como parte de su estructura un resto de etilendiamina, un resto de alcanolamida, un resto de aminoacido, por ejemplo, glicina, o una combinacion de los mismos; y un sustituyente alifatico de alrededor de 8 a 18 (por ejemplo, 12) atomos de carbono. Tal tensioactivo tambien se puede considerar un acido alquilanfodicarboxflico. Estos tensioactivos anfoteros pueden incluir estructuras qdmicas representadas como: alquilo de C12-C(O)-NH-CH2-CH2-N+(CH2-CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH o alquilo de C12-C(O)-N(H)-CH2-CH2-N+(CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH. El cocoanfodipropionato de disodio es un tensioactivo anfotero apropiado y esta disponible comercialmente con el nombre comercial Miranol ™ FBS de Rhodia Inc., Cranbury, NJ. Otro tensioactivo anfotero derivado de coco apropiado con el nombre qdmico de cocoanfodiacetato de disodio se vende con el nombre comercial Mirataine ™ JCHA, tambien de Rhodia Inc., Cranbury, NJ.
Una lista tipica de clases anfoteras, y especies de estos tensioactivos, se da en la patente de EE.UU. No. 3.929.678 concedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan ejemplos adicionales en "Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I y II by Schwartz, Perry and Berch).
Tensioactivos de ion hibrido
Los tensioactivos de ion hibrido se pueden considerar como un subconjunto de los tensioactivos anfoteros y pueden incluir una carga anionica. Los tensioactivos de ion hibrido se pueden describir ampliamente como derivados de aminas secundarias y terciarias, derivados de aminas heterodclicas secundarias y terciarias, o derivados de compuestos de amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o sulfonio terciario. Tipicamente, un tensioactivo de ion hibrido incluye un amonio cuaternario con carga positiva o, en algunos casos, un ion sulfonio o fosfonio; un grupo carboxilo cargado negativamente; y un grupo alquilo. Los iones dbridos generalmente contienen grupos cationicos y anionicos que se ionizan en un grado casi igual en la region isoelectrica de la molecula y que pueden desarrollar una fuerte atraccion de "sal interna" entre los centros de carga positiva-negativa. Los ejemplos de tales tensioactivos de ion hibrido sinteticos incluyen derivados de compuestos alifaticos de amonio, fosfonio y sulfonio cuaternario, en los que los radicales alifaticos pueden ser de cadena lineal o ramificada, y en los que uno de los sustituyentes alifaticos contiene de 8 a 18 atomos de carbono y uno contiene un grupo anionico solubilizante en agua, por ejemplo, carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato. Los tensioactivos de betama y sultama son tensioactivos de ion hibrido ejemplares para su uso aqd.
Una formula general para estos compuestos es:
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en la que R1 contiene un radical alquilo, alquenilo, o hidroxialquilo de 8 a 18 atomos de carbono que tiene de 0 a 10 restos oxido de etileno y de 0 a 1 restos glicerilo; Y se selecciona del grupo que consiste en atomos de nitrogeno, fosforo y azufre; R2 es un grupo alquilo o monohidroxialquilo que contiene de 1 a 3 atomos de carbono; X es 1 cuando Y es un atomo de azufre y 2 cuando Y es un atomo de nitrogeno o fosforo, R3 es un alquileno o hidroxialquileno o hidroxialquileno de 1 a 4 atomos de carbono y Z es un radical seleccionado del grupo que consiste en grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato y fosfato.
Los ejemplos de tensioactivos de ion hnbrido que tienen las estructuras enumeradas anteriormente incluyen: 4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-noctadecilamonio]-butano-1-carboxilato; 5-[S-3-hidroxipropil-S-hexadecilsulfonio]-3-hidroxipentano-1-sulfato; 3-[P,P-dietil-P-3,6,9-trioxatetracosanefosfonio]-2-hidroxipropano-1-fosfato; 3-[N,N-dipropil-N-3-dodecoxi-2-hidroxipropil-amonio]-propano-1-fosfonato; 3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-propano-1-sulfonato; 3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-2-hidroxi-propano-1-sulfonato; 4-[N,N-di(2(2-hidroxietil)-N(2-hidroxidodecil)amonio]-butano-1-carboxilato; 3-[S-etil-S-(3-dodecoxi-2-hidroxipropil)sulfonio]-propano-1-fosfato; 3-[P,P-dimetil-P-dodecilfosfonio]-propano-1-fosfonato; y S[N,N-di(3-hidroxipropil)-N-hexadecilamonio]-2-hidroxi-pentano-1-sulfato. Los grupos alquilo contenidos en dichos tensioactivos detergentes pueden ser lineales o ramificados y saturados o insaturados.
El tensioactivo de ion hfbrido apropiado para su uso en las presentes composiciones incluye una betama de la estructura general:
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Estas betamas tensioactivas tfpicamente no exhiben fuertes caracteres cationico o anionico a pH extremos ni muestran solubilidad en agua reducida en su intervalo isoelectrico. A diferencia de las sales de amonio cuaternario "externas", las betamas son compatibles con anionicos. Los ejemplos de betamas apropiadas incluyen acilamidopropildimetilbetama de coco; hexadecildimetilbetama; acil de C12-14-amidopropilbetama; acil de C8-14-amidohexildietilbetama; 4-acil de C14-16-metilamidodietilamonio-1-carboxibutano; acil de C16-18-amidodimetilbetaina; acil de C12-16-amidopentanedietilbetama; y acil de C12-16-metilamidodimetilbetaina.
Las sultamas utiles en la presente invencion incluyen aquellos compuestos que tienen la formula (R(R1)2N+R2SO3-, en la que R es un grupo hidrocarbilo de C6-C18, cada R1 es tfpica e independientemente alquilo de C1-C3, por ejemplo, metilo, y R2 es un grupo hidrocarbilo de C1-C6, por ejemplo, un grupo alquileno o hidroxialquileno de C1-C3.
Una lista tfpica de clases de ion hnbrido, y especies de estos tensioactivos, se da en la patente de EE.UU. No.
3.929.678 concedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan ejemplos adicionales en "Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I y II by Schwartz, Perry and Berch).
En una realizacion, la composicion de la presente invencion incluye una betama. Por ejemplo, la composicion puede incluir cocoamidopropilbetama.
Adyuvantes
La composicion antimicrobiana preparada por un metodo de la invencion tambien puede incluir cualquier numero de adyuvantes. Espedficamente, la composicion de la invencion puede incluir disolvente antimicrobiano, agente antimicrobiano, agente humectante, agente antiespumante, espesante, un tensioactivo, agente espumante, agente de solidificacion, agente potenciador estetico (es decir, colorante (por ejemplo, pigmento), aroma o perfume), agente estabilizante (por ejemplo, HEDP) entre cualquier numero de constituyentes que se pueden agregar a la composicion. Dichos adyuvantes se pueden preformular con la composicion antimicrobiana de la invencion o anadir al sistema simultaneamente, o incluso despues, de la adicion de la composicion antimicrobiana. La composicion de la invencion tambien puede contener cualquier cantidad de otros constituyentes segun lo requiera la aplicacion, que son conocidos y que pueden facilitar la actividad de la presente invencion. El (los) adyuvante (s) se puede (n) anadir a la presente composicion de acido carboxflico en el deposito de dia, en una conduccion o conducto despues del catalizador de reaccion, o en el aparato o sistema que usa la composicion de acido peroxicarboxflico.
Disolvente antimicrobiano
Cualquiera de una variedad de disolventes puede ser util como disolventes antimicrobianos en las composiciones.
Se puede anadir disolvente antimicrobiano a las composiciones de uso antes del uso. Los disolventes antimicrobianos apropiados incluyen acetamidofenol; acetanilida; acetofenona; 2-acetil-1-metilpirrol; acetato de bencilo; alcohol bendlico; benzoato de bencilo; benciloxietanol; aceites esenciales (por ejemplo, benzaldelddo, pinenos, terpineoles, terpinenos, carvona, cinnamaldehido, borneol y sus esteres, citrales, ionenos, aceite de jazmm, limoneno, dipenteno, linalool y sus esteres); diester dicarboxilatos (por ejemplo, esteres dibasicos) tales como adipato de dimetilo, succinato de dimetilo, glutarato de dimetilo (incluyendo los productos disponibles con las denominaciones comerciales DBE, DBE-3, DBE-4, DBE-5, DBE-6, DBE-9, DBE-IB) y DBE-ME de DuPont Nylon), malonato de dimetilo, adipato de dietilo, succinato de dietilo, glutarato de dietilo, succinato de dibutilo, y glutarato de dibutilo; sebacato de dimetilo, pimelato de dimetilo, suberato de dimetilo; carbonatos de dialquilo tales como carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de dipropilo, carbonato de diisopropilo y carbonato de dibutilo; organonitrilos tales como acetonitrilo y benzonitrilo; y esteres de ftalato tales como ftalato de dibutilo, ftalato de dietilhexilo y ftalato de dietilo. Se pueden usar mezclas de disolventes antimicrobianos si se desea.
El disolvente antimicrobiano se puede seleccionar en funcion de las caractensticas de la superficie y los microbios a los que se aplicara la composicion antimicrobiana y de la naturaleza de cualquier revestimiento, suelo u otro material que se pondra en contacto con la composicion antimicrobiana y, opcionalmente, se retirara de la superficie. Los disolventes polares, y los disolventes que son capaces de formar enlaces de hidrogeno, generalmente funcionaran bien en una variedad de superficies y microbios y, de este modo, se pueden seleccionar para tales aplicaciones. En ciertas aplicaciones, el disolvente antimicrobiano se puede seleccionar para un alto punto de inflamacion (por ejemplo, mayor de alrededor de 30°C, mayor de alrededor de 50°C o mayor de alrededor de 100°C), bajo olor y baja toxicidad humana y animal.
En una realizacion, el disolvente antimicrobiano es compatible como un aditivo o sustancia alimentaria indirecta o directa; especialmente aquellos descritos en el Code of Federal Regulations (CFR), Title 21 - Food and Drugs, partes 170 a 186. Las composiciones de la invencion deben contener suficiente disolvente antimicrobiano para proporcionar el porcentaje y tipo de reduccion microbiana deseados.
La presente composicion puede incluir una cantidad efectiva de disolvente antimicrobiano, tal como de alrededor de 0,01% en peso a alrededor de 60% en peso de disolvente antimicrobiano, de alrededor de 0,05% en peso a alrededor de 15% en peso de disolvente antimicrobiano, o de alrededor de 0,08% en peso a alrededor de 5% en peso de disolvente antimicrobiano.
Agente antimicrobiano adicional
Las composiciones antimicrobianas preparadas por un metodo de la invencion pueden contener un agente antimicrobiano adicional. Se puede anadir un agente antimicrobiano adicional a las composiciones de uso antes del uso. Los agentes antimicrobianos apropiados incluyen esteres carboxflicos (por ejemplo, p-hidroxialquilbenzoatos y alquilcinamatos), acidos sulfonicos (por ejemplo , acido dodecilbencenosulfonico), compuestos de yodo o compuestos halogenados activos (por ejemplo, halogenos elementales, oxidos de halogeno (por ejemplo, NaOCl, HOCl, HOBr, CO2), yodo, interhaluros (por ejemplo, monocloruro de yodo, dicloruro de yodo, tricloruro de yodo, tetracloruro de yodo, cloruro de bromo, monobromuro de yodo, o dibromuro de yodo), polihaluros, sales de hipoclorito, acido hipocloroso, sales de hipobromito, acido hipobromoso, cloro- y bromo-hidantomas, dioxido de cloro y clorito de sodio), peroxidos organicos que incluyen peroxido de benzoilo, peroxidos de alquilbenzoilo, ozono, generadores de oxfgeno singlete y mezclas de los mismos, derivados fenolicos (por ejemplo, o-fenilfenol, o-bencil-pclorofenol , terc-amilfenol y alquil de C1-C6- hidroxibenzoatos), compuestos de amonio cuaternario (por ejemplo, cloruro de alquildimetilbencilamonio, cloruro de dialquildimetilamonio y mezclas de los mismos), y mezclas de tales agentes antimicrobianos, en una cantidad suficiente para proporcionar el grado deseado de proteccion microbiana. En una realizacion, la presente composicion puede incluir acido peroxicarboxflico y/o peroxido de hidrogeno anadidos.
La presente composicion puede incluir una cantidad efectiva de agente antimicrobiano, tal como de alrededor de 0,001% en peso a alrededor de 60% en peso de agente antimicrobiano, de alrededor de 0,01% en peso a alrededor de 15% en peso de agente antimicrobiano, o de alrededor de 0,08% en peso a alrededor de 2,5% en peso de agente antimicrobiano.
Hidrotropo
La composicion empleada en los metodos de la invencion tambien puede incluir un hidrotropo copulador o solubilizante. Tales materiales se pueden usar para asegurar que la composicion permanezca en fase estable y en una sola forma acuosa altamente activa. Tales hidrotropos solubilizantes o copuladores se pueden usar en composiciones que mantienen la estabilidad de fase pero no dan como resultado una interaccion composicional no deseada.
Las clases representativas de hidrotropos solubilizantes o agentes de copulacion incluyen un tensioactivo anionico tal como un alquilsulfato, un alquil- o alcano-sulfonato, un alquilbenceno lineal- o naftaleno-sulfonato, un alcanosulfonato secundario, alquileter(sulfato o sulfonato), un alquil(fosfato o fosfonato), ester del acido dialquilsulfosucdnico, esteres de azucar (por ejemplo , esteres de sorbitan ) y un alquil de C8-C-i0-glucosido.
Los agentes de copulacion preferidos para uso en los metodos de la invencion incluyen n-octanosulfonato y sulfonatos aromaticos tales como alquilarilsulfonato (por ejemplo, xilenosulfonato o naftalenosulfonato de sodio). Muchos solubilizantes hidrotropos exhiben independientemente cierto grado de actividad antimicrobiana a pH bajo. Tal accion aumenta la eficacia de la invencion, pero no es un criterio primario usado en la seleccion de un agente solubilizante apropiado. Dado que la presencia del material de acido peroxicarboxflico en el estado neutro protonado proporciona una actividad biocida o antimicrobiana beneficiosa, el agente de copulacion se debe seleccionar no por su actividad antimicrobiana independiente sino por su capacidad para proporcionar una estabilidad efectiva de la composicion de una sola fase en presencia de materiales de acido peroxicarboxflico sustancialmente insoluble y las composiciones mas solubles de la invencion. En general, se puede usar cualquier cantidad de tensioactivos consistente con el proposito de este constituyente.
Los tensioactivos anionicos utiles en la invencion incluyen alquilcarboxilatos, (alquilbenceno lineal)-sulfonatos, parafinasulfonatos y (n-alcano secundario)sulfonatos, esteres sulfosuccinato y alcoholes lineales sulfatados.
Los tensioactivos de ion tubrido o anfoteros utiles en la invencion incluyen acidos 9-N-alquilaminopropionicos, acidos n-alquil-9-iminodipropionicos, imidazolinacarboxilatos, n-alquil-betamas, oxidos de amina, sulfobetamas y sultamas. Los tensioactivos no ionicos utiles en el contexto de esta invencion son generalmente compuestos de polieter (tambien conocidos como poli(oxido de alquileno), polioxialquileno o polialquilenglicol). Mas particularmente, los compuestos de polieter son generalmente compuestos de polioxipropileno o polioxietilenglicol. Tfpicamente, los tensioactivos utiles en el contexto de esta invencion son copolfmeros de bloques de polioxipropileno organico sintetico (PO) - polioxietileno (EO). Estos tensioactivos tienen un polfmero dibloque que incluye un bloque de EO y un bloque de PO, un bloque central de unidades de polioxipropileno (PO), y que tienen bloques de polioxietileno injertados en la unidad de polioxipropileno o un bloque central de EO con bloques de PO unidos. Ademas, este tensioactivo puede tener bloques adicionales de polioxietileno o polioxipropileno en la molecula. El peso molecular promedio de los tensioactivos utiles vana de alrededor de 1.000 a alrededor de 40.000 y el contenido en porcentaje en peso de oxido de etileno vana alrededor de 10-80% en peso.
Tambien son utiles en el contexto de esta invencion los tensioactivos que incluyen alcoxilatos de alcohol que tienen bloques de EO, PO y BO. Los alcoxilatos de alcohol alifatico primario de cadena lineal pueden ser particularmente utiles como agentes laminadores. Tales alcoxilatos tambien estan disponibles en varias fuentes, incluyendo BASF Wyandotte, donde se conocen como tensioactivos "Plurafac". Un grupo particular de alcoxilatos de alcohol que se encuentra que son utiles son aquellos que tienen la formula general R-(EO)m-(PO)n en la que m es un numero entero alrededor de 2-10 y n es un numero entero alrededor de 2-20. R puede ser cualquier radical apropiado, tal como un grupo alquilo de cadena lineal que tiene alrededor de 6-20 atomos de carbono.
Otros tensioactivos no ionicos utiles de la invencion incluyen alcoxilatos de alcohol alifatico protegidos. Estas protecciones de los extremos incluyen, pero no estan limitadas a, metilo, etilo, propilo, butilo, bencilo y cloro. El alcohol alcoxilado util incluye oxidos de etilendiaminaetileno, oxidos de etilendiaminapropileno, mezclas de los mismos y compuestos de etilendiamina EO-PO, incluyendo los vendidos con el nombre comercial Tetronic. Preferentemente, tales tensioactivos tienen un peso molecular de alrededor de 400 a 10.000. La proteccion mejora la compatibilidad entre el peroxido de hidrogeno no ionico y el oxidante y el acido peroxicarboxflico, cuando se formula en una sola composicion. Otros tensioactivos no ionicos utiles son alquilpoliglicosidos.
Otro agente tensioactivo no ionico util de la invencion es un alcoxilato de acido graso en el que el tensioactivo incluye un resto acido graso con un grupo ester que incluye un bloque de EO, un bloque de PO o un bloque mixto o grupo hetero. Los pesos moleculares de tales tensioactivos vanan de alrededor de 400 a alrededor de 10.000, un tensioactivo preferido tiene un contenido de EO de alrededor de 30 a 50% en peso y en el que el resto acido graso contiene de alrededor de 8 a alrededor de 18 atomos de carbono.
De forma similar, tambien se ha encontrado que son utiles en la invencion los alcoxilatos de alquilfenol. Tales tensioactivos se pueden preparar a partir de un resto alquilfenol que tiene un grupo alquilo con de 4 a alrededor de 18 atomos de carbono, puede contener un bloque de oxido de etileno, un bloque de oxido de propileno o un bloque mixto de oxido de etileno y oxido de propileno o resto de polfmero hetero. Preferentemente, tales tensioactivos tienen un peso molecular de alrededor de 400 a alrededor de 10.000 y tienen de alrededor de 5 a alrededor de 20 unidades de oxido de etileno, oxido de propileno o mezclas de los mismos.
La concentracion de hidrotropo util en la presente invencion generalmente vana de alrededor de 0,1% a alrededor de 20% en peso, preferentemente de alrededor de 0,5% a alrededor de 10% en peso, lo mas preferentemente de alrededor de 1% a alrededor de 4% en peso.
Agentes humectantes o antiespumantes
Tambien son utiles en la composicion preparada por un metodo de la invencion agentes humectantes y desespumantes. Los agentes humectantes funcionan para aumentar el contacto superficial o la actividad de penetracion de la composicion antimicrobiana de la invencion. Los agentes humectantes que se pueden usar en la composicion de la invencion incluyen cualquiera de los constituyentes conocidos en la tecnica para aumentar la actividad superficial de la composicion de la invencion.
En general, los desespumantes que se pueden usar segun la invencion incluyen sflice y siliconas; acidos o esteres alifaticos; alcoholes; sulfatos o sulfonatos; aminas o amidas; compuestos halogenados tales como fluoroclorohidrocarburos; aceites vegetales, ceras, aceites minerales y sus derivados sulfatados; jabones de acidos grasos tales como jabones de metales alcalinos, alcalinoterreos; y fosfatos y esteres fosfato tales como alquildifosfatos alcalinos, y tributilfosfatos, entre otros; y mezclas de los mismos.
En una realizacion, las presentes composiciones pueden incluir agentes antiespumantes o desespumantes que son de calidad de grado alimentario, dada la aplicacion del metodo de la invencion. Para este fin, uno de los agentes antiespumantes mas efectivos incluye siliconas. Las siliconas como la dimetilsilicona, glicolpolisiloxano, metilfenolpolisiloxano, trialquil- o tetralquil-silanos, desespumantes de sflice hidrofoba y mezclas de los mismos se pueden usar en aplicaciones de desespumado. Los desespumantes comerciales comunmente disponibles incluyen siliconas como Ardefoam® de Armor Industrial Chemical Company, que es una silicona unida en una emulsion organica; Foam Kill® o Kresseo® disponibles de Krusable Chemical Company, que son desespumantes de tipo silicona y no silicona, asf como esteres de silicona; y Anti-Foam A® y DC-200 de Dow Corning Corporation, que son siliconas de tipo de grado alimentario, entre otras. Estos desespumantes pueden estar presentes en un intervalo de concentracion de alrededor de 0,01% en peso a 5% en peso, de alrededor de 0,01% en peso a 2% en peso, o de alrededor de 0,01% en peso a alrededor de 1% en peso.
Agentes espesantes o gelificantes.
Las composiciones pueden incluir cualquiera de una variedad de espesantes conocidos. Los espesantes apropiados incluyen gomas naturales tales como goma de xantano, goma guar u otras gomas de mudlago de plantas; espesantes basados en polisacaridos, tales como alginatos, almidones y polfmeros celulosicos (por ejemplo, carboximetilcelulosa); espesantes de poliacrilatos; y espesantes hidrocoloides, como la pectina. En una realizacion, el espesante no deja residuos contaminantes en la superficie de un objeto. Por ejemplo, los agentes espesantes o gelificantes pueden ser compatibles con alimentos u otros productos sensibles en areas de contacto. En general, la concentracion de espesante empleada en las presentes composiciones o metodos estara dictada por la viscosidad deseada dentro de la composicion final. Sin embargo, como pauta general, la viscosidad del espesante dentro de la presente composicion vana de alrededor de 0,1% en peso a alrededor de 1,5% en peso, de alrededor de 0,1% en peso a alrededor de 1,0% en peso, o de alrededor de 0,1% en peso a alrededor de 0,5% en peso.
Agente de blanqueo
La composicion puede incluir un agente de blanqueo conocido, tal como un compuesto halogenado activo. Los agentes de blanqueo apropiados incluyen cualquiera de los agentes de blanqueo bien conocidos capaces de retirar manchas de sustratos como platos, cubiertos, ollas y sartenes, tejidos, encimeras, electrodomesticos, suelos, etc. sin danar significativamente el sustrato. Una lista no limitante de blanqueadores incluye hipocloritos, cloruros, fosfatos clorados, cloroisocianatos, cloroaminas, etc.; y compuestos de peroxido tales como peroxido de hidrogeno, perboratos, percarbonatos, etc. Generalmente, si la aplicacion requiere un agente activo sensible al color, generalmente se prefieren en general los blanqueadores tales como los compuestos de peroxido. Sin embargo, si la aplicacion no requiere sensibilidad al color, se pueden usar blanqueantes halogenados.
Los agentes de blanqueo apropiados incluyen aquellos que liberan una especie halogenada activa tal como cloro, bromo, ion hipoclorito, iones hipobromuro, en condiciones que normalmente se encuentran en procedimientos de limpieza tfpicos. El compuesto halogenado activo puede ser, por ejemplo, una fuente de un halogeno elemental libre o -OX en el que X es Cl o Br, en condiciones normalmente usadas en procedimientos de limpieza de blanqueo con detergente. En una realizacion, el compuesto halogenado activo libera especies de cloro o bromo. En una realizacion, el compuesto halogenado activo libera cloro.
Los compuestos que liberan cloro incluyen dicloroisocianurato de potasio, dicloroisocianurato de sodio, fosfato de trisodio clorado, hipoclorito de calcio, hipoclorito de litio, monocloramina, dicloroamina, pentaisocianurato de [(monotricloro)-tetra(dicloromonopotasio)], paratoluenosulfondicloroamida, tricloromelamina, N-cloramelina, N-clorosuccinimida, N,N'-dicloroazodicarbonamida, N-cloroacetil-urea, N,N'-diclorobiuret, diciandiamida clorada, acido triclorocianurico, dicloroglicoluriol, 1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoma, 1-3-dicloro-5-etil-5-metilhidantoma, 1-cloro-3-bromo-5-etil-5-metilhidantoma, diclorohidantoma, tricloromelamina, sulfondicloroamida, acido triclorocianurico, sales o hidratos de los mismos, y mezclas de los mismos. En una realizacion, un compuesto que libera cloro incluye dicloroisocianurato de sodio. Un compuesto organico que libera cloro puede ser suficientemente soluble en agua para tener una constante de hidrolisis (K) de alrededor de 10'4 o mayor.
Tambien se pueden usar fuentes de cloro encapsuladas para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composicion (veanse, por ejemplo, las Patentes de EE.u U. Nos. 4.618.914 y 4.830.773, cuyas descripciones se incorporan aqrn como referencia).
Un agente de blanqueo tambien puede incluir un agente que contiene o actua como una fuente de oxfgeno activo. El compuesto de oxfgeno activo actua para proporcionar una fuente de oxfgeno activo, por ejemplo, puede liberar oxfgeno activo en disoluciones acuosas. Un compuesto de oxfgeno activo puede ser inorganico u organico, o puede ser una mezcla de los mismos. Algunos ejemplos de compuestos de oxfgeno activo incluyen compuestos de peroxfgeno o aductos de compuestos de percwgeno. Algunos ejemplos de compuestos o fuentes de ox^geno activo incluyen peroxido de hidrogeno, perboratos, carbonato de sodio peroxihidrato, fosfatos peroxihidratos, permonosulfato de potasio y perborato de sodio mono- y tetra-hidrato, con y sin activadores tales como tetraacetiletilendiamina, y similares.
En una realizacion el blanqueador es una sal de metal alcalino de un cloroisocianurato, un hidrato del mismo o una mezcla de los mismos. El dicloroisocianurato dihidrato, un compuesto apropiado que libera cloro esta disponible comercialmente. Este compuesto puede estar representado por la formula:
NaCl2C3NaO32H2O.
La composicion tambien puede incluir una cantidad efectiva de un activador de blanqueo conocido, tal como tetraacetiletilendiamina o un metal, tal como manganeso.
La composicion puede incluir agente de blanqueo a alrededor de 0,5% a 20% en peso, de alrededor de 1 a 10% en peso, o de alrededor de 2 a 8% en peso de la composicion. La composicion puede incluir hasta alrededor de 10% en peso de agente de blanqueo, y en algunas realizaciones, de alrededor de 0,1 a alrededor de 6% en peso.
Composiciones de uso
Las composiciones preparadas por un metodo de la invencion incluyen composiciones de concentrado y composiciones de uso. Por ejemplo, una composicion de concentrado se puede diluir, por ejemplo, con agua, para formar una composicion de uso. En una realizacion, una composicion de concentrado se puede diluir a una disolucion de uso antes de la aplicacion a un objeto. Por razones de econoirna, el concentrado se puede comercializar y un usuario final puede diluir el concentrado con agua o un diluyente acuoso hasta una disolucion de uso.
El nivel de componentes activos en la composicion de concentrado depende del factor de dilucion deseado y de la actividad deseada del compuesto de acido peroxicarboxflico. Generalmente, se usa una dilucion de alrededor de 0,03 litros (1 onza fluida) en alrededor de 75,7 litros (20 galones) de agua a alrededor de 0,15 litros (5 onzas fluidas) a alrededor de 3,8 litros (1 galon) de agua para composiciones antimicrobianas acuosas. Mas altas diluciones de uso se pueden emplear si se puede emplear una elevada temperatura de uso (mayor de 25°C) o tiempo de exposicion prolongado (mayor de 30 segundos). En el lugar de uso tfpico, el concentrado se diluye con una proporcion importante de agua usando agua de grifo o de servicio comunmente disponible mezclando los materiales en una relacion de dilucion de alrededor de 3 a alrededor de 0,6 litros (20 onzas) de concentrado por 380 litros (100 galones) de agua.
Por ejemplo, una composicion de uso puede incluir de alrededor de 0,01% a alrededor de 4% en peso de una composicion concentrada y de alrededor de 96 a alrededor de 99,99% en peso de diluyente; de alrededor de 0,5 a alrededor de 4% en peso de una composicion concentrada y de alrededor de 96 a alrededor de 99,5% en peso de diluyente; alrededor de 0,5, alrededor de 1, alrededor de 1,5, alrededor de 2, alrededor de 2,5, alrededor de 3, alrededor de 3,5 o alrededor de 4% en peso de una composicion concentrada; de alrededor de 0,01 a alrededor de 0,1% en peso de una composicion concentrada; o alrededor de 0,01, alrededor de 0,02, alrededor de 0,03, alrededor de 0,04, alrededor de 0,05, alrededor de 0,06, alrededor de 0,07, alrededor de 0,08, alrededor de 0,09 o alrededor de 0,1% en peso de una composicion concentrada. Las cantidades de un ingrediente en una composicion de uso se pueden calcular a partir de las cantidades enumeradas anteriormente para las composiciones concentradas y estos factores de dilucion.
Los presentes metodos pueden emplear acido peroxicarboxflico a una concentracion efectiva para reducir la poblacion de uno o mas microorganismos. Tales concentraciones efectivas incluyen de alrededor de 2 a alrededor de 500 ppm de acido peroxicarboxflico de cadena media, de alrededor de 2 a alrededor de 300 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 5 a alrededor de 100 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 5 a alrededor de 60 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 5 a alrededor de 45 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 5 a alrededor de 35 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 5 a alrededor de 25 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 8 a alrededor de 50 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 10 a alrededor de 500 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 10 a alrededor de 50 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 40 a alrededor de 140 ppm acido peroxicarboxflico, de alrededor de 100 a alrededor de 250 ppm de acido peroxicarboxflico, o de alrededor de 200 a alrededor de 300 ppm de acido peroxicarboxflico. En una realizacion, la composicion de uso puede incluir de alrededor de 2 a alrededor de 500 ppm de acido peroxicarboxflico, de alrededor de 5 a alrededor de 2.000 ppm de acido carboxflico, de alrededor de 95 a alrededor de 99,99% en peso de vehnculo y/o diluyente (por ejemplo, agua); y de alrededor de 2 a alrededor de 23.000 ppm de poli(oxido de alquileno), poli(oxido de alquileno) protegido, tensioactivo alcoxilado, tensioactivo anionico o una mezcla de los mismos.
El nivel de especies reactivas, tales como acidos peroxicarboxflicos y/o peroxido de hidrogeno, en una composicion de uso puede ser afectado, tfpicamente disminuido, por la materia organica que se encuentra en o se anade a la composicion de uso. Por ejemplo, cuando la composicion de uso es un bano o aerosol usado para lavar un objeto, la suciedad sobre el objeto puede consumir peroxiacido y peroxido. De este modo, las cantidades de ingredientes en las composiciones de uso se refieren a la composicion antes o al principio del uso, entendiendo que las cantidades disminuiran a medida que se anada materia organica a la composicion de uso.
En una realizacion, la presente composicion de uso se puede hacer mas acida haciendo pasar el concentrado a traves de una columna acidificante, o anadiendo acidulante adicional a la composicion de uso.
Otras composiciones de fluido
Los presentes metodos y composiciones pueden incluir un fluido crftico, casi crftico o supercrftico (densificado) y un agente antimicrobiano o una composicion gaseosa de un agente antimicrobiano. El fluido densificado puede ser un fluido casi crftico, crftico, supercrftico u otro tipo de fluido con propiedades de un fluido supercrftico. Los fluidos apropiados para la densificacion incluyen dioxido de carbono, oxido nitroso, amomaco, xenon, cripton, metano, etano, etileno, propano, ciertos fluoroalcanos (por ejemplo, clorotrifluorometano y monofluorometano) y similares, o mezclas de los mismos. Los fluidos apropiados incluyen dioxido de carbono.
En una realizacion, las presentes composiciones o metodos incluyen dioxido de carbono densificado, acido peroxicarboxflico y acido carboxflico. Tal composicion se puede denominar una composicion de acido peroxicarboxflico fluido densificado. En otra realizacion, la composicion antimicrobiana incluye el fluido, un agente antimicrobiano y cualquiera de los ingredientes opcionales o anadidos, pero esta en forma de un gas.
Las composiciones antimicrobianas de fluido densificado se pueden aplicar mediante cualquiera de varios metodos conocidos por las personas de experiencia en la tecnica. Tales metodos incluyen descargar en un objeto un recipiente que contiene fluido densificado y agente antimicrobiano. La fase acuosa, que incluye peroxido de hidrogeno, se retiene ventajosamente en el dispositivo. El gas descargado incluye una cantidad efectiva de agente antimicrobiano que hace que las composiciones fluidas densificadas de acido peroxicarboxflico sean efectivos agentes antimicrobianos.
Debido a la naturaleza de alta presion de las composiciones fluidas densificadas de la invencion, estas composiciones se aplican ftpicamente al descargar un recipiente que contiene la composicion a traves de un dispositivo de alivio de presion que esta disenado para promover una cobertura eficiente rapida de un objeto. Los dispositivos que incluyen tal dispositivo de alivio de presion incluyen pulverizadores, nebulizadores, espumadores, aplicadores de almohadilla de espuma, aplicadores de cepillo o cualquier otro dispositivo que pueda permitir la expansion de los materiales fluidos desde alta presion a presion ambiental mientras se aplica el material a un objeto. La composicion de acido peroxicarboxflico fluido densificado tambien se puede aplicar a un objeto por cualquiera de una variedad de metodos conocidos para aplicar agentes gaseosos a un objeto.
Las composiciones antimicrobianas fluidas densificadas se pueden preparar haciendo reaccionar un sustrato oxidable con un agente oxidante en un medio que comprende un fluido densificado para formar una composicion antimicrobiana. Esta reaccion se lleva a cabo tfpicamente en un recipiente apropiado para contener un fluido densificado. La reaccion puede incluir la adicion al recipiente del sustrato oxidable y del agente oxidante, y la adicion de fluido al recipiente para formar el fluido densificado. En una realizacion, la reaccion es entre un acido carboxflico y peroxido de hidrogeno para formar el acido peroxicarboxflico correspondiente. El peroxido de hidrogeno se suministra comunmente en forma de una disolucion acuosa de peroxido de hidrogeno.
Los fluidos supercrfticos, subcrfticos, casi supercrfticos y otros fluidos densos y disolventes que se pueden emplear con tales fluidos se describen en la Patente de EE.UU. No. 5.306.350, expedida el 26 de abril de 1994 a Hoy et al., que se incorpora aqrn como referencia para tal descripcion. Las formas supercrfticas y otras formas densas de dioxido de carbono y codisolventes, cotensioactivos y otros aditivos que se pueden emplear con estas formas de dioxido de carbono se describen en la Patente de EE.UU. No. 5.866.005, expedida el 2 de febrero de 1999 a DeSimone et al., que se incorpora aqrn como referencia para tal descripcion.
Metodos que emplean las composiciones de acido peroxicarboxftico
Aqrn se describen metodos que emplean las presentes composiciones de acido peroxicarboxflico. Tfpicamente, estos metodos emplean la actividad antimicrobiana o blanqueadora del acido peroxicarboxflico. Por ejemplo, la invencion incluye un metodo para reducir una poblacion microbiana, un metodo para reducir la poblacion de un microorganismo en la piel, un metodo para tratar una enfermedad de la piel, un metodo para reducir un olor o un metodo para blanquear. Estos metodos pueden operar en un objeto, superficie, en un cuerpo o corriente de agua o un gas, o similares, poniendo en contacto el objeto, la superficie, el cuerpo o la corriente con una composicion estabilizada de ester de acido peroxicarboxflico de la invencion. El contacto puede incluir cualquiera de los numerosos metodos para aplicar una composicion, tal como pulverizar la composicion, sumergir el objeto en la composicion, tratar con espuma o gel el objeto con la composicion, o una combinacion de los mismos.
Las composiciones preparadas por un metodo de la invencion se pueden usar para una variedad de aplicaciones domesticas o industriales, por ejemplo, para reducir poblaciones microbianas o virales en una superficie o un objeto o en un cuerpo o corriente de agua. Las composiciones se pueden aplicar en una variedad de areas que incluyen cocinas, banos, fabricas, hospitales, consultorios dentales y plantas de alimentos, y se pueden aplicar a una variedad de superficies duras o blandas que tienen una topograffa lisa, irregular o porosa. Las superficies duras apropiadas incluyen, por ejemplo, superficies arquitectonicas (por ejemplo, suelos, paredes, ventanas, fregaderos, mesas, mostradores y letreros); utensilios de comida; instrumentos y dispositivos medicos o quirurgicos de superficie dura; y envases de superficie dura. Tales superficies duras pueden estar hechas de una variedad de materiales que incluyen, por ejemplo, ceramica, metal, vidrio, madera o plastico duro. Las superficies blandas apropiadas incluyen, por ejemplo, papel; medios filtrantes, ropa de cama y prendas de hospital y quirurgicas; instrumentos y dispositivos medicos o quirurgicos de superficie blanda; y envases de superficie blanda. Tales superficies blandas pueden estar hechas de una variedad de materiales que incluyen, por ejemplo, papel, fibra, tela tejida o no tejida, plasticos blandos y elastomeros. Las composiciones de la invencion tambien se pueden aplicar a superficies blandas tales como alimentos y piel (por ejemplo, una mano). Las presentes composiciones se pueden emplear como un higienizante o desinfectante ambiental espumante o no espumante.
Las composiciones antimicrobianas preparadas por un metodo de la invencion se pueden incluir en productos tales como esterilizantes, higienizantes, desinfectantes, conservantes, desodorantes, antisepticos, fungicidas, germicidas, esporicidas, virucidas, detergentes, blanqueadores, limpiadores de superficies duras, jabones de mano, desinfectantes de manos sin agua, y ropas de quirofano previa o posteriores a la cirugfa.
Las composiciones antimicrobianas tambien se pueden usar en productos veterinarios tales como tratamientos de la piel de mairnferos o en productos para higienizar o desinfectar recintos de animales, corrales, estaciones de bebida, y areas de tratamiento veterinario, tales como mesas de inspeccion y salas de operacion. Las presentes composiciones se pueden emplear en un bano de pies antimicrobiano para ganado o personas.
Las composiciones se pueden emplear para reducir la poblacion de microorganismos patogenos, tales como patogenos de seres humanos, animales y similares. Las composiciones pueden exhibir actividad contra patogenos que incluyen hongos, mohos, bacterias, esporas y virus, por ejemplo, S. aureus, E. coli, estreptococos, Legionella, Pseudomonas aeruginosa, micobacterias, tuberculosis, fagos o similares. Tales patogenos pueden provocar una variedad de enfermedades y trastornos, que incluyen mastitis u otras enfermedades de ordeno de marnfferos, tuberculosis y similares. Las composiciones de la presente invencion pueden reducir la poblacion de microorganismos en la piel u otras superficies externas o mucosas de un animal. Ademas, las presentes composiciones pueden matar microorganismos patogenos que se propagan mediante transferencia por agua, aire o un sustrato de superficie. La composicion solo se necesita aplicar a la piel, u otras superficies externas o de mucosas de un animal, agua, aire o superficie de un animal.
Las composiciones antimicrobianas tambien se pueden usar en alimentos y especies vegetales para reducir las poblaciones microbianas superficiales; usar en los sitios de fabricacion o procesado de tales alimentos y especies vegetales; o usar para tratar aguas de proceso alrededor de tales sitios. Por ejemplo, las composiciones se pueden usar en lmeas de transporte de alimentos (por ejemplo, como aerosoles de cinta); tolva y bandejas profundas de lavado a mano; instalaciones de almacenamiento de alimentos; sistemas de circulacion de aire anti deterioro; equipo de refrigeracion y enfriamiento; enfriadores y calentadores de bebidas, escaldadoras, tablas de cortar, areas de tercer fregadero y enfriadores de carne o dispositivos de escaldado. Las composiciones de la invencion se pueden usar para tratar aguas de transporte de productos tales como las que se encuentran en canales, transportes por tubenas, cortadoras, rebanadoras, escaldadoras, sistemas de retorta, arandelas y similares. Los productos alimenticios particulares que se pueden tratar con las composiciones de la invencion incluyen huevos, carnes, semillas, hojas, frutas y verduras. Las superficies particulares de las plantas incluyen hojas, rames, semillas, pieles o cascaras, tallos, tallos, tuberculos, cormos, frutas y similares tanto cosechadas como en crecimiento. Las composiciones tambien se pueden usar para tratar animales en canal para reducir los niveles microbianos tanto patogenos como no patogenos.
La composicion es util en la limpieza o higienizacion de contenedores, instalaciones de procesado o equipo en el servicio de alimentos o industrias de procesado de alimentos. Las composiciones antimicrobianas tienen un valor particular para uso en materiales y equipo de envasado de alimentos, y especialmente para envasado aseptico fno o caliente. Los ejemplos de instalaciones de procesado en las que se puede emplear la composicion de la invencion incluyen una lmea de leche de vaquena, un sistema de elaboracion continua, lmeas de procesado de alimentos tales como sistemas de alimentos bombeables y lmeas de bebidas, etc. Los artmulos de servicio de alimentos se pueden desinfectar con la composicion de la invencion. Por ejemplo, las composiciones tambien se pueden usar en maquinas de lavado de utensilios, lavavajillas, lavadoras de botellas, enfriadores de botellas, calentadores, lavadoras de tercer fregadero, areas de corte (por ejemplo, cuchillos de agua, cortadoras, cortadoras y sierras) y lavadoras de huevos. Las superficies tratables particulares incluyen envases tales como cajas de carton, botellas, pelmulas y resinas; material de cocina tales como vasos, platos, utensilios, ollas y sartenes; maquinas de lavado de ceramica; superficies expuestas del area de preparacion de alimentos tales como fregaderos, mostradores, mesas, suelos y paredes; equipos de procesado tales como depositos, cubas, conducciones, bombas y mangueras (por ejemplo, equipos de procesado de lacteos para procesar leche, queso, helado y otros productos lacteos); y vehmulos de transporte. Los recipientes incluyen botellas de vidrio, sacos de pelmula de poliolefina o PVC, latas, botellas de poliester, PEN o PET de varios volumenes (de 100 ml a 2 litros, etc.), envases de leche de un galon, envases de zumo o leche de carton, etc.
Las composiciones antimicrobianas tambien se pueden usar sobre o en otros equipos industriales y en otras corrientes de proceso industrial tales como calentadores, torres de refrigeracion, calderas, aguas de retorta, aguas de aclarado, aguas de lavado de envasado aseptico, y similares. Las composiciones se pueden usar para tratar microbios y olores en aguas recreativas tales como piscinas, spas, canales recreativos y toboganes acuaticos, fuentes y similares.
Un filtro que contiene la composicion puede reducir la poblacion de microorganismos en aire y Kquidos. Tal filtro puede retirar patogenos que se desarrollan en agua y aire, tales como Legionella.
Las composiciones se pueden emplear para reducir la poblacion de microbios, moscas de la fruta u otras larvas de insectos en un desague u otra superficie.
La composicion tambien se puede emplear sumergiendo el equipo de procesado de alimentos en la disolucion de uso, empapando el equipo durante un tiempo suficiente para higienizar el equipo, y limpiando o drenando el exceso de disolucion fuera del equipo. La composicion se puede emplear adicionalmente pulverizando o limpiando las superficies de procesado de alimentos con la disolucion de uso, manteniendo las superficies humedas durante un tiempo suficiente para higienizar las superficies y retirando el exceso de disolucion limpiando, drenando verticalmente, pasando la aspiradora, etc.
La composicion preparada por un metodo de la invencion tambien se puede usar en un metodo de higienizacion de superficies duras tales como equipo de tipo institucional, utensilios, platos, equipo o herramientas para el cuidado de la salud, y otras superficies duras. La composicion tambien se puede emplear para higienizar artfculos de ropa o tejidos que se han contaminado. La disolucion de uso se pone en contacto con cualquiera de las superficies o elementos contaminados anteriores a temperaturas de uso en el intervalo de alrededor de 4°C a 60°C, durante un penodo de tiempo efectivo para higienizar, desinfectar o esterilizar la superficie o elemento. Por ejemplo, la composicion de concentrado se puede inyectar en el agua de lavado o aclarado de una lavadora y poner en contacto con tejido contaminado durante un tiempo suficiente para desinfectar el tejido. El exceso de disolucion se puede retirar a continuacion aclarando o centrifugando el tejido.
Las composiciones antimicrobianas se pueden aplicar a microbios o a superficies sucias o limpias usando una variedad de metodos. Estos metodos pueden operar en un objeto, superficie, en un cuerpo o corriente de agua o un gas, o similares, poniendo en contacto el objeto, la superficie, el cuerpo o la corriente con una composicion de la invencion. El contacto puede incluir cualquiera de los numerosos metodos para aplicar una composicion, tal como pulverizar la composicion, sumergir el objeto en la composicion, tratar con espuma o gel el objeto con la composicion, o una combinacion de los mismos.
Un concentrado o concentracion de uso de una composicion preparada por un metodo de la presente invencion se puede aplicar a o ponen en contacto con un objeto por cualquier metodo o aparato convencional para aplicar una composicion antimicrobiana o de limpieza a un objeto. Por ejemplo, el objeto se puede limpiar, pulverizar, espumar y/o sumergir en la composicion, o una disolucion de uso preparada a partir de la composicion. La composicion se puede pulverizar, espumar o limpiar sobre una superficie; la composicion se puede hacer fluir sobre la superficie, o la superficie se puede sumergir en la composicion. El contacto puede ser manual o con maquina. Las superficies de procesado de alimentos, los productos alimenticios, las aguas de procesado o transporte de alimentos y similares se pueden tratar con composiciones lfquidas, de espuma, de gel, de aerosol, de gas, de cera, solidas o en polvo estabilizadas segun la invencion, o disoluciones que contienen estas composiciones.
La composicion se puede emplear para blanquear pasta papelera. Tal metodo incluye poner en contacto la pasta papelera con una composicion de acido peroxicarboxflico segun la presente invencion. Tal composicion de acido peroxicarboxflico puede incluir un agente blanqueante anadido.
Las composiciones se pueden emplear para el tratamiento de residuos. Tal metodo incluye poner en contacto el residuo con una composicion de acido peroxicarboxflico segun la presente invencion. Dicha composicion de acido peroxicarboxflico puede incluir un agente blanqueante anadido.
Limpiar in situ
Otras aplicaciones de limpieza de superficies duras para las composiciones antimicrobianas preparadas por un metodo de la invencion incluyen sistemas de limpieza in situ (CIP), sistemas de limpieza ex situ (COP), lavadorasdescontaminadoras, esterilizadoras, lavadoras de tejido, sistema de ultra- y nano-filtracion y filtros de aire interiores. Los sistemas de COP pueden incluir sistemas facilmente accesibles que incluyen depositos de lavado, recipientes de inmersion, cubos de mopa, depositos de almacenamiento, fregaderos, lavadoras de piezas de vehfculos, lavadoras y sistemas por lotes discontinuos y similares.
En general, la limpieza real del sistema in situ u otra superficie (es decir, la eliminacion de despojos no deseados en el mismo) se consigue con un material diferente tal como un detergente formulado que se introduce con agua calentada. Despues de esta etapa de limpieza, la presente composicion se aplicana o introducina en el sistema a una concentracion de disolucion de uso en agua no calentada, a temperatura ambiente. La CIP tfpicamente emplea caudales del orden de alrededor de 40 a alrededor de 600 litros por minuto, temperaturas desde ambiente hasta alrededor de 70°C, y tiempos de contacto de por lo menos alrededor de 10 segundos, por ejemplo, de alrededor de 30 a alrededor de 120 segundos. La presente composicion puede permanecer en disolucion en agua fna (por ejemplo, a 40°F/4°C) y agua caliente (por ejemplo, l40°F/60°C). Aunque normalmente no es necesario calentar la disolucion acuosa de uso de la presente composicion, en algunas circunstancias el calentamiento puede ser deseable para mejorar aun mas su actividad antimicrobiana. Estos materiales son utiles a cualquier temperatura concebible.
Un metodo para higienizar instalaciones de procesado in situ sustancialmente fijas incluye las siguientes etapas. La disolucion de uso de la invencion se introduce en las instalaciones de procesado a una temperatura en el intervalo de alrededor de 4°C a 60°C. Despues de la introduccion de la disolucion de uso, la disolucion se mantiene en un recipiente o se hace circular por todo el sistema durante un tiempo suficiente para higienizar las instalaciones de procesado (es decir, para matar microorganismos indeseables). Despues de que las superficies se han higienizado por medio de la presente composicion, se drena la disolucion de uso. Una vez completada la etapa de higienizacion, el sistema opcionalmente se puede aclarar con otros materiales tales como agua potable. La composicion se puede hacer circular a traves de las instalaciones de procesado durante 10 minutos o menos.
El presente metodo puede incluir la administracion de la presente composicion via administracion por aire al sitio de limpieza u otras superficies tales como el interior de tubenas y depositos. Este metodo de administracion por aire puede reducir el volumen de disolucion requerido.
Poner en contacto un producto alimenticio con la composicion de acido peroxicarboxflico
El presente metodo y sistema descrito aqu proporcionan el contacto de un producto alimenticio con una composicion de acido peroxicarboxflico empleando cualquier metodo o aparato apropiado para la aplicacion de tal composicion. Por ejemplo, el metodo y sistema de la invencion puede poner en contacto el producto alimenticio con una pulverizacion de la composicion, por inmersion en la composicion, por tratamiento con espuma o gel con la composicion, o similares. El contacto con un aerosol, una espuma, un gel o por inmersion se puede conseguir mediante una variedad de metodos conocidos por las personas expertas en la tecnica para aplicar agentes antimicrobianos a los alimentos. El contacto con el producto alimenticio puede ocurrir en cualquier localizacion en la que se pueda encontrar el producto alimenticio, como campo, sitio o planta de procesado, vehmulo, almacen, tienda, restaurante o el hogar. Estos mismos metodos tambien se pueden adaptar para aplicar las composiciones estabilizadas de la invencion a otros objetos.
Los presentes metodos requieren un cierto tiempo de contacto mmimo de la composicion con el producto alimenticio para la aparicion de un efecto antimicrobiano significativo. El tiempo de contacto puede variar con la concentracion de la composicion de uso, el metodo de aplicacion de la composicion de uso, la temperatura de la composicion de uso, la cantidad de suciedad en el producto alimenticio, el numero de microorganismos en el producto alimenticio, el tipo de agente antimicrobiano o similares. El tiempo de exposicion puede ser por lo menos de alrededor de 5 a alrededor de 15 segundos.
En una realizacion, el metodo para lavar productos alimenticios emplea una pulverizacion a presion que incluye la composicion. Durante la aplicacion de la disolucion de pulverizacion sobre el producto alimenticio, la superficie del producto alimenticio se puede mover con accion mecanica, por ejemplo, agitar, frotar, cepillar, etc. La agitacion puede ser por frotacion ffsica del producto alimenticio, por medio de la accion de la disolucion de pulverizacion a presion, por medio de sonicacion o por otros metodos. La agitacion aumenta la eficacia de la disolucion de pulverizacion para matar microorganismos, tal vez debido a una mejor exposicion de la disolucion a las grietas o pequenas colonias que contienen los microorganismos. La disolucion de pulverizacion, antes de la aplicacion, tambien se puede calentar a una temperatura de alrededor de 15 a 20°C, por ejemplo, de alrededor de 20 a 60°C para aumentar la eficacia. La composicion estabilizada por pulverizacion se puede dejar en el producto alimenticio durante una cantidad de tiempo suficiente para reducir apropiadamente la poblacion de microorganismos, y a continuacion aclarar, drenar o evaporar del producto alimenticio.
La aplicacion del material mediante pulverizacion se puede realizar usando una aplicacion manual con varilla de pulverizacion, una pulverizacion automatica del producto alimenticio que se mueve a lo largo de una lmea de produccion usando multiples cabezales de pulverizacion para asegurar el contacto completo u otro aparato de pulverizacion. Una aplicacion de pulverizacion automatica implica el uso de una cabina de pulverizacion. La cabina de pulverizacion confina sustancialmente la composicion pulverizada dentro de la cabina. La lmea de produccion mueve el producto alimenticio a traves de la entrada a la cabina de pulverizacion en la que se rocfa el producto alimenticio en todas sus superficies exteriores con aerosoles dentro de la cabina. Despues de una cobertura completa del material y el drenaje del material del producto alimenticio dentro de la cabina, el producto alimenticio puede salir de la cabina. La cabina de pulverizacion puede incluir chorros de vapor que se pueden usar para aplicar las composiciones estabilizadas de la invencion. Estos chorros de vapor se pueden usar en combinacion con agua de refrigeracion para garantizar que el tratamiento que llega a la superficie del producto alimenticio sea inferior a 65°C, por ejemplo, inferior a 60°C. La temperatura del aerosol sobre el producto alimenticio es importante para garantizar que el producto alimenticio no se altere (cocine) sustancialmente por la temperatura del aerosol. El patron de pulverizacion puede ser practicamente cualquier patron de pulverizacion util.
La inmersion de un producto alimenticio en una composicion estabilizada lfquida se puede lograr mediante cualquiera de una variedad de metodos conocidos por las personas expertas en la tecnica. Por ejemplo, el producto alimenticio se puede colocar en un deposito o bano que contenga la composicion estabilizada. Alternativamente, el producto alimenticio se puede transportar o procesar en un canal de la composicion estabilizada. La disolucion de lavado se puede agitar para aumentar la eficacia de la disolucion y la velocidad a la que la disolucion reduce los microorganismos que acompanan al producto alimenticio. La agitacion se puede obtener por metodos convencionales, que incluyen ultrasonidos, aireacion mediante burbujeo de aire a traves de la disolucion, por metodos mecanicos, tales como filtros, paletas, cepillos, chorros de lfquidos accionados por bomba, o por combinaciones de estos metodos. La disolucion de lavado se puede calentar para aumentar la eficacia de la disolucion en matar microorganismos. Despues de que el producto alimenticio se haya sumergido durante un tiempo suficiente para el efecto antimicrobiano deseado, el producto alimenticio se puede retirar del bano o del canal y la composicion estabilizada se puede lavar, drenar o evaporar del producto alimenticio.
En otra realizacion alternativa de la presente invencion, el producto alimenticio se puede tratar con una version espumante de la composicion. La espuma se puede preparar mezclando tensioactivos espumantes con la disolucion de lavado en el momento del uso. Los tensioactivos espumantes pueden ser de naturaleza no ionica, anionica o cationica. Los ejemplos de tipos de tensioactivos utiles incluyen, pero no estan limitados a, los siguientes: etoxilatos de alcohol, carboxilato de etoxilato de alcohol, oxidos de amina, alquilsulfatos, alquiletersulfato, sulfonatos, compuestos de amonio cuaternario, alquilsarcosinas, betamas y alquilamidas. El tensioactivo espumante se mezcla tipicamente en el momento del uso con la disolucion de lavado. Los niveles de disolucion de uso de los agentes espumantes son de alrededor de 50 ppm a alrededor de 2,0% en peso. En el momento del uso, se puede inyectar aire comprimido en la mezcla, a continuacion se puede aplicar a la superficie del producto alimenticio por medio de un dispositivo de aplicacion de espuma tal como un espumador de deposito o un espumador de aspiracion montado en pared.
En otra realizacion alternativa de la presente invencion, el producto alimenticio se puede tratar con una version espesada o gelificada de la composicion. En el estado espesado o gelificado, la disolucion de lavado permanece en contacto con la superficie del producto alimenticio durante periodos de tiempo mas largos, aumentando de este modo la eficacia antimicrobiana. La disolucion espesada o gelificada tambien se adherira a las superficies verticales. La composicion o la disolucion de lavado se puede espesar o gelificar usando tecnologfas existentes tales como: goma de xantano, espesantes polimericos, espesantes de celulosa o similares. Tambien se podnan usar sistemas de formacion de micelas de tipo varilla tales como oxidos de amina y contraiones anionicos. Los espesantes o agentes formadores de gel se pueden usar en el producto concentrado o mezclando con la disolucion de lavado, en el momento del uso. Los niveles tfpicos de uso de espesantes o agentes gelificantes vanan de alrededor de 100 ppm a alrededor de 10% en peso.
Envasado aseptico
En el metodo de la presente invencion, el envasado aseptico incluye poner en contacto el recipiente con una composicion segun la presente invencion. Tal contacto se puede realizar usando un dispositivo de pulverizacion o un deposito o recipiente de inmersion para poner en contacto mtimamente el interior del recipiente con la composicion durante un penodo de tiempo suficiente para limpiar o reducir la poblacion microbiana en el recipiente. El recipiente se vacfa a continuacion de la cantidad de la presente composicion usada. Despues de vaciar, el recipiente se puede aclarar con agua potable o agua esterilizada (que puede incluir un aditivo de aclarado) y vaciar de nuevo. Despues del aclarado, el recipiente se puede llenar con la bebida lfquida. El recipiente a continuacion se sella, tapa o cierra y a continuacion se envasa para envfo para su venta final.
La Figura 18 muestra un esquema para una operacion de pulverizacion/embotellado de botellas usando una composicion segun la presente invencion. La operacion puede ser una operacion aseptica fna. La Figura 18 muestra una planta 100 que puede poner en contacto botellas de bebida con una composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media para un regimen de higienizacion. En la figura 18, las botellas 110 se pasan a traves de un tunel 102 de esterilizacion. Las botellas 110a higienizadas pasan a continuacion a traves de un tunel 103 de aclarado y emergen como botellas 110b aclaradas higienizadas.
En el procedimiento, se anade una composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media a granel a un deposito 101 de almacenamiento. Comunmente, los materiales se mantienen a una temperatura de alrededor de 22°C en el deposito 101. Para obtener la concentracion de uso efectivo de la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media, el agua 105 de preparacion se combina con la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media concentrada en el deposito 101. La composicion de uso de acido peroxicarboxflico de cadena media se pasa a traves de un calentador 108 para alcanzar una temperatura de alrededor de 45-50°C. La composicion de uso de acido peroxicarboxflico de cadena media calentada se pulveriza dentro del tunel 102 de esterilizacion en y sobre todas las superficies de la botella 110. Un contacto mtimo entre la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media y la botella 110 es esencial para reducir las poblaciones microbianas a un nivel de higienizacion.
Despues del contacto con la composicion de uso de acido peroxicarboxflico de cadena media y despues de descargar cualquier exceso de composicion de las botellas, las botellas 110 higienizadas se pasan a un tunel 103 de aclarado con agua dulce. El agua 108 dulce se proporciona de un agua dulce de preparacion a un tunel 103 de aclarado por pulverizacion. El agua dulce puede incluir un aditivo de aclarado. El exceso de pulverizacion se drena desde el tunel 103 de aclarado al desague 106. Dentro del tunel 103, las botellas 110a higienizadas se aclaran a fondo con agua dulce. La retirada completa de la composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media de las botellas 110a es importante para mantener una alta calidad del producto de bebida. Las botellas 110b aclaradas e higienizadas se retiran a continuacion del tunel de aclarado.
El deposito 101 de dfa, el tunel 102 de esterilizacion 102 y el tunel 103 de aclarado se ventean todos respectivamente al depurador humedo o ventilacion 111a, 111b o 111c para retirar vapor o gases de los componentes del sistema. El material higienizante que se ha pulverizado y drenado de las botellas 110a se acumula en el fondo del tunel 102 de pulverizacion y a continuacion se recicla a traves de la conduccion de reciclado y el calentador 107 al deposito 101 de dfa.
El contacto entre las botellas y la composicion antimicrobiana de acido peroxicarboxflico de cadena media puede ser a una temperatura de mas de alrededor de 0°C, mas de 25°C, o mas de alrededor de 40°C. Se pueden usar temperaturas entre alrededor de 40°C y 90°C. En ciertas realizaciones, se emplea un tiempo de contacto a de 40°C a 60°C durante por lo menos 5 segundos, por ejemplo, por lo menos alrededor de 10 segundos.
En el llenado aseptico en fno de recipientes de 0,48 l (16 onzas) de poli(tereftalato de etileno) (botella de PET) u otros recipientes de bebidas polimericos, se ha adoptado un procedimiento que usan una composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media. La composicion de acido peroxicarboxflico de cadena media se puede diluir a una concentracion de uso de alrededor de 0,1 a alrededor de 10% en peso y mantener a una temperatura elevada efectiva de alrededor de 25°C a alrededor de 70°C, por ejemplo, de alrededor de 40°C a alrededor de 60°C. La pulverizacion o inundacion de la botella con el material asegura el contacto entre la botella y el material higienizante durante por lo menos 5, por ejemplo, alrededor de 10 segundos. Una vez completada la inundacion, la botella se puede drenar de todo el contenido durante un mmimo de 2 segundos y opcionalmente seguido de un aclarado con agua de 5 segundos con agua esterilizada usando alrededor de 200 mililitros de agua a 38°C (100°F). Si se llena opcionalmente con agua de aclarado, la botella se drena a continuacion del aclarado de agua esterilizada durante por lo menos 2 segundos y se llena inmediatamente con la bebida lfquida. El agua de aclarado puede incluir un aditivo de aclarado. Despues de completar el aclarado, las botellas usualmente mantienen menos de 10, por ejemplo, 3 mililitros de agua de aclarado despues de drenar.
Limpieza de tejido
Aqu se describen metodos y composiciones para retirar suciedad de tejidos. La composicion preparada por un metodo de la invencion se puede usar con maquinas y procesos comerciales tfpicos de limpieza o lavado de tejidos. El metodo puede incluir poner en contacto una prenda sucia en una lavadora con una composicion penetrante en forma de un prelavado acuoso, prelavado, prelavado u otra etapa antes de la etapa de limpieza. Un proceso de lavado apropiado emplea una lavadora / extractor. Los procedimientos de limpieza de ropa sucia pueden incluir procedimientos tales como lavado por inundacion, formacion de espuma, drenaje, blanqueo, aclarado, extraccion, repeticiones de los mismos o combinaciones de los mismos. La composicion de blanqueo puede incluir una composicion segun la presente invencion.
El lavado puede incluir poner en contacto la prenda sucia con una composicion de lavado. El lavado puede ser la etapa de humectacion inicial en la maquina que lleva a cabo el procedimiento de lavado. Un metodo de limpiar ropa sucia puede incluir lavar una, dos o mas veces. Las composiciones de lavado convencionales son agua (por ejemplo, agua blanda o del grifo). En los sistemas convencionales, el lavado puede separar la suciedad suelta de una prenda sucia humeda, pero poco mas. El lavado tambien se puede denominar remojo preliminar, prelimpieza o prelavado.
La limpieza con espuma puede incluir limpiar la prenda sucia con una composicion de limpieza espumosa. La composicion de limpieza espumosa tipicamente incluye tensioactivos y otros limpiadores, y puede incluir un blanqueador. La limpieza con espuma puede seguir al lavado.
El drenaje incluye retirar una composicion de limpieza, lavado u otra composicion de la prenda sucia, por ejemplo, por gravedad y/o fuerza centnfuga. El drenaje puede seguir a la limpieza con espuma. El drenaje puede ocurrir entre repeticiones de lavado. El tejido se puede limpiar con una composicion de limpieza de tejido que incluye un detergente incorporado y blanqueador de cloro en una combinacion de espuma/lejfa o en dos etapas de lavado separadas, es decir etapas de espuma con detergente incorporado seguido de una etapa de blanqueo con cloro. El blanqueo puede incluir limpiar la prenda sucia con una composicion de blanqueo. El blanqueo puede seguir al drenaje y/o limpieza con espuma. La composicion de blanqueo puede incluir una composicion preparada por un metodo segun la presente invencion.
El aclarado puede incluir poner en contacto la prenda sucia con una composicion de aclarado apropiada para retirar la composicion de limpieza (espuma y/o blanqueo) restante. La composicion de aclarado puede ser, por ejemplo, agua (por ejemplo, agua blanda o de grifo), un aclarado acido o un aclarado que incluye un suavizante. Un metodo para limpiar ropa sucia puede incluir uno, dos, tres o mas aclarados. El aclarado puede seguir al blanqueo y/o espumado.
La extraccion puede incluir retirar una composicion de aclarado de la prenda sucia, tfpicamente con fuerza centnfuga. La extraccion puede seguir a uno o mas aclarados.
El metodo y la composicion se pueden emplear en cualquiera de una variedad de tejidos. Los tejidos apropiados incluyen algodon, mezcla de algodon/poliester, poliester y similares.
La presente invencion se puede entender mejor con referencia a los siguientes ejemplos. Estos ejemplos pretenden ser representativos de las realizaciones espedficas de la invencion, y no pretenden limitar el alcance de la invencion.
Ejemplos
Ejemplo 1 - Preparar acido peroxiacetico con un aparato que incluye una columna de pretratamiento y un catalizador de reaccion
El presente aparato y metodo se emplearon para preparar las composiciones en las Tablas 1 a 4 a continuacion. Todos los valores de equilibrio eran valores calculados a partir de la Keq reportada de 2,70 para el acido peroxiacetico. En el caso de peracidos mixtos, etc., se supuso que la Keq era 2,70.
La estabilidad de algunas de las composiciones de ensayo se monitorizo con y sin estabilizador (HEDP) anadido. Tabla 1
Figure imgf000054_0001
Tabla 2
Figure imgf000054_0002
Tabla 3
Figure imgf000054_0003
Tabla 4
Figure imgf000055_0001
Tabla 5
Figure imgf000055_0002
Tabla 6 - Estabilidad de productos de acido peracetico de catalizador Dowex M31 a 21,1°C (70°F)
Figure imgf000055_0003
Tabla 7 - Estabilidad de productos de acido peracetico de catalizador Dowex M31 a 60°C (140°F)
Figure imgf000056_0001
Tabla 8 - Estabilidad de productos de acido peracetico de catalizador Dowex M31 a 21,1°C (70°F)
Figure imgf000056_0002

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un metodo para preparar un acido peroxicarboxflico, que comprende:
proporcionar una composicion Ifquida de un acido carbox^Iico y un agente oxidante;
pretratar la composicion lfquida con una columna de pretratamiento para retirar ion metalico de la composicion mixta; hacer reaccionar la composicion pretratada en presencia de un catalizador de reaccion que se puede retirar ffsicamente de la mezcla de reaccion para producir una composicion de acido carboxflico; y
recuperar la composicion de acido peroxicarboxflico,
caracterizado por el hecho de que el metodo ademas comprende
medir temperatura, presion, contenido de metal, o una combinacion de los mismos de la composicion mixta i) antes del pretratamiento y ii) en el sitio de pretratamiento durante el pretratamiento;
determinar una diferencia entre i) y ii);
si la diferencia llega o excede de un valor predeterminado:
proporcionar una senal detectable; y
interrumpir el funcionamiento de un aparato que lleva a cabo el metodo:
accionando una valvula de liberacion de presion para liberar presion en el aparato;
deteniendo el flujo de uno o mas reactivos dentro del aparato;
provocando que fluya agua dentro del sitio de pretratamiento;
provocando que fluya composicion de acido carboxflico dentro del sitio de pretratamiento;
parando el aparato; o
una combinacion de los mismos.
2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el pretratamiento comprende poner en contacto la composicion mixta y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
3. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
pretratar una composicion lfquida de acido carboxflico para retirar ion metalico de la composicion lfquida de acido carboxflico;
mezclar la composicion lfquida pretratada de acido carboxflico y agente oxidante para formar la composicion lfquida de un acido carboxflico y un agente oxidante.
4. El metodo de la reivindicacion 3, en el que el pretratamiento comprende poner en contacto la composicion lfquida de acido carboxflico y un intercambiador de cationes fuerte en forma acida o en forma de metal inerte.
5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la reaccion comprende poner en contacto la composicion pretratada y un catalizador acido fuerte insoluble.
6. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende hacer reaccionar en una columna de catalizador de reaccion insoluble; y que comprende ademas hacer reaccionar en una segunda, una tercera, y una cuarta columna de catalizador de reaccion insoluble; estando la primera, segunda, tercera, y cuarta columna de catalizador de reaccion acopladas en serie.
7. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende proporcionar una senal detectable si la diferencia de temperatura es mayor de 10°C, igual a 10°C, o mayor o igual a 10°C.
8. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
mezclar la composicion de acido peroxicarboxflico y una cantidad predeterminada de un vetnculo para formar una composicion diluida de una concentracion predeterminada de acido peroxicarboxflico;
almacenar la composicion diluida;
monitorizar la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carboxflico, agente oxidante, o una combinacion de los mismos en la composicion diluida;
si la concentracion de acido peroxicarboxflico, acido carbox^lico, agente oxidante o combinacion de los mismos es menor de un determinado valor, igual a un determinado valor, o menor o igual que un determinado valor, anadir composicion de acido peroxicarboxflico a la composicion diluida.
9. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende proporcionar una composicion lfquida de una pluralidad de acidos carboxflicos y un agente oxidante.
10. El metodo de la reivindicacion 9, que comprende ademas:
mezclar una primera composicion liquida de acido carboxflico, una segunda composicion lfquida de acido carboxflico, y agente oxidante para formar la composicion lfquida de una pluralidad de acidos carboxflicos y un agente oxidante.
11. El metodo de la reivindicacion 10, en el que la primera composicion lfquida de acido carboxflico comprende de 80 a 100% en peso de acido acetico.
12. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el agente oxidante comprende de 35 a 45% en peso de peroxido de hidrogeno.
13. El metodo de la reivindicacion 10, en el que la segunda composicion lfquida de acido carboxflico comprende de 1 a 20% en peso de acido octanoico.
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