二氧化氯发生器问答

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什么叫化学法二氧化氯发生器?

发布人:秀霸二氧化氯消毒设备 时间:2019-08-09
摘要:目前化学法二氧化氯发生器主要分为氯酸钠法、亚氯酸钠法、氯酸法、电解法这三种方法,其中氯酸钠法又分为5种制备方法,分别是:(1) 氯酸钠+硫酸+二氧化硫法(马蒂逊法) ...

目前化学法二氧化氯发生器主要分为氯酸钠法、亚氯酸钠法、氯酸法、电解法这三种方法,其中氯酸钠法又分为5种制备方法,分别是:
(1) 氯酸钠+硫酸+二氧化硫法(马蒂逊法)
(2)氯酸钠+氯化钠+硫酸法(R2法,R3法)
(3) 氯酸钠+盐酸法(全盐酸法或开斯汀法,R5法)
(4)氯酸钠+甲醇+硫酸法(索尔维法,R8法,R10法)
(5)氯酸钠+过氧化氢+硫酸法(R11法)
下面着重介绍下,目前国内大多数厂家多在采用的R5法氯酸钠+盐酸制备二氧化氯的方法:

氯酸钠+盐酸法(全盐酸法或开斯汀法,R5法)反应原理:
NaClO3 + 2HC1 =^ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H20         (2-3)
反应机理:
HCIO3 + HCI —►HClO2 + HClO                       (2-4)
3HCLO2 —►2C102 + H20+HC10                         (2-5)
 
HCI0+HC1 —-CI2 + H20                       (2-6)
副反应为:2NaCI03 + 6HG —-3C12 + 2NaCl + 3H20 (2-7)
由反应式(2-3)可以看出,在二氧化氧产生的同时还有约占二氧化氯产量—半的氯气发生,实验结果表明,本工艺中二氧化氯的产率一般只有50%左右,并且受到反应温度和盐酸浓度的影响。要提离二氧化氯的产率,必须保持较高的反应温度(约70 ℃)和加大盐酸的过剩量,但这同时又会导致氯气产率的提离,使反应产物中氯气的含量的增大。这个矛盾在稳定态二氧化氯的工业化大规模生产上,可以通过多级加温,空气逆向逐级吹脱的方式来富集二氧化氯,反应器一般应有6个(如图2-2)。氯酸钠溶液与盐酸同时加人第一反应器,溢流通过各反应器,反应器温度逐级升高,分别为20℃、40℃、60℃、 80℃、lOO℃、104℃。反应生成的含氯气的二氧化氯气体,经二氧化 氯吸收塔用冷水吸收,未被吸收的氯气用于制盐酸或次氯酸盐。由于副反应的存在,反应原料的比例、进料浓度必须严格控制,否则形成氯的副反设会占主导,形成白雾,而不生成二氧化氯

 

 
其工艺是在一定温度压力条件下,氯酸盐与盐酸以一定的配料比混合.在反应器内反应而生成CLO2。工业规模R5法制备二氧化氯工艺流程如图2-3。
目前国内市场上用于水处理的以氯酸钠和盐酸为原料的二氧化氯发生器,一般只采用单级反应,如图2-3。反应的水浴溢度也仅控制在指定温度,如50 X:或70 X:,由于反应的存在,该法仍存在原料利用率低、氯气产量大的缺点,通常消毒产物中二氧化氯、氯气、氯酸根各占1/3左右。实际上,由于该法中氯气的大量存在,严格讲已经失去了二氧化氯投加的最基本的意义,即降低水中二氯甲烷的含量。并且由于氯酸钠的转化率在实际运行中通常不足50%,这使得当投加请较高时,水中剩余的ClO2的浓度较高, 易对水体造成污染。正是以上诸多原因,在国外有关水厂二氧化氯应用的资料中,还未有上述氯酸钠工艺的报道。

 
 
另外,有学者针对压力对R5法发生器的性能影响作了专门研究。由于根据化学反应平衡原理.从理论上分析,反应压力增加会 使该反应clo2得率减少,实际研究表明,由T实际反应器中反应基本上是均相过程。因此在0-0.6MPa应用压力下,压力的增大没有降低正压式clo2的柑率,对含減、纯度及总有效氯影响亦不大。但是,由于应用该法的发生器,在不加热和无催化剂的彔件 下得率只有理论值的50%左右,这说明该工艺尚待改进。
由于利用该法工作的发生器,运行成本低、处于负旭运行,工艺比较简单,操作容易,因此在国内有其市场,目前,国内有秀霸、华特、海晟、欧泰华复合二氧化氯发生器等采用该法,可制备以二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体,发生器外壳为PVC (聚氯乙烯) 材料,主要由供料系统、反应系统、控温系统、吸收系统、安全系 统及全自动控制系统组成.生产成本为0.01元/g左右,二氧化氯占总有效氯的70%以上。发生器运行时,氯酸钠水溶液与盐酸在负压条件下,由供料系统(计量泵〉将氯酸钠水溶液与盐酸溶液定请输送到反应系统中,在一定温度下经过负压气反应产生以二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体,混合气体经吸收系统吸收后,形成一定浓度的二氧化氯混合消毒液,然后通人待处理水中。发生器采用多段曝气多段反设工艺技术,提高了转化率;采用浮头管式换热技术,增加介质接触面积,受热均匀;采用触摸式集成电路控制 系统、触点式动力水控制系统和数码温控系统,可实现系统计童、 压力、温度、加药的全程控制,低压报警并自动停机和低水位、超温等故障报警功能。

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