一种以综合法二氧化氯工艺制备亚氯酸钠的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及亚氯酸钠生产领域，尤其涉及一种以综合法二氧化氯工艺制备亚氯酸 钠的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 二氧化氯是一种强氧化剂，稳定的二氧化氯是国际上公认的安全、无毒的绿色消 毒剂，同时也是很好的造纸漂白剂，应用极其广泛。但二氧化氯具有强氧化性、不稳定性、和 高浓度易爆性，使其生产、包装、运输受到极大限制。亚氯酸钠是一种性能优越的固载二氧 化氯，具有稳定性二氧化氯液体所具有的优越性能，而且还克服稳定性二氧化氯液体制剂 有效释放周期短，运输、贮存不方便等缺点。亚氯酸钠产品有固体结晶和水溶液两种形式， 稳定性良好，常温下无日光照射和无杂质存在时可长期贮存。亚氯酸钠是高效的漂白剂、氧 化剂，可作为食品加工助剂，用于樱桃、桃子、葡萄等水果的漂白，也可以用于纸浆、纤维、砂 糖、油脂等方面的漂白，还有水处理、环境卫生、食品保鲜等方面的杀菌消毒。
[0003]目前，亚氯酸钠主要是以还原法氯酸钠制备，以氯酸钠为原料，经盐酸或硫酸酸化 后，并在还原剂(氯化钠、二氧化硫、甲醇、草酸等)下制备出二氧化氯，吸收在碱液中经过氧 化物作用生成亚氯酸钠。各还原法制备二氧化氯方法及反应式如下：
[0004](DMathieson法：2NaClQ；;+Sa： ΗΜ°4>2C10，该方法投资少，操 作方便，缺点是生产成本高，需要外购氯酸钠、二氧化硫，反应效率低下，且有大量的副产品 芒硝和废酸产生。
[0005] (2)R1 法：3NaC103+4S〇2+3H2〇-2Cl〇2+Na2S〇4+NaCl+3H2S〇4，该方法生产成本高，需 外购氯酸钠、二氧化硫和硫酸，副产品酸性芒硝及废酸需再中和，废水废气多。
[0006] (3)R2 法：2NaC103+2H2S〇4+2NaCl-2Cl〇2+2Na2S〇4+Cl2+2H2〇，该方法生产成本高，需 外购氯酸钠、硫酸、氯化钠，产生大量的副产品和废酸排放。
[0007] (4)R3/R3H/R4法：2NaCl〇3+2HCl+H2S〇4-2Cl〇2+Na2S〇4+Cl2+2H2〇，R3法较R2法比，将 全部反应在同一容器中进行，将反应残液中回收使用，减少酸的用量，从而减少副产品芒硝 的产生。R3H/R4法是R3法的改进，进一步减少酸耗量和副产品的产生。
[0008] (5)R8/R9/R10 法：30NaC103+20H2S04+7CH30H430C102+6HC00H+23H20+10Na3H(S04)2 +C02，R8法也称甲醇法，是目前工业生产二氧化氯应用最广的制备工艺。该方法的优点是反 应效率高，产品纯度比较高，生产灵活，因为需要外购氯酸钠、盐酸、甲醇，所以生产成本高， 制备过程也有酸性芒硝的产生，同时产品中易含有毒的甲醇，限制了它的应用范围。R9/R10 法是R8法工艺的配套技术，R9是对R8法中的结晶盐处理，R10是对酸性芒硝的处理。
[0009] (6)R11法：6NaCl〇3+3H2〇2+H2S〇4-6Cl〇2+2Na3H(S〇4)2+3〇2+6H2〇，Rll法原料转化率 高，反应速度快，产品纯度高，是一种有前景的制备工艺之一。但该方法的缺点是需要外购 氯酸钠、双氧水、硫酸所以生产成本高，同时也有副产品中性芒硝排出。
[0010] 综上所述，以还原法二氧化氯制备亚氯酸钠的工艺在制备二氧化氯时，需要购买 多种原料，生产成本高，且有大量副产品产生或大量废酸排放。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种经济型，环保型，并且产 率高的以综合法二氧化氯工艺制备亚氯酸钠的方法及装置。
[0012] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种以综合法二氧化氯工艺 制备亚氯酸钠的方法，其特征在于，该方法包括如下处理步骤：1)电解单元处理:将盐水送 入氯酸纳反应器，再经电解液冷却器冷却后送到电解槽，电解后产生的气液混合物从电解 槽上升到气液分离器，溶液从气液分离器流回氯酸纳反应器，经气液分离器分离出来的氢 气送到盐酸合成单元，从氯酸纳反应器溢流出来的强氯酸钠溶液送到二氧化氯制备单元； 2)盐酸合成单元处理:从电解单元送过来的氢气经氢气冷却器冷却、氢气除雾器除去水滴 后进入盐酸合成炉，与浓氯气、弱氯气在盐酸合成炉内燃烧形成氯化氢气体，再经冷却、吸 收形成盐酸，将盐酸送入二氧化氯制备单元;3)二氧化氯制备单元处理:该单元包括发生器 和再沸器，发生器和再沸器之间通过上循环管和下循环管形成连接，从电解单元送过来的 强氯酸钠溶液从下循环管加入，从盐酸合成单元送过来的盐酸在再沸器上部的喷射喉管加 入，在反应器内发生反应、闪蒸，反应生成二氧化氯、氯气、氯化钠和水蒸汽，二氧化氯、氯气 和水蒸汽的混合气体经发生器排气管排出并经间冷器冷却后进入亚氯酸钠制备单元;4)亚 氯酸钠制备单元处理：该单元包括二氧化氯吸收汽提塔、二氧化氯解吸塔、亚氯酸钠制备 塔，将从二氧化氯制备单元送过来的二氧化氯、氯气和水蒸汽的混合气体加入二氧化氯吸 收汽提塔，用冷冻水、稀二氧化氯溶液从塔顶往下喷淋，吸收得到浓度符合要求的二氧化氯 溶液，再将二氧化氯溶液加入二氧化氯解吸塔，二氧化氯溶液从塔顶往下淋，通过真空作用 和从塔底通入空气，将二氧化氯气体从溶液中解吸出来，再将二氧化氯气体加入亚氯酸钠 制备塔，用烧碱和双氧水吸收反应得到亚氯酸钠。
[0013 ]此外，本发明还提供如下附属技术方案：
[0014] 所述步骤3)二氧化氯制备单元中，产生的氯化钠在发生器内以晶体形式析出，通 过盐饼过滤机供料栗将发生器下循环管中一部分母液抽出，送到盐饼过滤机过滤，把氯化 钠晶体滤出来，再送到氯化钠溶解槽中用热水溶解成溶液返回电解单元的氯酸纳反应器重 新电解制备氯酸钠。
[0015] 步骤4)亚氯酸钠制备单元中，得到的二氧化氯溶液中含有一定量的氯气，将空气 导入二氧化氯吸收汽提塔内将氯气从二氧化氯溶液中剥离，剥离出来的氯气送回电解单元 的盐酸合成炉当作原料使用。
[0016] 所述步骤4)亚氯酸钠制备单元中，解吸后的稀二氧化氯水溶液用解吸塔栗抽出， 经过解吸塔冷却器用冰水冷却后，送入吸收汽提塔内当作吸收冷冻水循环使用。
[0017] 本发明还提供了一种如下技术方案：以综合法二氧化氯工艺制备亚氯酸钠的装 置，其包括电解单元、盐酸合成单元、二氧化氯制备单元和亚氯酸钠制备单元，电解单元主 要包括电解槽和氯酸钠反应器，氯酸钠反应器依次通过电解液冷却器和电解液进料总管与 电解槽的入口相互连通，并向电解槽输送氯化钠水溶液；电解槽的出口通过气液分离器与 氯酸钠反应器相互连通，并向氯酸钠反应器输送氢气和强氯酸钠溶液;氯酸钠反应器依次 通过氢气冷却器和氢气除雾器与盐酸合成单元相互连通，并向盐酸合成单元输送氢气；氯 酸钠反应器依次通过强氯酸钠喂料槽、强氯酸钠供应栗、强氯酸钠冷却器和强氯酸钠过滤 器与二氧化氯制备单元相互连通，并向二氧化氯制备单元输送强氯酸钠溶液;盐酸合成单 元主要包括盐酸合成炉，盐酸合成炉的入口分别与氢气除雾器、强氯气除雾器和弱氯气除 雾器相互连通，接收电解单元送来的氢气，同时接收经强氯气除雾器处理后的强氯气，和经 弱氯气除雾器处理后的弱氯气;盐酸合成炉的出口依次通过盐酸供应栗和盐酸过滤器与二 氧化氯制备单元相互连通，并向二氧化氯单元输送盐酸;二氧化氯制备单元主要包括再沸 器和发生器，该再沸器和该发生器之间通过上循环管和下循环管形成循环连接;强氯酸钠 过滤器与下循环管相互连通，从电解单元送来的强氯酸钠溶液由下循环管进入再沸器;盐 酸过滤器与再沸器上部喷射喉管相互连通，并往再沸器内加入盐酸;强氯酸钠溶液和盐酸 由上循环管进入发生器