专利名称：高纯度二氧化氯发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高纯度二氧化氯发生器，其属于用来生产二氧化氯气体或二 氧化氯溶液装置的技术领域。
背景技术：
二氧化氯的消毒灭菌性能在常用消毒剂中，相同时间内达到同样的杀菌效果所需 的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度仅为Cl2的1/2。ClO2对地表水中大 肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。二氧化氯作为一 个强氧化剂，它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、降解致癌物及漂白等多方面的功 能，用途十分广泛。二氧化氯是国际上公认的消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生 物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，杆菌和病毒等，并且这些细菌不会产生抗药性。二氧 化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，可以快速 地抑制微生物蛋白质的合成使微生物死亡。二氧化氯具有共轭共振结构，氯的3d轨道参与C- π键共轭。液态二氧化氯极不 稳定，光照、机械碰撞或接触有机物都会发生爆炸。二氧化氯在空气中的体积浓度超过10 % (ν/ν)或空气中蒸汽浓度超过40KPa便有爆炸性。鉴于二氧化氯的特性，在制备和使用中的 安全问题是十分重要的。
发明内容为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种高纯度二氧化氯发 生器，该发生器应能安全生产和使用二氧化氯气体，并且设备投资低，生产效率高，消耗能 源少。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种高纯度二氧化氯发生器主 要包括一个反应器，第一料桶和第一计量泵以及第二料桶和第二计量泵通过各自的管道连 接微孔曝气混合罐，微孔曝气混合罐采用管道连接反应器的底部；它还包括一个分离塔，所 述反应器的顶部经气液分离器与分离塔连接，分离塔的内部从上向下依次设有上气室、鲍 尔环、下气室和底料箱，所述反应器和分离塔的顶部都设有供气管道连接曝气头或水射泵。所述气液分离器采用一个一级气液分离器和一个二级气液分离器，一级气液分离 器的上部连接一个吹脱空气泵，下部连接所述反应器，侧面连接二级气液分离器的上部和 供气管道，二级气液分离器的下部连接所述分离塔。所述反应器设有加热器。所述分离塔的底料箱和微孔曝气混合罐各自都设有管道连接一个曝气空气泵。所述底料箱设有电磁阀。所述供气管道与分离塔之间设有冷凝器。所述曝气头设置在吸收水池中。[0013]所述水射泵采用一个供水的管道泵。上述的技术解决方案采用气液分离技术，利用两级气液分离器和分离塔把二氧化 氯气体与反应残液彻底分离开来，在出口端直接获得二氧化氯气体，或将二氧化氯气体经 吸收系统吸收后得到二氧化氯溶液，反应残液被排出分离系统，产品具有非常高的纯度，克 服和避免了副产物的不良影响，使得应用范围大大提高。本实用新型的有益效果是这种高纯度二氧化氯发生器主要采用一个反应器和分 离塔，由气液分离器分离出二氧化氯气体，分离塔的内部鲍尔环配合曝气空气泵使二氧化 氯气体分离更彻底，并把反应器和分离塔产生的二氧化氯气体经供气管道输送到曝气头或 水射泵。该发生器使用硫酸作为酸性介质，过氧化氢还原氯酸钠而得到二氧化氯气体，原料 转化率> 95 %，二氧化氯纯度> 98 %，不含氯气，二氧化氯气体产量2000g/h，二氧化氯气 体经水吸收后的pH值6彡pH < 7。该发生器能安全生产和使用二氧化氯气体，并且设备投 资低，生产效率高，消耗能源少。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是一种高纯度二氧化氯发生器的系统图。图中1、第一料桶，la、第一计量泵，2、第二料桶，2a、第二计量泵，3、微孔曝气混 合罐，4、反应器，4a、加热器，5、吹脱空气泵，6、一级气液分离器，6a、二级气液分离器，7、分 离塔，7a、上气室，7b、鲍尔环，7c、下气室，7d、底料箱，8、冷凝器，9、曝气空气泵，10、电磁阀， 11、曝气头，12、吸收水池，13、水射泵，14、管道泵，15、电动阀，16、取样阀，17、进水阀，18、止 回阀，19、供气管道；a、进水口，b、ClO2水溶液出口。
具体实施方式
图1示出了一种高纯度二氧化氯发生器的系统图。图中，第一料桶1中装H2SO4溶 液，第二料桶2中装H202+NaC103溶液。当反应器4内水域温度由加热器6a加热至彡60°C 时，第一计量泵Ia和第二计量泵2a通过各自的管道把原料液送入微孔曝气混合罐3中均 勻混合后，进入反应器4的底部，在反应器4中生成C102、02、Na2S04和H2O,经过一级气液分 离器6把C102、02 (气体)与Na2SCV H2O和部分原料(液体)分离开，气体通过吹脱空气泵 5送至曝气头11或水射器13，液体通过二级气液分离器6a进入分离塔7。液体部分没有完全反应的原料经过塔内鲍尔环7b增加液面的表面积，在曝气空 气泵9作用下吹出剩余的C102、O2 (气体)至曝气头11或水射器13。由于反应器4中反应温度彡60°C，曝气空气泵9吹脱C102、02 (气体)时带有含 Na2SO4原料的水蒸气，在通过冷凝器8后再次分离出残液，提高ClO2纯度。Na2S04、H20在分 离塔7中被分离，至底料箱7d通过电磁阀10排出。在分离塔7中的上气室7a和下气室7c 起平衡压力作用。曝气空气泵9还分出一路空气送至微孔曝气混合罐3，以加强二种原料液在微孔 曝气混合罐3中的均勻混合。吹脱空气泵5用于稀泽从反应器4中产生的浓ClO2 (气体)， 以保证安全生产。曝气头11设置在吸收水池12中，以生产ClO2水溶液；同理，管道泵14向水射泵13供水，也是为了生产ClO2水溶液。下面简述上述的高纯度二氧化氯发生器运行控制方法二氧化氯发生器的工作过程采用CPU进行控制。控制系统按照CPU程序设定的逻 辑关系，对加热系统、温度显示控制系统、空气泵系统、计量泵系统、气液分离系统、原料液 位、残液液位等进行有效的控制，使之正常安全工作。当有异常情况发生时，如反应体系压力过高、原料箱缺料、温度显示控制系统、加 热系统、分离系统、空气泵系统任一出现故障，可以自动停机实现保护并报警提示。还可选用在线测量，用投药浓度控制产量。C102产量由投药浓度确定，一旦投药浓 度确定，C102的产量会自动随处理水量的变化而变化。可采用可编程控制器(PLC)和人机 界面(HML)自动控制系统。亦可采用双套控制系统，可实现手动、自动控制的任意转换。提 供RS-485通讯接口，用户可通过该接口实现远程集中控制。
权利要求一种高纯度二氧化氯发生器，它主要包括一个反应器(4)，第一料桶(1)和第一计量泵(1a)以及第二料桶(2)和第二计量泵(2a)通过各自的管道连接微孔曝气混合罐(3)，微孔曝气混合罐(3)采用管道连接反应器(4)的底部；其特征是它还包括一个分离塔(7)，所述反应器(4)的顶部经气液分离器与分离塔(7)连接，分离塔(7)的内部从上向下依次设有上气室(7a)、鲍尔环(7b)、下气室(7c)和底料箱(7d)，所述反应器(4)和分离塔(7)的顶部都设有供气管道(19)连接曝气头(11)或水射泵(13)。
2.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述气液分离器采用一个 一级气液分离器(6)和一个二级气液分离器(6a)，一级气液分离器(6)的上部连接一个吹 脱空气泵(5)，下部连接所述反应器(4)，侧面连接二级气液分离器(6a)的上部和供气管道 (19)，二级气液分离器(6a)的下部连接所述分离塔(7)。
3.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述反应器(4)设有加热 器(4a)。
4.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述分离塔(7)的底料箱 (7d)和微孔曝气混合罐(3)各自都设有管道连接一个曝气空气泵(9)。
5.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述底料箱(7d)设有电磁 阀(10)。
6.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述供气管道(19)与分离 塔(7)之间设有冷凝器⑶。
7.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述曝气头(11)设置在吸 收水池(12)中。
8.据权利要求1所述的高纯度二氧化氯发生器，其特征是所述水射泵(13)采用一个 供水的管道泵(14)。
专利摘要一种高纯度二氧化氯发生器，其属于用来生产二氧化氯气体或二氧化氯溶液装置的技术领域。这种高纯度二氧化氯发生器主要采用一个反应器和分离塔，由气液分离器分离出二氧化氯气体，分离塔的内部鲍尔环配合曝气空气泵使二氧化氯气体分离更彻底，并把反应器和分离塔产生的二氧化氯气体经供气管道输送到曝气头或水射泵。该发生器使用硫酸作为酸性介质，过氧化氢还原氯酸钠而得到二氧化氯气体，原料转化率≥95％，二氧化氯纯度≥98％，不含氯气，二氧化氯气体产量2000g/h，二氧化氯气体经水吸收后的pH值6≤pH＜7。该发生器能安全生产和使用二氧化氯气体，并且设备投资低，生产效率高，消耗能源少。
文档编号C01B11/02GK201686487SQ20102016976
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者沈雯 申请人:沈雯