专利名称：二氧化氯的制备装置及其工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及二氧化氯的制备领域，具体涉及一种二氧化氯微负压曝气制备工艺及直O背景技术
二氧化氯因为其具有杀菌能力强，对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。二氧化氯不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂，而且还在杀菌、食品保鲜、除臭等方面表现出显著的效果。二氧化氯还可以用于漂白，如纺织与造纸原采用氯气漂白的都可以用二氧化氯替代。而且目前，国家规定禁止新上项目采用液态氯漂白工艺，因此无液态氯的漂白技术得到大量推广。
在国际上众多的二氧化氯制备方法中，若从方法上分，可分为化学法和电解法；若从原料上分，可分为氯酸钠法和亚氯酸钠法；若从还原剂上分，可分为三大类=Mathieson 法、Solvey法和R法，其中R法是系列方法，现已从Rl发展到R13法。纵观二氧化氯制备技术的发展历程可知，高负压工艺都得到了很好的发展，特别是代表当今国际上的主流线路的是R8法(SVP)，就属于高负压工艺，而微负压工艺未在国内进行推广使用。而国内由于中小型纸厂较多，还都采用氯气漂白，市场需求量很大。因而，开发该类型装置用于中小型纸厂的漂白可以减少环境污染，提高纸浆质量。用于水厂消毒，可以避免产生致癌物质，确保水质的安全。所以，很有必要进行该类型装置的开发。发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种效率高的二氧化氯制备装置及其工艺。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案
一种二氧化氯制备装置，包括反应器、二氧化氯冷却器、吸收装置、母液浓缩分离装置，所述反应器至少分为三级，包括一级应器、二级反应器和三级反应器；所述一级应器、 二级反应器和三级反应器之间的顶部通过气体管路连通，底部通过液体管路连通；所述一级反应器还连接有预混器；所述二级反应器还连接有风机；所述三级反应器依次连接有浓缩系统、固液分离、母液罐和返混系统，经返混系统后再与一级反应器连接，所述一级应器、 二级反应器和三级反应器都与二氧化氯冷却器连接，所述二氧化氯冷却器再依次连接吸收系统和二氧花氯储罐，所述吸收系统还依次通过尾气回收系统、活化罐与二氧花氯储罐连接。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是；
作为优选上述预混器的入口设置有氯酸钠计量泵。
作为优选上述预混器的入口设置有双氧水计量泵。
作为优选上述一级应器的入口设置有硫酸计量泵。
作为优选上述一级应器、二级反应器和三级反应器上都设置有空气分配盘，所述空气分配盘上钻有孔。
作为优选上述吸收系统内设置有反应系统和吸收塔。
作为优选上述反应器还连接有负压检测系统和安全在线检测系统。
作为优选上述吸收塔的出口安装二氧化氯浓度在线检测传感器。
本发明还可以是
一种应用上述的二氧化氯制备装置的二氧化氯的制备工艺，包括以下步骤
步骤一、按比例将氯酸钠、硫酸、双氧水三种原料加入反应器，其中氯酸钠和双氧水通过预混器预混后加入一级反应器，硫酸进入口与反应器曝气口连通加入反应器。
步骤二、当各级反应器内形成负压后，空气经过各级反应器的空气分配盘上的孔进入反应器内，用于吹除液体中的ClA和稀释反应器上部空间的ClO2，并使反应原料得以充分搅拌、迅速反应。
步骤三、将发生器内生成的二氧化氯气体送入二氧化氯冷却器；反应残液通过浓缩系统、固液分离系统分离出酸性芒硝，经浓缩处理后的母液通过母液罐收集后通过返混系统再送回至一级反应器。
步骤四、二氧化氯进入吸收系统内，吸收系统内部通过风机抽吸形成微负压，通过反应系统将经过二氧化氯冷却器的二氧化氯气体吸收，制得第一二氧化氯溶液。
步骤五、经反应系统出来的尾气经过尾气回收系统处理后的液体进入活化罐，通过活化罐的活化反应，制得第二二氧化氯溶液。
步骤六、第一二氧化氯溶液和第二二氧化氯溶液汇总进入二氧化氯储罐供使用。
更进一步的技术方案是上述一级反应器的反应温度控制在52-55°C，二级反应器和三级反应器的温度控制在70-75°C。
与现有技术相比，本发明的有益效果是
本发明相对国内现有技术相比，工艺流程简单、生产能力及反应效率高、原料消耗低、产量变化适应性大、二氧化氯纯度高、氯气含量少，不产生环境污染。
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，一种二氧化氯制备装置，包括反应器和二氧化氯冷却器，所述反应器至少分为三级，包括一级应器、二级反应器和三级反应器；所述一级应器、二级反应器和三级反应器之间的顶部通过气体管路连通，底部通过液体管路连通；所述一级反应器还连接有预混器；所述二级反应器还连接有风机；所述三级反应器依次连接有浓缩系统、固液分离、母液罐和返混系统，经返混系统后再与一级反应器连接，所述一级应器、二级反应器和三级反应器都与二氧化氯冷却器连接，所述二氧化氯冷却器再依次连接吸收系统和二氧花氯储罐，所述吸收系统还依次通过尾气回收系统、活化罐与二氧花氯储罐连接。
上述预混器的入口设置有氯酸钠计量泵；上述预混器的入口设置有双氧水计量泵；上述一级应器的入口设置有硫酸计量泵；上述一级应器、二级反应器和三级反应器上都设置有空气分配盘，所述空气分配盘上钻有孔；上述吸收系统内设置有反应系统和吸收塔；上述反应器还连接有负压检测系统；上述吸收塔的出口安装二氧化氯浓度在线检测传感器。
一种应用上述的二氧化氯制备装置的二氧化氯的制备工艺，包括以下步骤
步骤一、按比例将氯酸钠、硫酸、双氧水三种原料加入反应器，其中氯酸钠和双氧水通过预混器预混后加入一级反应器，硫酸进入口与反应器曝气口连通加入反应器。
氯酸钠、硫酸和双氧水三种原料一经在发生器内接触便会发生如下反应式所表述的反应
2NaC103+H202+2H2S04 — 2C102+2NaHS04+2H20+02
加热发生器，并将发生器的温度控制在52_55°C，二级反应器和三级反应器的温度控制在70-75 °C。
步骤二、当各级反应器内形成负压后，空气经过各级反应器的空气分配盘上的孔进入反应器内，用于吹除液体中的ClA和稀释反应器上部空间的ClO2，并使反应原料得以充分搅拌、迅速反应。
步骤三、将发生器内生成的二氧化氯气体送入二氧化氯冷却器，使气体中的大部分水蒸气被冷凝，二氧化氯的浓度得到提高；反应残液通过浓缩系统、固液分离系统分离出酸性芒硝，经浓缩处理后的母液通过母液罐收集后通过返混系统再送回至一级反应器。
在二氧化氯气体进入吸收塔前，首先根据用户设定的产量及二氧化氯溶液的浓度按量向吸收塔送入冷冻水，并在吸收塔的出口安装二氧化氯浓度在线检测传感器，实时在线检测溶液浓度并反馈回控制系统调节冷冻水流量。当二氧化氯气体进入吸收塔后，用 5°C-7°C的冷冻水吸收二氧化氯气体，制得二氧化氯液体，并通过调节冷冻水的流量以获得不同浓度的二氧化氯液体。
系统尾气进入吸收系统中的尾气吸收塔中，洗涤回收尾气中的二氧化氯后排入大气。另外，经过母液浓缩罐后分离出的副产品芒硝则采用造纸厂碱性浓黑液溶解稀释，再泵至碱回收车间黑液，回收工段作硫平衡补充使用。
步骤四、二氧化氯进入吸收系统内，吸收系统内部通过风机抽吸形成微负压，通过反应系统将经过二氧化氯冷却器的二氧化氯气体吸收，制得第一二氧化氯溶液。
步骤五、经反应系统出来的尾气经过尾气回收系统处理后的液体进入活化罐，通过活化罐的活化反应，制得第二二氧化氯溶液。
步骤六、第一二氧化氯溶液和第二二氧化氯溶液汇总进入二氧化氯储罐供使用， 得到6 8g/L浓度的二氧化氯漂液，供给纸浆生产线漂白使用，尾气经尾气吸收系统吸收后达标排放。
权利要求
1.一种二氧化氯制备装置，包括反应器和二氧化氯冷却器，其特征在于所述反应器至少分为三级，包括一级应器、二级反应器和三级反应器；所述一级应器、二级反应器和三级反应器之间的顶部通过气体管路连通，底部通过液体管路连通；所述一级反应器还连接有预混器；所述二级反应器还连接有风机；所述三级反应器依次连接有浓缩系统、固液分离、母液罐和返混系统，经返混系统后再与一级反应器连接，所述一级应器、二级反应器和三级反应器都与二氧化氯冷却器连接，所述二氧化氯冷却器再依次连接吸收系统和二氧花氯储罐，所述吸收系统还依次通过尾气回收系统、活化罐与二氧花氯储罐连接。
2.根据权利要求1所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述预混器的入口设置有氯酸钠计量泵。
3.根据权利要求1所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述预混器的入口设置有双氧水计量泵。
4.根据权利要求1所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述一级应器的入口设置有硫酸计量泵。
5.根据权利要求1所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述一级应器、二级反应器和三级反应器上都设置有空气分配盘，所述空气分配盘上钻有孔。
6.根据权利要求1所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述吸收系统内设置有反应系统和吸收塔。
7.根据权利要求1所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述反应器还连接有负压检测系统。
8.根据权利要求6所述的二氧化氯制备装置，其特征在于所述吸收塔的出口安装二氧化氯浓度在线检测传感器。
9.一种应用如权利要求1所述的二氧化氯制备装置的二氧化氯的制备工艺，其特征在于包括以下步骤步骤一、按1 1 0.5比例将氯酸钠、硫酸、双氧水三种原料加入反应器，其中氯酸钠和双氧水通过预混器预混后加入一级反应器，硫酸进入口与反应器曝气口连通加入一级反应器和二级反应器。步骤二、当各级反应器内形成负压后，空气经过各级反应器的空气分配盘上的孔进入反应器内，用于吹除液体中的CW2和稀释反应器上部空间的ClO2，并使反应原料得以充分搅拌、迅速反应。步骤三、将发生器内生成的二氧化氯气体送入二氧化氯冷却器；反应残液通过浓缩系统、固液分离系统分离出酸性芒硝，经浓缩处理后的去除芒硝后的母液通过母液罐收集后通过返混系统再送回至一级反应器。步骤四、二氧化氯进入吸收系统内，吸收系统内部通过风机抽吸形成微负压，通过反应系统将经过二氧化氯冷却器的二氧化氯气体吸收，制得第一二氧化氯溶液。步骤五、经反应系统出来的尾气经过尾气回收系统处理后的液体进入活化罐，通过活化罐的活化反应，制得第二二氧化氯溶液。步骤六、第一二氧化氯溶液和第二二氧化氯溶液汇总进入二氧化氯储罐供使用。
10.根据权利要求9所述的二氧化氯的制备工艺，其特征在于所述一级反应器的反应温度控制在52-55°C，二级反应器和三级反应器的温度控制在70-75°C。
全文摘要
本发明公开了一种二氧化氯的制备装置及其工艺，包括反应器和二氧化氯冷却器，所述反应器至少分为三级，包括一级应器、二级反应器和三级反应器；所述一级应器、二级反应器和三级反应器之间的顶部通过气体管路连通，底部通过液体管路连通；所述一级反应器还连接有预混器；所述二级反应器还连接有风机；所述三级反应器依次连接有浓缩系统、固液分离、母液罐和返混系统，经返混系统后再与一级反应器连接，所述一级应器、二级反应器和三级反应器都与二氧化氯冷却器连接。本发明相对国内现有技术相比，工艺流程简单、生产能力及反应效率高、原料消耗低、产量变化适应性大、二氧化氯纯度高、氯气含量少，不产生环境污染。
文档编号C01B11/02GK102502507SQ20111034509
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者向德明, 穆超银 申请人:成都齐力水处理科技有限公司