二氧化氯发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种二氧化氯发生器，包括反应容器和用于存放硫酸的原料罐Ⅰ以及用于存放氯酸钠与过氧化氢溶液的原料罐Ⅱ，所述反应容器通过原料进管与原料罐Ⅰ和原料罐Ⅱ联通，所述反应容器顶部还设置有二氧化氯气体出料管，所述二氧化氯发生器还包括用于向反应溶液通入热空气以对其进行加热的空气加热系统；本实用新型采用过氧化氢、硫酸、氯酸钠反应工艺制备二氧化氯，必须进行加热才能保证反应完全。制备中直接对反应容器进行加热，存在较大的安全隐患，且热损耗较大，本实用新型通过空气加热系统的热空气对反应物进行加热，反应安全可靠，热利用率高。
【专利说明】二氧化氯发生器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水体消毒设备领域，具体涉及一种产生高纯度二氧化氯、高效安全的二氧化氯发生器。
【背景技术】
[0002]二氧化氯是公认的高效杀菌消毒剂，它安全无毒、对人体无致癌、致畸、致突变作用，在水体消毒方面是氯气的最佳替代品，具有广阔的应用前景。二氧化氯用于水体消毒首先必须解决制备二氧化氯时发生器的安全性问题，因为二氧化氯极不稳定，电火花、加热不当、有机物接触都可能引起分解爆炸；其次必须解决二氧化氯的纯度和高转化率问题。中国发明专利ZL01205297.3 二氧化氯发生器及ZL98216459.9 二氧化氯水溶液发生器，均采用亚氯酸钠法发生二氧化氯。这种方法的优点是设备构简单，但存在安全性能不健全，二氧化氯生产成本较高等问题。
[0003]中国发明专利ZL00211534.4及ZL03215360.0均采用盐酸与氯酸钠反应发生二氧化氯，这种方法的优点是原料氯酸钠价格低廉易得，缺点是产生的二氧化氯气体纯度较低，需进行纯化处理后才能使用。发明专利200510094054.X采用过氧化氢在硫酸溶液中还原氯酸钠溶液的方法制得二氧化氯，克服了前两种专利技术产气不纯的缺点，但存在原料转化率不高，无安全保护装置问题。发明专利200620076956.0虽然产生的二氧化氯纯度和转化率都较高，但发生器中的电热管直接围绕在反应釜上，一旦加热控制部件失灵，存在极大的安全隐患问题，而且采用昂贵的钛材制造反应釜，也增加了发生器的生产成本。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种二氧化氯发生器，解决了现有技术中存在的上述问题，结构科学合理、安全性能高、生产成本低、二氧化氯转化率和纯度高，有利于工业生产应用。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]二氧化氯发生器，包括反应容器和用于存放硫酸的原料罐I以及用于存放氯酸钠与过氧化氢溶液的原料罐II，所述反应容器通过原料进管与原料罐I和原料罐II联通，所述反应容器顶部还设置有二氧化氯气体出料管，所述二氧化氯发生器还包括用于向反应溶液通入热空气以对其进行加热的空气加热系统；
[0007]进一步，所述反应容器内还设置有使其内部空间分为混合腔与反应腔的隔板，所述混合腔与反应腔的底部联通，所述二氧化氯气体出料管设置在反应腔顶部；
[0008]进一步，所述空气加热系统包括空气加热器，所述空气加热器设置有向反应腔内的反应溶液通入热空气的热空气进气管，所述热空气进气管的出气口处设置有曝气头；
[0009]进一步，所述空气加热系统还包括用于控制空气加热器的加热自控器，所述加热自控器在反应容器内设置有热电偶探头；
[0010]进一步，所述反应容器与原料罐I和原料罐II联通的管路上均设置有计量泵、过滤器和阀门。
[0011]进一步，所述二氧化氯气体出料管上还设置有水射真空泵；
[0012]进一步，所述反应腔顶部还设有安全阀，所述反应腔内设有用于排出反应残液的气液分离器，所述反应容器底部设有排污管和排污阀。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用过氧化氢、硫酸、氯酸钠反应工艺制备二氧化氯，必须进行加热才能保证反应完全。制备中直接对反应容器进行加热，存在较大的安全隐患，且热损耗较大，本实用新型通过空气加热系统的热空气对反应物进行加热，反应安全可靠，热利用率高。
[0014]本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0016]图1为本实用新型结构示意图；
[0017]图中:1.反应容器，2.原料罐II ,3.原料罐I，4.隔板，5.混合腔，6.反应腔，
7.曝气头，8.空气加热器，9.加热自控器，10.热电偶探头，11.二氧化氯气体出料管，12.水射真空泵，13.压力表，14.安全阀，15原料进管，16.水封气液分离管，17.排污管，18.排污阀，19.计量泵，20.过滤器，21.阀门。
【具体实施方式】
[0018]以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0019]如图所示，二氧化氯发生器，包括反应容器I和用于存放硫酸的原料罐I 3以及用于存放氯酸钠与过氧化氢溶液的原料罐II 2，所述反应容器通过原料进管15与原料罐I和原料罐II联通，所述反应容器顶部还设置有二氧化氯气体出料管11，所述二氧化氯发生器还包括用于向反应溶液通入热空气以对其进行加热的空气加热系统。
[0020]本实施例中，采用过氧化氢、硫酸、氯酸钠反应工艺制备二氧化氯，必须进行加热才能保证反应完全。制备中直接对反应容器进行加热，存在较大的安全隐患，且热损耗较大，本实施例通过空气加热系统的热空气对反应物进行加热，反应安全可靠，热利用率高。
[0021]本实施例中，所述反应容器I内还设置有使其内部空间分为混合腔5与反应腔6的隔板4，所述混合腔与反应腔的底部联通，所述二氧化氯气体出料管设置在反应腔顶部；反应容器内设置隔板，将反应容器隔成混合腔和反应腔二个部分，混合和反应在一个容器中进行，发生器结构设计更加合理，更加经济适用，且反应器不需采用昂贵的耐腐金属材料，大大降低了发生器的生产成本，有利于工业化生产。
[0022]本实施例中，所述空气加热系统包括空气加热器8，所述空气加热器设置有向反应腔内的反应溶液通入热空气的热空气进气管，所述热空气进气管的出气口处设置有用于曝气搅动的曝气头7 ;所述空气加热系统还包括用于控制空气加热器的加热自控器9，所述加热自控器在反应容器内设置有热电偶探头10 ;所述反应容器与原料罐I和原料罐II联通的管路上均设置有计量泵19、过滤器20和阀门21 ;所述二氧化氯气体出料管上还设置有水射真空泵12和压力表13 ;所述反应腔顶部还设有安全阀14，所述反应腔内设有用于排出反应残液的气液分离器，本实施例的气液分离器为水封气液分离管16，所述反应容器底部设有排污管17和排污阀18。
[0023]本实施例中，利用水封气液分离管16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，反应残液通过水封气液分离管被排出反应腔，二氧化氯产品纯度很高，达到> 99%，克服和避免了残液副产物的不良影响。
[0024]本实施例中，二氧化氯发生器工作时原料罐II 2的氯酸钠和过氧化氢溶液和原料罐I 3的硫酸溶液分别通过计量泵进入混合腔，混合后通过隔板下部开口进入反应腔进行反应，在反应腔中通过空气加热器进入的热空气对反应液进行加热和曝气搅动，生成的二氧化氯通过气体出料管与水射式真空泵连接，抽吸进入水体进行消毒；反应后的残液通过水封气液分离管排除发生器。
[0025]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.二氧化氯发生器，其特征在于:包括反应容器和用于存放硫酸的原料罐I以及用于存放氯酸钠与过氧化氢溶液的原料罐II，所述反应容器通过原料进管与原料罐I和原料罐II联通，所述反应容器顶部还设置有二氧化氯气体出料管，所述二氧化氯发生器还包括用于向反应溶液通入热空气以对其进行加热的空气加热系统。
2.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征在于:所述反应容器内还设置有使其内部空间分为混合腔与反应腔的隔板，所述混合腔与反应腔的底部联通，所述二氧化氯气体出料管设置在反应腔顶部。
3.根据权利要求2所述的二氧化氯发生器，其特征在于:所述空气加热系统包括空气加热器，所述空气加热器设置有向反应腔内的反应溶液通入热空气的热空气进气管，所述热空气进气管的出气口处设置有曝气头。
4.根据权利要求3所述的二氧化氯发生器，其特征在于:所述空气加热系统还包括用于控制空气加热器的加热自控器，所述加热自控器在反应容器内设置有热电偶探头。
5.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征在于:所述反应容器与原料罐I和原料罐II联通的管路上均设置有计量泵、过滤器和阀门。
6.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征在于:所述二氧化氯气体出料管上还设置有水射真空泵。
7.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征在于:所述反应腔顶部还设有安全阀，所述反应腔内设有用于排出反应残液的气液分离器，所述反应容器底部设有排污管和排污阀。
【文档编号】C01B11/02GK203754416SQ201420079189
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】谢晓华, 谢嘉 申请人:重庆昆顶生物技术有限公司