一种二氧化氯和氯气的分离方法和分离装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及二氧化氯和亚氯酸钠生产领域，具体是一种二氧化氯和氯气的分离方法和分离装置。
【背景技术】
[0002]氯气作为一种成熟的消毒剂已有百年的应用历史，因其消毒成本低，设备简单等优点，被广泛应用。但使用氯气消毒具有以下缺点:氯气会与水中的腐殖物质酸类物质反应形成致癌的卤代烃;与酚类反应形成具有异味的氯酚;与水中的氨反应形成消毒效力低下的氯胺;在PH值较高时消毒效率大幅度下降;长期使用会使某些微生物出现抗药性等等。签于此，人们对其他代用消毒、漂白剂进行了广泛的研究，其中二氧化氯的作为一种强氧化剂，其优越的杀菌消毒性能、极佳的漂白效果且有高度的安全性。在实际应用中替代氯气已经成为一种共识。二氧化氯被世界卫生组织和世界粮农组织推荐为Al级广谱、安全和高效的消毒剂。目前广泛应用于纸浆、纤维的漂白；饮用水、医院污水、工业污水的处理;还有食品防腐保鲜、家禽宰杀、水产养殖等方面的杀菌消毒。
[0003]二氧化氯的制备方法经过多年的研究和发展，有多达十几种。主要分为两大类:电解法与化学法。电解法是将食盐水电解得到的氯酸钠在装置内直接与盐酸反应产生二氧化氯。70年代以来国外先后开发了以氯化钠、氯酸钠和亚氯酸钠为电解质电解合成二氧化氯的新方法，该法设备投入大，工艺复杂，当前还没有得到推广。目前，化学法是二氧化氯制备的的主流方法，而化学法中的R6法也称综合法，该方法低成本生产、无固废排放、无废酸排放的清洁环保的生产工艺，是应用最广泛的方法之一。
[0004]综合法二氧化氯制备包括三个主要合成单元，即NaC103合成单元、HCl合成单元和C102合成单元。C102合成单元是用氯酸盐和盐酸反应生成氯化钠、二氧化氯、氯气和水，其中盐酸既作为还原剂又作为反应的酸性介质，反应式为:
[0005]NaC103+2HCl—C102+l/2Cl2+H20+NaCl
[0006]综合法制备二氧化氯，从反应器出来的二氧化氯混合气体含有大量的氯气，每得到Imol的二氧化氯同时会产生0.5mol的氯气。鉴于氯气使用所带来的一系列的环境健康问题，必须将混合气体中的氯气有效分离，提高二氧化氯纯度，方可输送去下个工序使用。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种分离效果好的二氧化氯和氯气的分离方法和分离装置。
[0008]本发明以如下技术方案解决上述技术问题:
[0009]本发明二氧化氯和氯气的分离方法，包括如下操作步骤:
[0010]I)混合气体的吸收剥氯:将吸收气提塔内的真空控制在-69?-75kPa，将二氧化氯反应单元送过来含有大量氯气的二氧化氯混合气体在间冷器冷却至45°C后从吸收气提塔吸收段底部进入吸收气提塔内，稀二氧化氯溶液从吸收气提塔的顶部进入，两种物质逆流接触，形成浓度合格的二氧化氯溶液，在吸收气提塔下部通入空气将溶液中的氯气剥离出来，剥离出来的氯气被送去盐酸合成单元，而夹带的水汽通过气水分离罐自重力经排气冷却器冷却返回吸收气提塔中；
[0011]2)将二氧化氯溶液中的二氧化氯气体重新解吸:解吸塔塔内真空控制在120mmHg，将经吸收剥氯处理后的二氧化氯溶液经吸收气提塔溶液栗送至解吸塔顶部内自上往下喷淋，从解吸塔的下部通入空气将二氧化氯气体从溶液中吹出来，二氧化氯气体经解吸塔真空栗送去亚氯酸钠制备单元，而低浓度的稀二氧化氯溶液则经解吸塔溶液栗送去冷却器冷却后回到吸收气提塔作为冷冻水循环使用，从而实现二氧化氯和氯气的分离。
[0012]本发明二氧化氯和氯气的分离方法所采用的分离装置，包括吸收气提塔和解吸塔，吸收气提塔和解吸塔的顶部分别设有喷淋装置和液体分配器，液体分配器位于喷淋装置的下方，吸收气提塔和解吸塔的下部分别设有储液槽，储液槽分别连接空气加入管;吸收气提塔的储液槽下部接吸收气提塔溶液栗，储液槽的上方连接二氧化氯混合气体输入管，吸收气提塔顶部经管路连接气提塔真空栗，气提塔真空栗连接气水分离罐，气水分离罐的液体出口连接排液冷却器，排液冷却器的出口连接吸收气提塔;吸收气提塔溶液栗的出口连接解吸塔的喷淋装置，解吸塔的顶部连接解吸塔真空栗，解吸塔的储液槽下部连接解吸塔溶液栗，解吸塔溶液栗的出口连接解吸塔冷却器，解吸塔冷却器的出口经管路连接吸收气提塔的喷淋装置。
[0013]所述吸收气提塔溶液栗的出口并联有一条溶液回流管接入吸收气提塔的储液槽。
[0014]所述吸收气提塔顶部的喷淋装置并联连接冰水输入管。
[0015]本发明主要是通过对二氧化氯混合气体先吸收剥氯再真空解吸的方法，实现二氧化氯和氯气的分离，而且分离效果好，同时降低生产成本耗量，且没有废气、废酸的排放。
【附图说明】
[0016]图1是本发明分离装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本发明装置由吸收气提塔1、间冷器4、气提塔真空栗7、气水分离罐9、排液冷却器12、吸收气提塔溶液栗16、解吸塔真空栗19、解吸塔23、解吸塔溶液栗26、解吸塔冷却器28及各设备间连接的工艺管线组成。吸收气提塔I的顶部设有喷淋装置6，喷淋装置6的下方设有液体分配器5，解吸塔23的顶部设有喷淋装置21，喷淋装置21的下方设有液体分配器22，吸收气提塔I和解吸塔23的下部分别设有储液槽，吸收气提塔I和解吸塔23的储液槽分别连接空气加入管2和空气加入管24;吸收气提塔I的储液槽下部经管路15串接吸收气提塔溶液栗16，储液槽的上方连接二氧化氯混合气体输入管3，从二氧化氯反应单元送过来含有大量氯气的二氧化氯混合气体经间冷器4冷却至45°C后经二氧化氯混合气体输入管3进入吸收气提塔I。吸收气提塔I顶部经管路8连接气提塔真空栗7，气提塔真空栗7连接气水分离罐9，气水分离罐9的液体出口连接排液冷却器12，排液冷却器12的出口连接吸收气提塔I;吸收气提塔溶液栗16的出口连接解吸塔23的喷淋装置21，解吸塔23的顶部经抽气管20连接解吸塔真空栗19，解吸塔23的储液槽下部经管路25串接解吸塔溶液栗26，解吸塔溶液栗26的出口连接解吸塔冷却器28，解吸塔冷却器28的出口经管路27连接吸收气提塔I的喷淋装置6。
[0018]为了防止栗过热，在吸收气提塔溶液栗16的出口并联有一条溶液回流管14接入吸收气提塔I的储液槽。
[0019]吸收气提塔I有时需要补充冰水，因此，在吸收气提塔顶部的喷淋装置6可并联连接冰水输入管13，冰水输入管I与用于解吸塔冷却器28的冰水输入管29相通。
[0020]本发明装置的工作原理如下:
[0021]从解吸塔23底部