一种制备二氧化氯的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种制备二氧化氯的装置，该装置包括原料混合器、气液净化分离装置、反应塔；反应塔内从下至上依次为下部加热段、中部反应段、上部气液分离段；下部加热段连通原料混合器并用电加热器加热液体物料；中部反应段内有多个折流板和上部加热器；上部气液分离段的顶部有连通二氧化氯用气点的二氧化氯气体出口管。本实用新型专利技术有益效果：体积小，生产效率高；结构简单能耗低，用电热管直接加热液体物料比间接用水加热热效率提高50％；用电磁加热器加热液体物料效率更高、更省电、运行极稳定，故障率低；原料液混合器可以是静态液相混合器、文丘里喷射混合器或其它化工液相混合器。

【技术实现步骤摘要】
一种制备二氧化氯的装置
本技术涉及的是一种制备二氧化氯的装置。
技术介绍
目前，对于硫酸(H2SO4)水溶液与氯酸钠(NaClO3)和蔗糖(C12H22O11)水溶液为原料制备二氧化氯的工艺方法称为HJL法。此工艺方法是利用氯酸钠(NaClO3)与蔗糖(C12H22O11)的水溶液和硫酸(H2SO4)水溶液为原料在适当的物料比、反应温度、反应酸度、反应时间等条件下发生氯酸根还原反应，生产二氧化氯(ClO2)。2015年，申请人获得专利号为201520629425.9，名称为一种制备二氧化氯的装置的技术专利，该专利一种制备二氧化氯的装置包括：原料混合器、二氧化氯发生器和气液分离器；在二氧化氯发生器内设置有水和对水加热的电加热器，双螺旋反应管浸泡在被加热的水中，将上述原料液输入到双螺旋反应管内，对双螺旋反应管加热，上述原料液受热反应使之生成二氧化氯气体。该专利存在双螺旋反应管加工难度大，结构复杂等缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种设备简单，工艺流程更优化的一种制备二氧化氯的装置。。解决上述技术问题的技术方案是：一种制备二氧化氯的装置，包括装有液体物料的原料混合器、气液净化分离装置，还包括竖立的反应塔，反应塔外部包裹保温层，反应塔内从下至上依次分为下部加热段、中部反应段、上部气液分离段；下部加热段有连通原料混合器出口的料液进口管，从原料混合器进入下部加热段内的液体物料用电加热器加热；在中部反应段内有间隔设置的多个折流板和加热液体物料的上部加热器，在中部反应段的上部有连通气液净化分离装置的残液出口管；在上部气液分离段顶部有连通二氧化氯用气点的二氧化氯气体出口管。优选方案是：所述加热液体物料的电加热器是电加热管，电加热管设置在下部加热段内的液体物料中，在下部加热段上还设置有显示液体物料温度的加热段热电偶，加热段热电偶连接控制系统。优选方案是：所述加热液体物料的电加热器是电磁加热器，电磁加热器设置在下部加热段的油浴槽外侧面上，油浴槽内装有导热油，反应塔的下部加热段浸没在导热油中；在下部加热段上还设置有显示液体物料温度的加热段热电偶，加热段热电偶连接控制系统。优选方案是：所述上部加热器的一端固定在反应塔顶部中央，上部加热器另一端的加热管穿过上部气液分离段后插入中部反应段内的液体物料中；在中部反应段的侧壁上设置有反应段热电偶，反应段热电偶连接控制系统。优选方案是：所述原料混合器的入口连接硫酸(H2SO4)水溶液的第一原料、氯酸钠(NaClO3)和蔗糖(C12H22O11)水溶液的第二原料。优选方案是：所述气液净化分离装置包括位于其下部的气液净化分离下筒和位于其上部的气液净化分离上筒；气液净化分离下筒的上部分别连通残液出口管和残液排出管；在气液净化分离下筒上部内侧壁上设置有拦气斗，拦气斗连通残液排出管的进口；气液净化分离上筒顶部有连通二氧化氯用气点的气液净化分离出口管。本技术的有益效果是：1、本技术体积小，生产效率高。除液体物料输送需要动力外无需任何形式的搅拌设施，在同等条件下比201520629425.9专利的设备体积小，一台本技术只要改变反应塔的大小和反应塔内折流板数量即可以满足制备二氧化氯小自几百克/小时，大到1000kg/h的生产要求。2、本技术结构简单、能耗低。用电热管直接加热液体物料比间接用水加热热效率可提高50％。用电磁加热器加热比用电热管加热效率更高、更省电。电磁加热器是现今工业领域和民用设备中最广泛的一种加热方式，采用电磁加热法比电热管法节能效果达到30％-70％，而且设备运行极稳定，故障率很低。3、本技术能实现连续生产和随时变更在额定产量以内的变量连续生产。4、本技术反应塔不仅能根据用户的需求进行程序设定并满足供气要求，还能根据用户要求将反应塔设计为负压运行、常压运行和低压的运行状态。5、本技术的原料液混合器可以是静态液相混合器、文丘里喷射混合器，也可以采用其它化工液相混合器。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是图1中用电热管加热反应塔的下部加热段中液体物料的结构剖视图；图3是图1中用电磁加热器加热油浴槽内导热油，通过导热油加热下部加热段内的液体物料的结构剖视图；图4是图1中气液净化分离装置结构示意图。《附图中序号说明》1：上部加热器；2：电磁加热器；3：残液出口管；4：反应塔；4a:下部加热段；4b：中部反应段；4c：上部气液分离段；5：折流板；6：保温层；7：料液进口管；8：油浴槽；9：气液净化分离出口管；10：电热管；11：加热段热电偶；12：反应段热电偶；13：二氧化氯气体出口管；14：三通；15：液体物料；16：残液排出管；17:导热油；18：下法兰；20：气液净化分离装置；20a：气液净化分离上筒；20b：气液净化分离下筒；20c：上部残液进口管；20d：拦气斗；30：二氧化氯用气点；40：原料液混合器；F1：第一原料；F2：第二原料。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例进一部详述。如图1所示，本技术公开一种制备二氧化氯的装置，所述制备二氧化氯的装置包括装有液体物料15的原料混合器40、气液净化分离装置20和竖立的反应塔4。所述反应塔4外部包裹保温层6，反应塔4内从下至上贯通依次分为下部加热段4a、中部反应段4b、上部气液分离段4c。所述下部加热段4a有连通原料混合器40出口的料液进口管7，从原料混合器40进入下部加热段4a内的液体物料15用电加热器加热。在所述中部反应段4b内有间隔设置的多个折流板5和加热液体物料15的上部加热器1，在中部反应段4b的上部有连通气液净化分离装置20的残液出口管3。在所述上部气液分离段4c顶部有连通二氧化氯用气点30的二氧化氯气体出口管13。所述原料混合器40的入口连接硫酸(H2SO4)水溶液的第一原料F1、氯酸钠(NaClO3)和蔗糖(C12H22O11)水溶液的第二原料F2。更具体的说，第一原料F1的硫酸(H2SO4)水溶液与第二原料F2的氯酸钠(NaClO3)和蔗糖(C12H22O11)水溶液在原料混合器40内混合后形成液体物料15，液体物料15从原料混合器40的出口进入反应塔4下部的下部加热段4a中，通过下部加热段4a加热后达到50℃-98℃温度，由于高温物料的重度小，在下部加热器4a中的液体物料15温度分布梯度是从下部加热段4a底部到其上部出口呈由低到高成正顺序分布，在此温度下液体物料15已经达到反应条件，所以进入中部反应段4b的液体料液15已经夹带了少量反应产品二氧化氯(ClO2)与副产品二氧化碳(CO2)气体。在中部反应段4b内设置有上部加热器1，上部加热器1对液体物料15进行二次加热升温，中部反应段4b是氯酸钠(NaClO3)、蔗糖(C12H22O11)和硫酸(H2SO4)的混合水溶液体进行还原反应的主要场所。中部反应段4b内设有圆缺形折流塔板5—10块，其作用是增加液体物料15在上升过程中的扰动，使液体物料15反应更彻底。中部反应段4b上部与气液分离段4c交接面下面设置有残液出口管3，残液出口管3位于液体物料15反应后的气相产品二氧化氯气体(ClO2)和二氧化碳气体(CO2)与反应后的剩余残液分界面处。气液分离段4c的一个作用是离开反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备二氧化氯的装置，包括装有液体物料(15)的原料混合器(40)、气液净化分离装置(20)，其特征是，还包括竖立的反应塔(4)，反应塔(4)外部包裹保温层(6)，反应塔(4)内从下至上依次分为下部加热段(4a)、中部反应段(4b)、上部气液分离段(4c)；下部加热段(4a)有连通原料混合器(40)出口的料液进口管(7)，从原料混合器(40)进入下部加热段(4a)内的液体物料(15)用电加热器加热；在中部反应段(4b)内有间隔设置的多个折流板(5)和加热液体物料(15)的上部加热器(1)，在中部反应段(4b)的上部有连通气液净化分离装置(20)的残液出口管(3)；在上部气液分离段(4c)顶部有连通二氧化氯用气点(30)的二氧化氯气体出口管(13)。

【技术特征摘要】
1.一种制备二氧化氯的装置，包括装有液体物料(15)的原料混合器(40)、气液净化分离装置(20)，其特征是，还包括竖立的反应塔(4)，反应塔(4)外部包裹保温层(6)，反应塔(4)内从下至上依次分为下部加热段(4a)、中部反应段(4b)、上部气液分离段(4c)；下部加热段(4a)有连通原料混合器(40)出口的料液进口管(7)，从原料混合器(40)进入下部加热段(4a)内的液体物料(15)用电加热器加热；在中部反应段(4b)内有间隔设置的多个折流板(5)和加热液体物料(15)的上部加热器(1)，在中部反应段(4b)的上部有连通气液净化分离装置(20)的残液出口管(3)；在上部气液分离段(4c)顶部有连通二氧化氯用气点(30)的二氧化氯气体出口管(13)。2.根据权利要求1中所述的一种制备二氧化氯的装置，其特征是，所述加热液体物料(15)的电加热器是电加热管(10)，电加热管(10)设置在下部加热段(4a)内的液体物料(15)中，在下部加热段(4a)上还设置有显示液体物料(15)温度的加热段热电偶(11)，加热段热电偶(11)连接控制系统。3.根据权利要求1中所述的一种制备二氧化氯的装置，其特征是，所述加热液体物料(15)的电加热器是电磁加热器(2)，电磁加热器(2)设置在下部加热段(4a)的油浴槽(8)外侧面上，油浴槽(8)内装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立民，
申请(专利权)人：赵立民，
类型：新型
国别省市：天津,12