二氧化氯发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种化学法二氧化氯发生器，包括依次相连的计量供料系统、预反应器和主反应器多级，所述的主反应器包括依次相连的二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆；本发明专利技术的优点在于：该发生器提供了一级预反应加多级主反应系统，结构科学、布置合理，克服了现有技术原材料转化率低、产物中未转化原材料含量高、反应中安全性差等问题，反应胆底部微孔曝气，极大地提高了二氧化氯分子与微气泡结合效果，使产物迅速被提取，化学反应平衡向生成物移动，原材料转化率高、运行成本低、安全可靠、无毒卫生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二氧化氯生产设备，具体地说是一种二氧化氯发生器，属于二氧化氯生产设备领域。
技术介绍
现有化学方法制取二氧化氯技术，大多采用亚氯酸钠或氯酸钠及硫酸或盐酸作为原材料，将上述原料的一种如氯酸钠和盐酸投入反应器加温反应，制取二氧化氯。由于反应温度低(在40-55°C )，反应胆只有一级，反应时间短，曝气中又采用大气量的管式曝气，冷空气进入反应胆后迅速降低了反应液的温度，物料反应不充分，制取的二氧化氯含量低，消毒液浓度低，反应后液体中的未转化的原材料及中间产物随液体一起被吸出形成消毒液，致使消毒液中含有大量的氯酸根、亚氯酸根等有毒物质，且原料转化率很低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术设计了一种二氧化氯发生器，该发生器提供了一级预反应加多级主反应系统，结构科学、布置合理，克服了现有技术原材料转化率低、产物中未转化原材料含量高、反应中安全性差等问题，反应胆底部微孔曝气，极大地提高了二氧化氯分子与微气泡结合效果，使产物迅速被提取，化学反应平衡向生成物移动，原材料转化率高、运行成本低、安全可靠、无毒卫生。本专利技术的技术方案为一种化学法二氧化氯发生器，包括依次相连的计量供料系统、预反应器和主反应器多级；所述的计量供料系统包括相连的储料桶和计量泵；所述的储料桶包括盐酸储料桶和氯酸钠储料桶；所述的计量泵包括盐酸计量泵和氯酸钠计量泵；所述的预反应器为预反应胆；所述的主反应器包括依次相连的二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆。所述的预反应胆的底部设有预加热器和预加热水浴箱，加热温度55_65°C ;所述的预反应胆的底部部设有微孔曝气系统即预反应胆微孔曝气器，上部连接气液分离器，并通过预反应胆进气管连接预反应胆微孔曝气器，上部通过输液管将液体输送到三级反应胆， 上部设有液体回流管接受气液分离器分离回流的液体，上部通过泄压排气管连接有防爆泄压装置；所述的空气预加热器内部设有管式换热系统，出口通过热空气输送管将热空气分别通入预反应胆、二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆。所述的主反应器即二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆位于主反应器水浴加热箱内，所述的主反应器水浴加热箱内还设有残液分离器，通过主反应器U型加热管即第一主反应胆水浴加热器和第二主反应胆水浴加热器对水进行加热，加热温度 75-88。。。所述二级反应胆底部设有二级反应胆微孔曝气器，上部通过空气输送管连接二级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部通过输液管将液体输送到三级反应胆，上部通过泄压排气管连接防爆泄压装置；所述三级反应胆底部设有三级反应胆微孔曝气器，上部通过进气管连接三级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部通过输液管将液体输送到四级反应胆，上部通过泄压排气管连接防爆泄压装置；所述的四级反应胆底部设有四级反应胆微孔曝气器，上部通过进气管连接四级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部通过输液管将液体输送到五级反应胆， 上部通过泄压排气管连接防爆泄压装置；所述的五级反应胆底部设有五级反应胆微孔曝气器，最底部连接残液分离器，上部通过进气管连接五级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部设有液体出口并连接单向阀，上部通过回流管连接残液分离器，上部通过泄压排气管连接防爆泄压装置。进一步地所述的防爆泄压装置，为重力式恒压泄压阀，恒压压力O. 02兆帕，密封球体材质UPVC，密封圈材质为四氟橡胶，公称直径DN32-40.所述的气液分离器采用微孔过滤和旋流分离原理将反应胆收集的气液混合液进行分离，分离效率达到82%，分离后的二氧化氯和氯气混合气体通过单向阀进入喷射器与水混合形成消毒液，液体通过液体回流管回流至预反应胆继续参与反应。所述的微孔曝气系统由进气管和预反应胆微孔曝气器、二级反应胆微孔曝气器、 三级反应胆微孔曝气器、四级反应胆微孔曝气器、五级反应胆微孔曝气器组成，各微孔曝气器由微孔曝气盘组成，曝气孔孔径小于2毫米，形成的微小的空气气泡直径小于O. 5毫米， 微小气泡与二氧化氯、氯气气体分子的结合率大于40%。所述的残液分离器采用重力沉淀和浅层斜板沉淀技术制作，五级反应胆内液体流到五级反应胆微孔曝气器底部时形成静态稳流状态，液体在流经残液分离器时颗粒物质、 未转化的无机盐沉淀于分离器底部，上层二氧化氯、氯气混合液通过回流管回流至五级反应胆，并通过反应液出液管、单向阀被吸出进入喷射器与水混合形成消毒液。底部残液定期排放。所述的电接点压力表是安全防护控制仪表，为保证化学法高效复合二氧化氯发生器的工作安全和负压曝气效果，保证设备出口有不间断的负压吸力是必须的条件，而产生负压的动力就是压力水通过喷射器时所形成的负压，如果动力水压力低于设定值时(如 O. 15-0. 2兆帕)设备内胆便有压力聚集而发生膨胀和燃爆的可能，此时停止向设备反应胆投加药物是必须的措施，因而当动力水压力低于设定值时电接点压力表将切断设备主机计量泵的电源停止加药，以保护设备。盐酸计量泵将一定浓度的盐酸溶液从盐酸储料桶打入预反应胆，氯酸钠计量泵将一定浓度的氯酸钠和配有一定比例的无机催化剂碳酸盐溶液从氯酸钠储料桶打入一级预反应胆。两种溶液在预反应胆进行预反应。在反应中由预加热器进行水浴加热，加热温度 45-65°C。同时，空气通过进气管被负压吸进空气预加热器，空气经加热后通过热气管和空气输送管分别进入预反应胆、二级反应胆微孔曝气器、三级反应胆微孔曝气器、四级反应胆微孔曝气器、五级反应胆微孔曝气器组成。盐酸溶液和带催化剂的氯酸钠溶液在预反应胆内进行初步反应，反应产物中按质量比计算氯气占34. 5%，二氧化氯占65. 5%，空气进入反应胆底部的微孔曝气器并形成直径非常小的微小气泡，在反应胆顶部由于喷射器的负压吸力作用，形成了一个负压真空区，由于真空区的作用这些微小气泡从反应胆底部迅速上升， 在上升的过程中与二氧化氯气体分子和氯气气体分子结合被带出液体形成氯气、二氧化氯、空气和少量水蒸气组成的混合气体，该气体被吸入气液分离器，在微孔分离盘和旋流分离过程中85%以上的液体与气体分离，气体进入喷射器与水混合形成消毒液，被分离的液体自流回到预反应器。微小气泡在将二氧化氯、氯气带出液体的同时还混合搅拌盐酸和氯酸钠催化剂相互接触碰撞加速反应。如果氯酸钠催化剂与盐酸液体在正常搅拌条件下的反应转化率45-55%，由于大量的二氧化氯、氯气分子被从反应液中带出，生成物浓度降低了 40-70%,反应平衡被打破，化学反应向生成物方向转移，从而原材料的转化率综合计算可提高 10-15%。预反应胆内的反应液在微小气泡的搅拌下从预反应胆顶部一面反应一面向下移动经过10-20分钟后通过输液管进入二级主反应胆。二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆在主反应器水浴加热箱内由第一主反应胆水浴加热器和第二主反应胆水浴加热器完成加热升温任务，水浴温度65-88°C。由于盐酸与氯酸钠的反应为吸热反应，提高反应温度会提高原材料的转化率和反应速度，但是由于大量的二氧化氯分子都溶解在反应液内，温度超过65-75°C会加速二氧化氯本身的电离分解，所以控制合适的温度对提高原材料转化率和防止二氧化氯自我分解损耗至关重要。反应液进入二级主反应胆后原材料浓度已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化氯发生器，其特征在于：包括依次相连的计量供料系统、预反应器和主反应器级；所述的计量供料系统包括相连的储料桶和计量泵；所述的储料桶包括盐酸储料桶和氯酸钠储料桶；所述的计量泵包括盐酸计量泵和氯酸钠计量泵；所述的预反应器为预反应胆；所述的主反应器包括依次相连的二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化氯发生器，其特征在于包括依次相连的计量供料系统、预反应器和主反应器级； 所述的计量供料系统包括相连的储料桶和计量泵；所述的储料桶包括盐酸储料桶和氯酸钠储料桶；所述的计量泵包括盐酸计量泵和氯酸钠计量泵； 所述的预反应器为预反应胆； 所述的主反应器包括依次相连的二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆。2.根据权利要求I所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述的预反应胆的底部设有预加热水浴箱，加热温度55-65°C ;所述的预反应胆的底部部设有预反应胆微孔曝气器，上部连接气液分离器，并通过预反应胆进气管连接预反应胆微孔曝气器，上部通过输液管将液体输送到二级反应胆，上部设有液体回流管接受气液分离器分离回流的液体，上部通过泄压排气管连接有防爆泄压装置。3.据权利要求2所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述的预加热器内部设有管式换热系统，出口通过热空气输送管将热空气分别通入预反应胆、二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆。4.据权利要求3所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述的二级反应胆、三级反应胆、四级反应胆、五级反应胆位于主反应器水浴加热箱内，所述的主反应器水浴加热箱内还设有残液分离器，通过主反应器U型加热管即第一主反应胆水浴加热器和第二主反应胆水浴加热器对水进行加热，加热温度75-88°C。5.据权利要求4所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述二级反应胆底部设有二级反应胆微孔曝气器，上部通过空气输送管连接二级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部通过输液管将液体输送到三级反应胆，上部通过泄压排气管连接防爆泄压装置。6.据权利要求5所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述三级反应胆底部设有三级反应胆微孔曝气器，上部通过进气管连接三级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部通过输液管将液体输送到四级反应胆，上部通过泄压排气管连接防爆泄压 装直。7.据权利要求6所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述的四级反应胆底部设有四级反应胆微孔曝气器，上部通过进气管连接四级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部通过输液管将液体输送到五级反应胆，上部通过泄压排气管连接防爆泄压装置。8.据权利要求7所述的二氧化氯发生器，其特征在于所述的五级反应胆底部设有五级反应胆微孔曝气器，最底部连接残液分离器，上部通过进气管连接五级反应胆微孔曝气器，上部通过出气管连接气液分离器，上部设有液体出口并连接单向阀，上部通过回流管连接残液分离器，上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴茂玉，
申请(专利权)人：潍坊海洁环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：