一种二氧化氯发生器系统技术方案

本实用新型专利技术的目的是提供一种二氧化氯发生器系统。本实用新型专利技术采用亚氯酸钠和盐酸为原料，充分考虑到反应完全和设备安全，并且可以自动控制原料投加量和投加比例。设备原料转化率高、运行成本低，并能实现二氧化氯的实时检测、闭环精确控制。一种二氧化氯发生器系统，包括盐酸溶液配制器、亚氯酸钠溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置、吸收器和控制系统；所述盐酸溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、反应装置与吸收器通过管道依次相连；所述亚氯酸钠溶液配制器、加热器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置和吸收器通过管道依次相连。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及二氧化氯制备领域，特别涉及一种高效高纯二氧化氯发生器系统。
技术介绍
我国是世界上水资源非常缺少的国家之一。水处理与节约用水、开发新水源具有同等重要的意义。生活用水和工业用水，以及许多含菌、含还原性物质的废水，目前国内还广泛使用氯气(液氯)来处理。二氧化氯和液氯相比对各种细菌和病毒等更具有广谱、快速、高效、安全的消毒杀灭特点和优势，加之它与很多有机、无机化合物反应不产生或很少产生卤代烃类能导致“三致”(致癌变、致畸变、致突变)的有害物质，以及具有特殊的漂白(不破坏纤维素)和除臭、灭藻能力，而被世界卫生组织(WHO)确认为第四代Al型消毒剂。化学法制备二氧化氯根据采用原料不同分为氯酸钠和亚氯酸钠两种方法。氯酸钠法制备二氧化氯是以氯酸钠为主要原料，运行成本低，但产物二氧化氯的纯度不高，产物中含有氯气。国内将这种含有大量氯气的二氧化氯产品称为复合二氧化氯，将这种复合二氧化氯用于饮用水消毒，仍会产生大量的卤代烃类“三致”物质，从而失去了用二氧化氯取代液氯消毒饮用水的意义。有研究表明，只有大于90%纯度的二氧化氯才能保证饮用水消毒中不产生或少产生“三致”物质。亚氯酸钠法制备二氧化氯是以亚氯酸钠为主要原料，使之与盐酸或氯气反应生产二氧化氯。与氯酸钠法相比，亚氯酸钠法制备二氧化氯纯度高，产品应用于消毒中无三氯甲烷等毒副产物产生，特别适合饮用水和食品消毒。目前亚氯酸钠法制备二氧化氯设备原料转化率低，又由于国内亚氯酸钠的原料价格较高，从而导致设备运行成本高，再加上氯酸钠法制备二氧化氯设备研制较早，产品较多，目前很多水厂仍旧使用氯酸钠工艺的二氧化氯发生器，亚氯酸钠法制备二氧化氯在国内推广应用较慢。随着社会对饮用水的质量要求越来越高和亚氯酸钠原料价格的逐步下降，研究亚氯酸钠法制备二氧化氯的生产工艺，研制高转化率的亚氯酸钠法二氧化氯发生器及其自动化控制技术、降低该方法制备二氧化氯的运行成本势在必行。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高效高纯二氧化氯发生器系统。该发生器采用亚氯酸钠和盐酸为原料，充分考虑到反应完全和设备安全，并且可以自动控制原料投加量和投加比例。设备原料转化率高、运行成本低，并能实现二氧化氯的实时检测、闭环精确控制。本技术采取的技术方案是:—种二氧化氯发生器系统，包括盐酸溶液配制器、亚氯酸钠溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置、吸收器和控制系统；所述盐酸溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、反应装置与吸收器通过管道依次相连；所述亚氯酸钠溶液配制器、加热器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置和吸收器通过管道依次相连；加热器接收从盐酸溶液配制器内流出的盐酸溶液，并对盐酸溶液进行加热；同时加热器接收从亚氯酸钠溶液配制器内流出的亚氯酸钠溶液，并对亚氯酸钠进行加热；所述的加热器包括恒温浴槽和设置在恒温浴槽内的盐酸溶液吸热栅管与亚氯酸钠溶液吸热栅管；盐酸溶液计量投加器接收从加热器流出的盐酸溶液，同时亚氯酸钠溶液计量投加器也接收从加热器流出的亚氯酸钠溶液；盐酸溶液与亚氯酸钠溶液同时进入反应装置；所述的反应装置包括一级反应器、一级回形管道、二级反应器、二级回形管道、三级反应器和空气泵；一级回形管道设置在一级反应器与二级反应器之间；二级回形管道设置在二级反应器与三级反应器之间；空气泵通过管道与一级反应器、二级反应器、三级反应器相连；盐酸溶液配制器包括盐酸溶液储罐、第一药液计量泵、第一水计量泵和盐酸液位计；盐酸液位计检测盐酸溶液储罐内的液面高度并将所检测的信号送入控制系统，控制系统根据盐酸液位计的检测信号，控制第一药液计量泵与第一水计量泵工作；亚氯酸钠溶液配制器包括亚氯酸钠溶液储罐、第二药液计量泵、第二水计量泵和亚氯酸钠液位计；亚氯酸钠液位计检测亚氯酸钠溶液储罐内的液面高度并将所检测的信号送入控制系统，控制系统根据亚氯酸钠液位计的检测信号，控制第二药液计量泵与第二水计量泵工作；盐酸溶液计量投加器包括盐酸计量泵和盐酸溶液流量计；盐酸溶液流量计检测从加热器流出的盐酸溶液的流量并将所检测的信号送入控制系统，控制系统根据盐酸溶液流量计的检测信号控制盐酸计量泵工作；亚氯酸钠溶液计量投加器包括亚氯酸钠计量泵和亚氯酸钠溶液流量计；亚氯酸钠溶液流量计检测从加热器流出的亚氯酸钠溶液的流量并将错检测的信号送入控制系统，控制系统根据亚氯酸钠溶液流量计的检测信号控制亚氯酸钠计量泵工作；吸收器包括气泵；反应装置还包括压力计；压力计检测管道内的气体压力并将检测的信号送入控制系统；控制系统将压力计的检测信号与控制系统内预设的第一极限值做比较，当检测信号高于控制系统预设的第一极限值时，控制系统启动空气泵，减小外部空气进入管道内；控制系统将压力计的检测信号与控制系统内预设的第二极限值做比较，当检测信号高于控制系统预设的第二极限值时，控制系统启动气泵，将反应装置内的空气和二氧化氯混合气体送入吸收器。进一步改进，控制系统还包括显示模块。进一步改进，控制系统还包括报警模块。进一步改进，控制系统还包括与外部远程设备通信的远程信号通信接口。有益效果1、本技术以下特点能够确保药液充分反应，极大地提高原料转化率，降低运行成本。(I)精确的盐酸和亚氯酸钠溶液配制系统，保证了药液反应的最佳浓度；(2)加热系统保证了药液反应的最佳温度；(3)计量投加系统保证了药液反应最佳配比；(4)多级反应系统设三级反应器和二级回形管道以及空气搅拌，能延长药液反应时间，保证药液反应充分，提高原料转化率；(5)系统闭环控制，根据出口二氧化氯浓度控制药液投加量，做到既完成消毒任务，又不过量投加药液，节约原料。2、本技术的二氧化氯提取系统包括空气泵、气体主管道、压力计、气体旁路管道、气泵和三个单向阀，它们的作用使反应器和气体主管道保持正常压力，保证了系统运行的安全。3、系统具有报警功能。当盐酸和亚氯酸钠溶液配制系统的溶液液位高于或低于极限值时系统报警。当二氧化氯提取系统检测到气体主管道压力超出限值时系统报警。4、本技术能实时检测二氧化氯浓度并显示，并根据检测到的二氧化氯浓度来控制盐酸和亚氯酸钠溶液投加量，实现系统二氧化氯闭环精确控制。附图说明图1是本技术的系统结构图。图2是本技术控制系统的结构图。具体实施方式为使本技术的内容更加明显易懂，以下结合附图1-2和具体实施方式做进一步的描述。图1是本技术的系统结构图，如图1所示，本技术的高效高纯二氧化氯发生器系统，包括盐酸溶液配制器、亚氯酸钠溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置、吸收器和控制系统；所述盐酸溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、反应装置与吸收器通过管道依次相连；所述亚氯酸钠溶液配制器、加热器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置和吸收器通过管道依次相连；加热器接收从盐酸溶液配制器内流出的盐酸溶液，并对盐酸溶液进行加热；同时加热器接收从亚氯酸钠溶液配制器内流出的亚氯酸钠溶液，并对亚氯酸钠进行加热；所述的加热器包括恒温浴槽13和设置在恒温浴槽13内的盐酸溶液吸热栅管14与亚氯酸钠溶液吸热栅管15 ;所述的吸热栅管14、沉浸在所述的恒温浴槽13内。所述的盐酸溶液吸热栅管14接收由所述的盐酸溶液配制器送来的盐酸溶液。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化氯发生器系统，其特征在于，包括盐酸溶液配制器、亚氯酸钠溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置、吸收器和控制系统；所述盐酸溶液配制器、加热器、盐酸溶液计量投加器、反应装置与吸收器通过管道依次相连；所述亚氯酸钠溶液配制器、加热器、亚氯酸钠溶液计量投加器、反应装置和吸收器通过管道依次相连；加热器接收从盐酸溶液配制器内流出的盐酸溶液，并对盐酸溶液进行加热；同时加热器接收从亚氯酸钠溶液配制器内流出的亚氯酸钠溶液，并对亚氯酸钠进行加热；所述的加热器包括恒温浴槽（13）和设置在恒温浴槽（13）内的盐酸溶液吸热栅管（14）与亚氯酸钠溶液吸热栅管（15）；盐酸溶液计量投加器接收从加热器流出的盐酸溶液，同时亚氯酸钠溶液计量投加器也接收从加热器流出的亚氯酸钠溶液；盐酸溶液与亚氯酸钠溶液同时进入反应装置；所述的反应装置包括一级反应器（22）、一级回形管道（23）、二级反应器（24）、二级回形管道（25）、三级反应器（26）和空气泵（29）；一级回形管道（23）设置在一级反应器（22）与二级反应器（24）之间；二级回形管道（25）设置在二级反应器（24）与三级反应器（26）之间；空气泵（29）通过管道与一级反应器（22）、二级反应器（24）、三级反应器（26）相连；盐酸溶液配制器包括盐酸溶液储罐（5）、第一药液计量泵（1）、第一水计量泵（9）和盐酸液位计（2）；盐酸液位计（2）检测盐酸溶液储罐（5）内的液面高度并将所检测的信号送入控制系统，控制系统根据盐酸液位计（2）的检测信号，控制第一药液计量泵（1）与第一水计量泵（9）工作；亚氯酸钠溶液配制器包括亚氯酸钠溶液储罐（6）、第二药液计量泵（3）、第二水计量泵（10）和亚氯酸钠液位计（4）；亚氯酸钠液位计（4）检测亚氯酸钠溶液储罐（6）内的液面高度并将所检测的信号送入控制系统，控制系统根据亚氯酸钠液位计（4）的检测信号，控制第二药液计量泵（3）与第二水计量泵（10）工作；盐酸溶液计量投加器包括盐酸计量泵（16）和盐酸溶液流量计（20）；盐酸溶液流量计（20）检测从加热器流出的盐酸溶液的流量并将所检测的信号送入控制系统，控制系统根据盐酸溶液流量计（20）的检测信号控制盐酸计量泵（16）工作；亚氯酸钠溶液计量投加器包括亚氯酸钠计量泵（17）和亚氯酸钠溶液流量计（21）；亚氯 酸钠溶液流量计（21）检测从加热器流出的亚氯酸钠溶液的流量并将错检测的信号送入控制系统，控制系统根据亚氯酸钠溶液流量计（21）的检测信号控制亚氯酸钠计量泵（17）工作；吸收器包括气泵（33）；反应装置还包括压力计（28）；压力计（28）检测管道内的气体压力并将检测的信号送入控制系统；控制系统将压力计（28）的检测信号与控制系统内预设的第一极限值做比较，当检测信号高于控制系统预设的第一极限值时，控制系统启动空气泵（29），减小外部空气进入管道内；控制系统将压力计（28）的检测信号与控制系统内预设的第二极限值做比较，当检测信号高于控制系统预设的第二极限值时，控制系统启动气泵（33），将反应装置内的空气和二氧化氯混合气体送入吸收器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国利，吴敏，翟力欣，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：实用新型
国别省市：