專利名稱：高純二氧化氯發(fā)生器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化學反應裝置，特別是一種高純度二氧化氯發(fā)生器裝置。
背景技術：
二氧化氯是一種高效廣譜性的殺菌消毒劑，可廣泛應用于城鎮(zhèn)供水、自來水、城市二次供水、小區(qū)優(yōu)質(zhì)供水消毒；城市污水、工業(yè)廢水、醫(yī)院污水氧化、脫色、除臭、消毒處理；工業(yè)冷卻水、中水回用、游泳池水的殺菌滅藻處理；油田注水解堵處理，造紙、印染行業(yè)的漂白處理；含氰含酚廢水的氧化降解處理等。在這些應用領域中，要求原料的轉(zhuǎn)化率高，二氧化氯溶液中二氧化氯的純度高，運行成本低才能滿足要求。
目前國內(nèi)外現(xiàn)有的二氧化氯發(fā)生器裝置，主要采用的有兩種方式復合型和高純型二氧化氯發(fā)生器裝置。復合型是在加熱條件下，將原料氯酸鈉和鹽酸加入到反應器中反應，生成的二氧化氯和氯氣的混合物被水射器形成的真空吸入水中混合，投加到待處理的水中。復合型二氧化氯發(fā)生裝置是以氯酸鈉為主要原料，運行成本相對較低，但其原料轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)物中二氧化氯的純度不高，產(chǎn)物中氯氣的含量為50％，使該設備的使用受到限制。高純型二氧化氯發(fā)生器，以亞氯酸鈉為主要原料，與氯氣或鹽酸在反應柱中反應，原料轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物中二氧化氯的含量高達95％。高純型是以亞氯酸鈉為主要原料，運行成本相對較高，妨礙了擴大它的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高純度二氧化氯發(fā)生器裝置。本發(fā)明的目的還在于提供一種以氯酸鈉為主要原料的高純度二氧化氯制備方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，由供水系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、投加系統(tǒng)、反應系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，其反應系統(tǒng)采用一個充分混合氯酸鈉和雙氧水的混合器，以及采用一個混合物與硫酸進行反應的反應柱；所述的混合器是用PVC、PVDF或特氟隆材料加工而成，混合區(qū)域裝有PVDF或特氟隆填料；所述的反應柱是用PVC、PVDF或特氟隆材料加工而成，反應區(qū)域裝有PVDF或特氟隆填料，在反應柱的內(nèi)外殼之間有一夾層，中間有冷卻水流動；本發(fā)明高純度二氧化氯制備方法為以30-50％氯酸鈉為氧化劑，以24-30％雙氧水為還原劑，在70-75％硫酸介質(zhì)中反應，原料進入的比例為NaClO3∶H2SO4∶H2O2＝0.8-1.2∶0.8-1.2∶0.1-0.3；其反應式為。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細敘述附圖1是混合器結(jié)構(gòu)圖附圖2是反應柱結(jié)構(gòu)圖附圖3是二氧化氯發(fā)生裝置原理框圖具體實施方式
混合器結(jié)構(gòu)圖1所示的，1.氯酸鈉入口，2.雙氧水入口，3.混合區(qū)域，4.混合器外殼，5.混合液出口。
反應柱結(jié)構(gòu)圖2所示的，6混合液入口，7硫酸入口，8冷卻水入口，9反應柱外殼，10冷卻水流動區(qū)域，11反應柱內(nèi)殼，12二氧化氯溶液出口，13冷卻水出口，14反應區(qū)域。
所述的混合器是用PVC、PVDF或特氟隆材料加工而成，長70厘米，混合區(qū)域裝有PVDF或特氟隆填料。原料氯酸鈉從氯酸鈉入口(1)進入，雙氧水從雙氧水入口(2)進入。兩種原料在入口處垂直碰撞，進入混合器；下進上出，以保證氯酸鈉和雙氧水充分混合。
所述的反應柱是用PVC、PVDF或特氟隆材料加工而成，反應區(qū)域裝有PVDF或特氟隆填料。在反應柱的內(nèi)外殼之間有一夾層。上述的混合液從混合液入口(6)，硫酸從硫酸入口(7)進入反應柱?；旌弦号c硫酸下進上出，以保證原料充分反應。自來水從冷卻水入口(8)進入反應柱外殼(9)和反應柱內(nèi)殼(11)之間的冷卻水流動區(qū)域(10)，即所謂的反應柱內(nèi)外殼之間的夾層，從冷卻水出口(13)流出，以帶走硫酸與混合物反應時發(fā)出的熱量。
從附圖3可以看出，自來水從進水口進設備后分成兩路，其中一路經(jīng)過增壓泵增壓后，經(jīng)過檢測裝置和調(diào)壓裝置，形成穩(wěn)定流量和壓力的水進入水射器，在反應柱和原料混合器中產(chǎn)生恒定真空，使化學反應在真空系統(tǒng)下完成；另一路水源進入反應柱的夾層中，起冷卻作用。化學原料氯酸鈉和雙氧水是由計量泵精確計量，按比例從底部進入混合器中，經(jīng)過混合器中的充分混合，進入反應柱中，與經(jīng)過計量泵的硫酸在反應柱中充分反應，生成高純二氧化氯原液。反應柱中的高濃度二氧化氯溶液進入水射器形成安全濃度的二氧化氯溶液，從二氧化氯出口送出，投加到待處理的水中。
反應柱、混合器和計量泵之間用軟管連接，反應柱和水射器以及水射器的進出口管是用硬UPVC管連接。
在供水系統(tǒng)中安裝有一個水流開關，一旦無水流或水流壓力過低，立即停止計量泵的進料，以確保設備的安全；在反應柱上的夾層中的冷卻水是用來降低反應柱的溫度，是另外一個安全保護裝置。
控制器是用來控制三個計量泵、水流開關和增壓泵，控制發(fā)生裝置的正常運行。
本發(fā)明提供的裝置運行費用低(每產(chǎn)生1克二氧化氯的成本為1.0-1.3分)，產(chǎn)生的二氧化氯純度高，原料轉(zhuǎn)化率大于90％。
實施例高純度二氧化氯制備方法為以40％氯酸鈉為氧化劑，以27％雙氧水為還原劑，在72％硫酸介質(zhì)中反應，原料進入的比例為NaClO3∶H2SO4∶H2O2＝1∶1∶0.2；其反應式為。
化學原料氯酸鈉和雙氧水是由計量泵精確計量，按比例從底部進入混合器中，經(jīng)過混合器中的充分混合，進入反應柱中，與經(jīng)過計量泵的硫酸在反應柱中充分反應，生成高純二氧化氯原液，反應柱中的高濃度二氧化氯原液進入水射器，與水混合，形成安全濃度的二氧化氯溶液，從二氧化氯出口送出，投加到待處理的水中。
權(quán)利要求
1.一種高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，由供水系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、投加系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和反應系統(tǒng)組成，其特征在于其反應系統(tǒng)采用一個充分混合氯酸鈉和雙氧水的混合器，以及采用一個混合物與硫酸進行反應的反應柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征在于所述的混合器是用PVC、PVDF或特氟隆材料加工而成，混合區(qū)域裝有PVDF或特氟隆填料；所述的反應柱是用PVC、PVDF或特氟隆材料加工而成，反應區(qū)域裝有PVDF或特氟隆填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征在于所述的混合器，其長度為70厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征在于所述的反應柱的內(nèi)外殼之間有一夾層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征在于所述的反應柱的內(nèi)外殼之間有一夾層，中間有冷卻水流動。
6.高純度二氧化氯的制備方法，其特征在于該方法以30-50％氯酸鈉為氧化劑，以24-30％雙氧水為還原劑，在70-75％硫酸介質(zhì)中反應，原料進入的比例為NaClO3∶H2SO4∶H2O2＝0.8-1.2∶0.8-1.2∶0.1-0.3；其反應式為。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該方法中以40％氯酸鈉為氧化劑，以27％雙氧水為還原劑，在72％硫酸介質(zhì)中反應，原料進入的比例為NaClO3∶H2SO4∶H2O2＝1∶1∶0.2。
8.高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征在于以24-30％雙氧水為還原劑，在70-75％硫酸介質(zhì)中反應，原料進入的比例為NaClO3∶H2SO4∶H2O2＝0.8-1.2∶0.8-1.2∶0.1-0.3；其反應式為；化學原料氯酸鈉和雙氧水按比例從底部進入混合器中，經(jīng)過混合器中的充分混合，進入反應柱中，與經(jīng)過計量泵的硫酸在反應柱中充分反應，生成高純二氧化氯原液，反應柱中的高濃度二氧化氯溶液進入水射器形成安全濃度的二氧化氯溶液，從二氧化氯出口送出，投加到待處理的水中。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)生器裝置，其特征在于以40％氯酸鈉為氧化劑，以27％雙氧水為還原劑，在72％硫酸介質(zhì)中反應，原料進入的比例為NaClO3∶H2SO4∶H2O2＝1∶1∶0.2；其反應式為NaClO3+1/2 H2O2+1/2 H2SO4→ClO2+1/2 O2+1/2 Na2SO4+H2O。
全文摘要
一種高純度二氧化氯發(fā)生器裝置，由供水系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、投加系統(tǒng)、反應系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，其反應系統(tǒng)采用一個充分混合氯酸鈉和雙氧水的混合器，以及采用一個混合物與硫酸進行反應的反應柱；本發(fā)明提供的以氯酸鈉為主要原料的高純度二氧化氯發(fā)生器裝置運行費用低，產(chǎn)生的二氧化氯純度高，原料轉(zhuǎn)化率大于90％。
文檔編號C02F1/50GK1488571SQ02131129
公開日2004年4月14日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者羅德尼 申請人:上海技源科技有限公司