大冶市鹽酸法二氧化氯發(fā)生器*

鹽酸工藝的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器

?目前國內(nèi)采用的氯酸鈉——鹽酸工藝的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器，是一種采用化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成二氧化氯的裝置，其主要性能包括反應(yīng)性能和設(shè)備的使用性能，這兩者決定了二氧化氯發(fā)生器技術(shù)水平是否優(yōu)良，是否具有實(shí)用價(jià)值的問題。 山東明基環(huán)保設(shè)備有限公司的二氧化氯發(fā)生器研發(fā)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過與多個(gè)高校專家及不同用戶的深入交流和探討，發(fā)現(xiàn)二氧化氯發(fā)生器的性能受到反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等因素的影響，降低了轉(zhuǎn)化率。公司的二氧化氯發(fā)生器研發(fā)團(tuán)隊(duì)從以上幾方面著手進(jìn)行深入研發(fā)，通過長達(dá)近一年的時(shí)間，zui終攻克了*困擾二氧化氯發(fā)生器的轉(zhuǎn)化率比偏低和使用性能的重要問題，使公司生產(chǎn)的“明基”牌化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器不論從反應(yīng)性能還是使用性能以及使用范圍上都走在同行業(yè)的前列，滿足用戶的各項(xiàng)要求。 

一、二氧化氯發(fā)生器的工作原理 氯酸鈉——鹽酸工藝反應(yīng)式如下： 反應(yīng)式：NaClO3+2HCl→ClO2+0.5Cl2+NaCl+H2O NaClO3 需要在一定酸度下被Cl-（還原劑）還原轉(zhuǎn)化生成ClO2 和Cl2。HCl 既是還原劑，又提供反應(yīng)需要的酸條件。 

二、二氧化氯發(fā)生器改進(jìn) 

1、反應(yīng)壓力 為克服壓力對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及得率引起的影響，根據(jù)二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，將原料在計(jì)量泵脈動(dòng)壓力下，注入反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)沿混合攪動(dòng)裝置呈脈動(dòng)旋流狀流動(dòng)，使得反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)的混合效果更好，有效地保證反應(yīng)具有理想的轉(zhuǎn)化率和得率。 

2、反應(yīng)器結(jié)構(gòu) 在二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)原理，以及氯酸鈉—— 鹽酸反應(yīng)工藝條件，反應(yīng)過程特點(diǎn)的要求，在結(jié)構(gòu)上采用液相下進(jìn)原料上出產(chǎn)品的形式，下層釋放氣帶動(dòng)上層反應(yīng)液攪動(dòng)，通過反應(yīng)器內(nèi)添置混合攪動(dòng)裝置，增進(jìn)液體充分混合，脈動(dòng)旋狀管流式流動(dòng)方式使反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)有一個(gè)較平穩(wěn)的流動(dòng)停留過程，避免出現(xiàn)反應(yīng)物在類似單級反應(yīng)器中可能出現(xiàn)的反應(yīng)物來不及反應(yīng)就排出反應(yīng)器之外的直流現(xiàn)象，有效地保證反應(yīng)物的停留反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)物料的理想轉(zhuǎn)化率。“明基”牌二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)器制作材料的選擇：經(jīng)過大量試驗(yàn)，曾選擇多種材料制作，但反應(yīng)器都在高酸度、高ClO2 濃度、高壓力條件下不能達(dá)到耐腐蝕，很快出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，zui終采用鈦基材料表面化學(xué)鍍鉭，有效地解決了難題，獲得理想的轉(zhuǎn)化率和得率，使二氧化氯發(fā)生器使用更加可靠、壽命更長。

3、其他影響因素的改進(jìn)分析 二氧化氯發(fā)生器原料液的計(jì)量輸送設(shè)備——計(jì)量泵：一是計(jì)量輸送原料液的流量，使其定量加注到反應(yīng)器內(nèi)，；二是提供液體流動(dòng)的壓力，使其反應(yīng)后直接加注到帶壓管網(wǎng)水體中。計(jì)量泵是*運(yùn)行的動(dòng)力設(shè)備，它的品質(zhì)好壞，是二氧化氯發(fā)生器能否*、穩(wěn)定、正常運(yùn)行的關(guān)鍵，保證原料按比例完成反應(yīng)，因此選用更換密封圈方便結(jié)構(gòu)簡單的單向閥計(jì)量泵，并特意改換密封圈，使可靠性大大提高，故障率降低。 

四、二氧化氯發(fā)生器的適用性能 “明基”牌二氧化氯發(fā)生器可適合射流負(fù)壓和正壓直接加入方式操作使用。用戶能方便地根據(jù)現(xiàn)場工藝情況，選擇zui合理、的設(shè)備使用方案。其中，帶壓直接加注投藥方式為目前國內(nèi)外同行業(yè)中*和*技術(shù)，使得投藥方式不受投藥位置的高低、壓力大小、距離遠(yuǎn)近的限制，是目前國內(nèi)外適用性的設(shè)備。

大冶市鹽酸法二氧化氯發(fā)生器*

電解法和化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器優(yōu)缺點(diǎn)具體比較如下：

1、設(shè)備使用原料

1.1電解法二氧化氯發(fā)生器以氯化鈉(食鹽)為原料，電解飽和氯化鈉水溶液產(chǎn)生CLO₂、O₃、CL₂、H₂O₂等多種復(fù)合消毒劑。

電解飽和食鹽水溶液時(shí)電極反應(yīng)：

陽極反應(yīng)：　   2Cl^-－2e  Cl₂  　　　　　     φe=1.36V　             

4OH^-－4e  2H₂O＋O₂ 　　　　　 φe=0.41V
O₂+2OH^-－2e  O₃＋H₂O　　　    φe=1.24V

2H₂O－2e  H₂O₂＋2H⁺　　　　　 φe=1.77V

Cl₂＋4OH^-－2e  2ClO^-＋2H₂O　　φe=0.42V
ClO^-＋2OH^-－2e  ClO^-₂ ＋H₂O　  φe=0.66V
ClO₂^-－e  ClO₂ 　　　　　　　 φe=0.95V

陰極反應(yīng)為：
　             2H₂O＋2e2OH^-+H₂ 　　　　　 　 φe=-0.828V

1.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器以氯酸鹽（氯酸鈉或亞氯酸鈉）和酸（鹽酸或硫酸）為原料，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生含CLO₂和CL₂的消毒劑（根據(jù)使用的氯酸鹽不同、反應(yīng)釜內(nèi)的酸度狀況、反應(yīng)釜內(nèi)溫度的狀況，CLO₂和CL₂含量會發(fā)生變化）。

鹽酸-氯酸鈉法化學(xué)反應(yīng)方程式為：

5NaClO₂＋4HCl＝4ClO₂↑＋5NaCl＋2H₂O

鹽酸-亞氯酸鈉法化學(xué)反應(yīng)方程式為：

5NaClO₂ + 4HCl   →   5NaCl + 4ClO₂ ↑+ 2H₂O

2．設(shè)備制造成本

電解法二氧化氯發(fā)生器主要部件由：①電解電源（含自動(dòng)控制系統(tǒng)）、②電極（陰極和陽極）、③電解槽（陽極室、陰極室）、④電解隔膜、⑤電解槽冷卻系統(tǒng)、⑥電解液循環(huán)系統(tǒng)（含磁力循環(huán)泵）、⑦融鹽系統(tǒng)、⑧自動(dòng)排污系統(tǒng)和自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)、⑨電解槽溫度、進(jìn)水壓力測控系統(tǒng)、⑩消毒劑投加系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成。電解法二氧化氯發(fā)生器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造技術(shù)要求高。

化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器主要由：①兩個(gè)計(jì)量泵、②鈦金屬反應(yīng)釜（大部分廠家為降低設(shè)備成本采用CPVC或PVC做反應(yīng)釜）、③加溫控制儀和加溫管(鹽酸-氯酸鈉法不用加溫)、④兩個(gè)原料罐（酸原料罐和氯酸鹽原料罐）、⑤防爆炸裝置、⑥消毒劑投加系統(tǒng)、⑦氯酸鹽化料器、⑧卸酸泵等幾部分構(gòu)成。化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造技術(shù)要求低。

因電解法二氧化氯發(fā)生器和化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器工作原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)*不同，所以設(shè)備制造成本和銷售價(jià)格存在以下差異：消毒劑產(chǎn)量超過300克∕小時(shí)的電解法二氧化氯發(fā)生器制造成本，比相同消毒劑產(chǎn)量的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器制造成本高；消毒劑產(chǎn)量小于300克∕小時(shí)大于100克∕小時(shí)的電解法二氧化氯發(fā)生器制造成本，和相同消毒劑產(chǎn)量的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器制造成本相當(dāng)；消毒劑產(chǎn)量小于50克∕小時(shí)的電解法二氧化氯發(fā)生器制造成本，比相同消毒劑產(chǎn)量的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器制造成本低。