二氧化氯發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種二氧化氯發(fā)生器，包括反應(yīng)容器和用于存放硫酸的原料罐Ⅰ以及用于存放氯酸鈉與過氧化氫溶液的原料罐Ⅱ，所述反應(yīng)容器通過原料進(jìn)管與原料罐Ⅰ和原料罐Ⅱ聯(lián)通，所述反應(yīng)容器頂部還設(shè)置有二氧化氯氣體出料管，所述二氧化氯發(fā)生器還包括用于向反應(yīng)溶液通入熱空氣以對其進(jìn)行加熱的空氣加熱系統(tǒng)；本實(shí)用新型采用過氧化氫、硫酸、氯酸鈉反應(yīng)工藝制備二氧化氯，必須進(jìn)行加熱才能保證反應(yīng)完全。制備中直接對反應(yīng)容器進(jìn)行加熱，存在較大的安全隱患，且熱損耗較大，本實(shí)用新型通過空氣加熱系統(tǒng)的熱空氣對反應(yīng)物進(jìn)行加熱，反應(yīng)安全可靠，熱利用率高。
【專利說明】二氧化氯發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水體消毒設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種產(chǎn)生高純度二氧化氯、高效安全的二氧化氯發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化氯是公認(rèn)的高效殺菌消毒劑，它安全無毒、對人體無致癌、致畸、致突變作用，在水體消毒方面是氯氣的最佳替代品，具有廣闊的應(yīng)用前景。二氧化氯用于水體消毒首先必須解決制備二氧化氯時(shí)發(fā)生器的安全性問題，因?yàn)槎趸葮O不穩(wěn)定，電火花、加熱不當(dāng)、有機(jī)物接觸都可能引起分解爆炸；其次必須解決二氧化氯的純度和高轉(zhuǎn)化率問題。中國發(fā)明專利ZL01205297.3 二氧化氯發(fā)生器及ZL98216459.9 二氧化氯水溶液發(fā)生器，均采用亞氯酸鈉法發(fā)生二氧化氯。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備構(gòu)簡單，但存在安全性能不健全，二氧化氯生產(chǎn)成本較高等問題。
[0003]中國發(fā)明專利ZL00211534.4及ZL03215360.0均采用鹽酸與氯酸鈉反應(yīng)發(fā)生二氧化氯，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是原料氯酸鈉價(jià)格低廉易得，缺點(diǎn)是產(chǎn)生的二氧化氯氣體純度較低，需進(jìn)行純化處理后才能使用。發(fā)明專利200510094054.X采用過氧化氫在硫酸溶液中還原氯酸鈉溶液的方法制得二氧化氯，克服了前兩種專利技術(shù)產(chǎn)氣不純的缺點(diǎn)，但存在原料轉(zhuǎn)化率不高，無安全保護(hù)裝置問題。發(fā)明專利200620076956.0雖然產(chǎn)生的二氧化氯純度和轉(zhuǎn)化率都較高，但發(fā)生器中的電熱管直接圍繞在反應(yīng)釜上，一旦加熱控制部件失靈，存在極大的安全隱患問題，而且采用昂貴的鈦材制造反應(yīng)釜，也增加了發(fā)生器的生產(chǎn)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種二氧化氯發(fā)生器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、安全性能高、生產(chǎn)成本低、二氧化氯轉(zhuǎn)化率和純度高，有利于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]二氧化氯發(fā)生器，包括反應(yīng)容器和用于存放硫酸的原料罐I以及用于存放氯酸鈉與過氧化氫溶液的原料罐II，所述反應(yīng)容器通過原料進(jìn)管與原料罐I和原料罐II聯(lián)通，所述反應(yīng)容器頂部還設(shè)置有二氧化氯氣體出料管，所述二氧化氯發(fā)生器還包括用于向反應(yīng)溶液通入熱空氣以對其進(jìn)行加熱的空氣加熱系統(tǒng)；
[0007]進(jìn)一步，所述反應(yīng)容器內(nèi)還設(shè)置有使其內(nèi)部空間分為混合腔與反應(yīng)腔的隔板，所述混合腔與反應(yīng)腔的底部聯(lián)通，所述二氧化氯氣體出料管設(shè)置在反應(yīng)腔頂部；
[0008]進(jìn)一步，所述空氣加熱系統(tǒng)包括空氣加熱器，所述空氣加熱器設(shè)置有向反應(yīng)腔內(nèi)的反應(yīng)溶液通入熱空氣的熱空氣進(jìn)氣管，所述熱空氣進(jìn)氣管的出氣口處設(shè)置有曝氣頭；
[0009]進(jìn)一步，所述空氣加熱系統(tǒng)還包括用于控制空氣加熱器的加熱自控器，所述加熱自控器在反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置有熱電偶探頭；
[0010]進(jìn)一步，所述反應(yīng)容器與原料罐I和原料罐II聯(lián)通的管路上均設(shè)置有計(jì)量泵、過濾器和閥門。
[0011]進(jìn)一步，所述二氧化氯氣體出料管上還設(shè)置有水射真空泵；
[0012]進(jìn)一步，所述反應(yīng)腔頂部還設(shè)有安全閥，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有用于排出反應(yīng)殘液的氣液分離器，所述反應(yīng)容器底部設(shè)有排污管和排污閥。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用過氧化氫、硫酸、氯酸鈉反應(yīng)工藝制備二氧化氯，必須進(jìn)行加熱才能保證反應(yīng)完全。制備中直接對反應(yīng)容器進(jìn)行加熱，存在較大的安全隱患，且熱損耗較大，本實(shí)用新型通過空氣加熱系統(tǒng)的熱空氣對反應(yīng)物進(jìn)行加熱，反應(yīng)安全可靠，熱利用率高。
[0014]本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0016]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:1.反應(yīng)容器，2.原料罐II ,3.原料罐I，4.隔板，5.混合腔，6.反應(yīng)腔，
7.曝氣頭，8.空氣加熱器，9.加熱自控器，10.熱電偶探頭，11.二氧化氯氣體出料管，12.水射真空泵，13.壓力表，14.安全閥，15原料進(jìn)管，16.水封氣液分離管，17.排污管，18.排污閥，19.計(jì)量泵，20.過濾器，21.閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將參照附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]如圖所示，二氧化氯發(fā)生器，包括反應(yīng)容器I和用于存放硫酸的原料罐I 3以及用于存放氯酸鈉與過氧化氫溶液的原料罐II 2，所述反應(yīng)容器通過原料進(jìn)管15與原料罐I和原料罐II聯(lián)通，所述反應(yīng)容器頂部還設(shè)置有二氧化氯氣體出料管11，所述二氧化氯發(fā)生器還包括用于向反應(yīng)溶液通入熱空氣以對其進(jìn)行加熱的空氣加熱系統(tǒng)。
[0020]本實(shí)施例中，采用過氧化氫、硫酸、氯酸鈉反應(yīng)工藝制備二氧化氯，必須進(jìn)行加熱才能保證反應(yīng)完全。制備中直接對反應(yīng)容器進(jìn)行加熱，存在較大的安全隱患，且熱損耗較大，本實(shí)施例通過空氣加熱系統(tǒng)的熱空氣對反應(yīng)物進(jìn)行加熱，反應(yīng)安全可靠，熱利用率高。
[0021]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)容器I內(nèi)還設(shè)置有使其內(nèi)部空間分為混合腔5與反應(yīng)腔6的隔板4，所述混合腔與反應(yīng)腔的底部聯(lián)通，所述二氧化氯氣體出料管設(shè)置在反應(yīng)腔頂部；反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置隔板，將反應(yīng)容器隔成混合腔和反應(yīng)腔二個(gè)部分，混合和反應(yīng)在一個(gè)容器中進(jìn)行，發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，更加經(jīng)濟(jì)適用，且反應(yīng)器不需采用昂貴的耐腐金屬材料，大大降低了發(fā)生器的生產(chǎn)成本，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0022]本實(shí)施例中，所述空氣加熱系統(tǒng)包括空氣加熱器8，所述空氣加熱器設(shè)置有向反應(yīng)腔內(nèi)的反應(yīng)溶液通入熱空氣的熱空氣進(jìn)氣管，所述熱空氣進(jìn)氣管的出氣口處設(shè)置有用于曝氣攪動(dòng)的曝氣頭7 ;所述空氣加熱系統(tǒng)還包括用于控制空氣加熱器的加熱自控器9，所述加熱自控器在反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置有熱電偶探頭10 ;所述反應(yīng)容器與原料罐I和原料罐II聯(lián)通的管路上均設(shè)置有計(jì)量泵19、過濾器20和閥門21 ;所述二氧化氯氣體出料管上還設(shè)置有水射真空泵12和壓力表13 ;所述反應(yīng)腔頂部還設(shè)有安全閥14，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有用于排出反應(yīng)殘液的氣液分離器，本實(shí)施例的氣液分離器為水封氣液分離管16，所述反應(yīng)容器底部設(shè)有排污管17和排污閥18。
[0023]本實(shí)施例中，利用水封氣液分離管16把二氧化氯氣體與反應(yīng)殘液徹底分離開來，在出口端直接獲得二氧化氯氣體，反應(yīng)殘液通過水封氣液分離管被排出反應(yīng)腔，二氧化氯產(chǎn)品純度很高，達(dá)到> 99%，克服和避免了殘液副產(chǎn)物的不良影響。
[0024]本實(shí)施例中，二氧化氯發(fā)生器工作時(shí)原料罐II 2的氯酸鈉和過氧化氫溶液和原料罐I 3的硫酸溶液分別通過計(jì)量泵進(jìn)入混合腔，混合后通過隔板下部開口進(jìn)入反應(yīng)腔進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)腔中通過空氣加熱器進(jìn)入的熱空氣對反應(yīng)液進(jìn)行加熱和曝氣攪動(dòng)，生成的二氧化氯通過氣體出料管與水射式真空泵連接，抽吸進(jìn)入水體進(jìn)行消毒；反應(yīng)后的殘液通過水封氣液分離管排除發(fā)生器。
[0025]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:包括反應(yīng)容器和用于存放硫酸的原料罐I以及用于存放氯酸鈉與過氧化氫溶液的原料罐II，所述反應(yīng)容器通過原料進(jìn)管與原料罐I和原料罐II聯(lián)通，所述反應(yīng)容器頂部還設(shè)置有二氧化氯氣體出料管，所述二氧化氯發(fā)生器還包括用于向反應(yīng)溶液通入熱空氣以對其進(jìn)行加熱的空氣加熱系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:所述反應(yīng)容器內(nèi)還設(shè)置有使其內(nèi)部空間分為混合腔與反應(yīng)腔的隔板，所述混合腔與反應(yīng)腔的底部聯(lián)通，所述二氧化氯氣體出料管設(shè)置在反應(yīng)腔頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:所述空氣加熱系統(tǒng)包括空氣加熱器，所述空氣加熱器設(shè)置有向反應(yīng)腔內(nèi)的反應(yīng)溶液通入熱空氣的熱空氣進(jìn)氣管，所述熱空氣進(jìn)氣管的出氣口處設(shè)置有曝氣頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:所述空氣加熱系統(tǒng)還包括用于控制空氣加熱器的加熱自控器，所述加熱自控器在反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置有熱電偶探頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:所述反應(yīng)容器與原料罐I和原料罐II聯(lián)通的管路上均設(shè)置有計(jì)量泵、過濾器和閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:所述二氧化氯氣體出料管上還設(shè)置有水射真空泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器，其特征在于:所述反應(yīng)腔頂部還設(shè)有安全閥，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有用于排出反應(yīng)殘液的氣液分離器，所述反應(yīng)容器底部設(shè)有排污管和排污閥。
【文檔編號】C01B11/02GK203754416SQ201420079189
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】謝曉華, 謝嘉 申請人:重慶昆頂生物技術(shù)有限公司