一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，包括控制柜、混合器(10)、氣體發(fā)生器(1)和抽氣器(7)；所述氣體發(fā)生器(1)為回轉(zhuǎn)式，所述氣體發(fā)生器(1)進口端與所述混合器(10)出口相連接，所述氣體發(fā)生器(1)出口端通過出氣管(6)與所述抽氣器(7)入口相連接；所述氣體發(fā)生器(1)出口端設(shè)置有進水管(4)和壓力傳感器(5)；所述壓力傳感器(5)與所述控制柜相連。本實用新型二氧化氯氣體制備系統(tǒng)操作簡便，安全性強，運行穩(wěn)定。
【專利說明】一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體制備系統(tǒng)，特別是涉及一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，自上個世紀八十年代起就開始進行研發(fā)二氧化氯氣體發(fā)生器，至今已經(jīng)二十多年了。二氧化氯氣體發(fā)生器的研發(fā)從起步就是針對混合二氧化氯氣體的制備方法進行的，所以，目前市場上的二氧化氯氣體發(fā)生器大多數(shù)仍然都是以混合型二氧化氯氣體發(fā)生器為主。但是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)保要求的不斷提高，高純二氧化氯氣體發(fā)生器對許多水體的殺菌、消毒，特別是對有特殊要求的，如:除氰、除鎳、脫色的水體處理等方面都有著一定的市場需求，可起到著重要作用，是混合二氧化氯氣體發(fā)生器不能比擬的，因此，高純二氧化氯氣體發(fā)生器在國內(nèi)便開始進行研發(fā)了。
[0003]高純二氧化氯氣體的制備方法有許多，一開始研發(fā)的純發(fā)生器就是全部采用的亞氯酸鈉法，這是由于該法工藝簡易，操作方便，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備造價低廉所致。但是，該法的最大缺陷就是制備成本高，并且，在設(shè)計中或使用中，還會由于設(shè)計、操作不當(dāng)?shù)纫蛩?，造成爆炸，?dǎo)致設(shè)備損壞的后果，直接影響到安全生產(chǎn)問題。
[0004]亞氯酸鈉法制備二氧化氯氣體的反應(yīng)原理如下:
[0005]5NaC102+4HCl = 4C102+5NaCl+2H20
[0006]近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，高純二氧化氯氣體發(fā)生器在水處理領(lǐng)域又有了較大的市場需求，并得到了快速的發(fā)展，因此，隨著氯酸鈉法高純發(fā)生器的相繼研發(fā)，不斷滿足了市場的發(fā)展。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)相對簡易的亞氯酸鈉法高純發(fā)生器，也是國內(nèi)最常規(guī)的一種發(fā)生器，因設(shè)備投資低，效果也不差，在當(dāng)前市場上仍具有不少的客戶群。所以，對亞氯酸鈉法制備高純二氧化氯氣體發(fā)生器有必要進行再次研發(fā)，對反應(yīng)器進行一次突破性設(shè)計，以增強安全性，完善工藝參數(shù)，提高設(shè)備性能，減少對水體的二次污染，更好地滿足市場及不同客戶的需要。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提供了一種可以在常溫下制備高純二氧化氯氣體的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)。
[0008]—種二氧化氯氣體制備系統(tǒng),包括控制柜、混合器、氣體發(fā)生器和抽氣器；氣體發(fā)生器為回轉(zhuǎn)式，氣體發(fā)生器進口端與混合器出口相連接，氣體發(fā)生器出口端通過出氣管與抽氣器入口相連接；氣體發(fā)生器出口端設(shè)置有進水管和壓力傳感器；壓力傳感器與控制柜相連。
[0009]本實用新型所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其中，氣體發(fā)生器包括第一水平管道、第二水平管道、第一豎直管道、第二豎直管道和第三豎直管道；第一豎直管道頂端和第三豎直管道頂端通過第一水平管道相連通，第二豎直管道底端和第三豎直管道底端通過第二水平管道相連通；第一水平管道的中段上部安裝有安全閥，安全閥底部連接有安全管道，安全管道與出氣管相連通。
[0010]本實用新型所述的二氧化氯氣體發(fā)生器，其中，第一豎直管道底端為氣體發(fā)生器進口端，第二豎直管道頂端為氣體發(fā)生器出口端。
[0011]本實用新型所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其中，混合器為靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器進口端設(shè)有亞氯酸鈉溶液輸送管和鹽酸溶液輸送管。
[0012]本實用新型所述的二氧化氯氣體發(fā)生器，其中，氣體發(fā)生器外部設(shè)有防爆筒。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
[0014]本實用新型所述亞氯酸鈉法的純二氧化氯氣體發(fā)生器與原純發(fā)生器相比，主要優(yōu)點是:通過控制鹽酸溶液的濃度進一步保證了反應(yīng)母液的H+濃度，回轉(zhuǎn)式氣體發(fā)生器提高了混合效果，壓力傳感器將壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒裆?，控制柜可以控制混合器進口處料液注入，另外安裝安全閥也增強了設(shè)備的安全性，可有效地提高設(shè)備的原料轉(zhuǎn)化率，確保產(chǎn)品純度和制備成本。該設(shè)備自控水平高，操作簡便，安全性強，運行穩(wěn)定。本實用新型二氧化氯氣體制備系統(tǒng)與市場上原二氧化氯氣體發(fā)生器的最大區(qū)別就是改變了傳統(tǒng)的簡單反應(yīng)器形式，采用了回轉(zhuǎn)式氣體發(fā)生器，使反應(yīng)母液的運動和混合狀態(tài)發(fā)生了改變。同時，按照反應(yīng)工程理論，設(shè)置了預(yù)混段，采用了靜態(tài)混合技術(shù)，更增強了反應(yīng)的快速、順利進行，其結(jié)果可提高原料轉(zhuǎn)化率，是一種新型的反應(yīng)器。本實用新型方法制備出高純度的二氧化氯氣體(純度大于98%)，應(yīng)用于所需要處理的水體中，可有效地進行殺菌、消毒、除氰、除鎳、深度脫色等。
[0015]本實用新型所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)改變了原單一簡單的直管式反應(yīng)器形式，采用回轉(zhuǎn)式二氧化氯氣體發(fā)生器，在不斷回轉(zhuǎn)折流下，使反應(yīng)母液得到充分混合。同時，在靜態(tài)混合器作用下，更加促進了反應(yīng)母液的混合狀態(tài)和反應(yīng)效果。另外，雖然都是采用常規(guī)的PVC材料，但是，回轉(zhuǎn)式氣體發(fā)生器采用了直徑較小的規(guī)格，相對增加了材料的強度，并在反應(yīng)器整體外又增設(shè)了一個防爆筒，使強度得到了進一步的提高，增加了安全性。該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，在反應(yīng)中不斷改變反應(yīng)母液的混合狀態(tài)，保證了在常溫下增強反應(yīng)的快速進行，大大促進了原料轉(zhuǎn)化率的提高，可達到95%以上。
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)作進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示，一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，包括控制柜、混合器10、氣體發(fā)生器I和抽氣器7 ;氣體發(fā)生器I為回轉(zhuǎn)式，氣體發(fā)生器I進口端與混合器10出口相連接，氣體發(fā)生器出口端通過出氣管6與抽氣器7入口相連接；氣體發(fā)生器出口端設(shè)置有進水管4和壓力傳感器5 ;壓力傳感器與控制柜相連。
[0020]以上方案已經(jīng)可以完成高純度二氧化氯氣體的制備，在此基礎(chǔ)上給出優(yōu)選方案:
[0021]氣體發(fā)生器I包括第一水平管道11、第二水平管道12、第一豎直管道13、第二豎直管道14和第三豎直管道15 ;氣體發(fā)生器水平段11的中段上部安裝有安全閥3 ;第一豎直管道13頂端和第三豎直管道15頂端通過第一水平管道11相連通，第二豎直管道14底端和第三豎直管道15底端通過第二水平管道12相連通；安全閥3底部連接有安全管道16，安全管道16與出氣管6相連通；混合器10為靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器進口設(shè)有亞氯酸鈉溶液輸送管8和鹽酸溶液輸送管9 ;氣體發(fā)生器I外部設(shè)有防爆筒2。
[0022]實施例2
[0023]一種采用實施例1 二氧化氯氣體制備系統(tǒng)制備高純度二氧化氯氣體的方法，包括如下步驟:
[0024]A、將料液和氣體發(fā)生器進行預(yù)處理:先通過進水管4將氣體發(fā)生器I中注滿清水，然后將質(zhì)量分數(shù)為8%的亞氯酸鈉溶液和質(zhì)量分數(shù)為8?9%的鹽酸溶液按照摩爾比為1:2.4?1:2.75的比例通過亞氯酸鈉溶液輸送管8和鹽酸溶液輸送管9注入靜態(tài)混合器10，在靜態(tài)混合器10中進行預(yù)混合；
[0025]B、料液在靜態(tài)混合器10中進行預(yù)混合后從氣體發(fā)生器I的進口端注入氣體發(fā)生器I中，在其中反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯氣體，料液在氣體發(fā)生器I中的反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)時間為0.4?0.8h ;然后用抽氣器7將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液抽出，測定二氧化氯氣體純度，二氧化氯氣體純度> 98% ；
[0026]料液在氣體發(fā)生器中進行回轉(zhuǎn)式混合、反應(yīng)時，壓力傳感器5將氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒裆?；?dāng)氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力高于一個標準大氣壓時，控制柜控制靜態(tài)混合器進口端自動停止進料；當(dāng)內(nèi)部壓力繼續(xù)升高時，安全閥會自動打開；
[0027]C、將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液通過混合管道抽出。
[0028]實施例3
[0029]一種采用實施例1 二氧化氯氣體制備系統(tǒng)制備高純度二氧化氯氣體的方法，包括如下步驟:
[0030]A、將料液和氣體發(fā)生器進行預(yù)處理:先通過進水管4將氣體發(fā)生器I中注滿清水，然后將質(zhì)量分數(shù)為8%的亞氯酸鈉溶液和質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸溶液按照摩爾比為1:2.42的比例通過亞氯酸鈉溶液輸送管8和鹽酸溶液輸送管9注入靜態(tài)混合器10，在靜態(tài)混合器10中進行預(yù)混合；
[0031]B、料液在靜態(tài)混合器10中進行混合后從氣體發(fā)生器I的進口端注入氣體發(fā)生器I中，在其中反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯氣體，料液在氣體發(fā)生器I中的反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)時間為0.4h ;然后用抽氣器7將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液抽出，測定二氧化氯氣體純度，二氧化氯氣體純度為98.2% ;
[0032]料液在氣體發(fā)生器中進行回轉(zhuǎn)式混合、反應(yīng)時，壓力傳感器5將氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒裆?；?dāng)氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力高于一個標準大氣壓時，控制柜控制靜態(tài)混合器進口端自動停止進料；當(dāng)內(nèi)部壓力繼續(xù)升高時，安全閥會自動打開；
[0033]C、將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液通過混合管道抽出。
[0034]在二氧化氯氣體制備過程中，對亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率進行測定，檢測結(jié)果:亞氯酸鈉轉(zhuǎn)化率為95.3%。
[0035]實施例4
[0036]一種采用實施例1 二氧化氯氣體制備系統(tǒng)制備高純度二氧化氯氣體的方法，包括如下步驟:
[0037]A、將料液和氣體發(fā)生器進行預(yù)處理:先通過進水管4將氣體發(fā)生器I中注滿清水，然后將質(zhì)量分數(shù)為8%的亞氯酸鈉溶液和質(zhì)量分數(shù)為8.5%的鹽酸溶液按照摩爾比為1:2.57的比例通過亞氯酸鈉溶液輸送管8和鹽酸溶液輸送管9注入靜態(tài)混合器10，在靜態(tài)混合器10中進行預(yù)混合；
[0038]B、料液在靜態(tài)混合器10中進行混合后從氣體發(fā)生器I的進口端注入氣體發(fā)生器I中，在其中反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯氣體，料液在氣體發(fā)生器I中的反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)時間為0.Sh ;然后用抽氣器7將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液抽出，測定二氧化氯氣體純度，二氧化氯氣體純度為98.5% ;
[0039]料液在氣體發(fā)生器中進行回轉(zhuǎn)式混合、反應(yīng)時，壓力傳感器5將氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒裆希划?dāng)氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力高于一個標準大氣壓時，控制柜控制靜態(tài)混合器進口端自動停止進料；當(dāng)內(nèi)部壓力繼續(xù)升高時，安全閥會自動打開；
[0040]C、將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液通過混合管道抽出。
[0041]在二氧化氯氣體制備過程中，對亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率進行測定，檢測結(jié)果:亞氯酸鈉轉(zhuǎn)化率為95.4%。
[0042]實施例5
[0043]一種采用實施例1 二氧化氯氣體制備系統(tǒng)制備高純度二氧化氯氣體的方法，包括如下步驟:
[0044]A、將料液和氣體發(fā)生器進行預(yù)處理:先通過進水管4將氣體發(fā)生器I中注滿清水，然后將質(zhì)量分數(shù)為8%亞氯酸鈉溶液和質(zhì)量分數(shù)為9%的鹽酸溶液按照摩爾比為1:2.75的比例通過亞氯酸鈉溶液輸送管8和鹽酸溶液輸送管9注入靜態(tài)混合器10，在靜態(tài)混合器10中進行預(yù)混合；
[0045]B、料液在靜態(tài)混合器10中進行預(yù)混合后從氣體發(fā)生器I的進口端注入氣體發(fā)生器I中，在其中反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯氣體，料液在氣體發(fā)生器I中的反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)時間為0.6h ;然后用抽氣器7將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液抽出，測定二氧化氯氣體純度，二氧化氯氣體純度為98.4% ；
[0046]料液在氣體發(fā)生器中進行回轉(zhuǎn)式混合、反應(yīng)時，壓力傳感器5將氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒裆希划?dāng)氣體發(fā)生器I內(nèi)部壓力高于一個標準大氣壓時，控制柜控制靜態(tài)混合器進口端自動停止進料；當(dāng)內(nèi)部壓力繼續(xù)升高時，安全閥會自動打開；
[0047]C、將二氧化氯氣體和反應(yīng)后的料液通過混合管道抽出。
[0048]在二氧化氯氣體制備過程中，對亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率進行測定，檢測結(jié)果:亞氯酸鈉轉(zhuǎn)化率為95.5%。
[0049]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其特征在于:包括控制柜、混合器(川)、氣體發(fā)生器(1)和抽氣器⑵；所述氣體發(fā)生器⑴為回轉(zhuǎn)式，所述氣體發(fā)生器⑴進口端與所述混合器(10)出口相連接，所述氣體發(fā)生器(1)出口端通過出氣管￠)與所述抽氣器(7)入口相連接；所述氣體發(fā)生器(1)出口端設(shè)置有進水管(4)和壓力傳感器(5)；所述壓力傳感器(5)與所述控制柜相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體發(fā)生器(1)包括第一水平管道(111第二水平管道(12)、第一豎直管道(13)、第二豎直管道(14)和第三豎直管道(15)；所述第一豎直管道(13)頂端和所述第三豎直管道(15)頂端通過所述第一水平管道(11)相連通，所述第二豎直管道(14)底端和所述第三豎直管道(15)底端通過所述第二水平管道(12)相連通；所述第一水平管道(11)的中段上部安裝有安全閥(3),所述安全閥(3)底部連接有安全管道(16),所述安全管道(16)與所述出氣管(6)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其特征在于，所述第一豎直管道(13)底端為所述氣體發(fā)生器(1)進口端，所述第二豎直管道(14)頂端為所述氣體發(fā)生器(1)出口端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器(10)為靜態(tài)混合器，所述靜態(tài)混合器進口端設(shè)有亞氯酸鈉溶液輸送管(8)和鹽酸溶液輸送管(9).
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯氣體制備系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體發(fā)生器(1)外部設(shè)有防爆筒(2)。
【文檔編號】C01B11/02GK204111311SQ201420525006
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】石楊, 陳祥衡, 崔永順, 衛(wèi)志兵, 李道紅 申請人:深圳歐泰華工程設(shè)備有限公司