專利名稱：二氧化氯的制備裝置及其工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及二氧化氯的制備領域，具體涉及一種二氧化氯微負壓曝氣制備工藝及直O背景技術
二氧化氯因為其具有殺菌能力強，對人體及動物沒有危害以及對環境不造成二次污染等特點而備受人們的青睞。二氧化氯不僅是一種不產生致癌物的廣譜環保型殺菌消毒劑，而且還在殺菌、食品保鮮、除臭等方面表現出顯著的效果。二氧化氯還可以用于漂白，如紡織與造紙原采用氯氣漂白的都可以用二氧化氯替代。而且目前，國家規定禁止新上項目采用液態氯漂白工藝，因此無液態氯的漂白技術得到大量推廣。
在國際上眾多的二氧化氯制備方法中，若從方法上分，可分為化學法和電解法；若從原料上分，可分為氯酸鈉法和亞氯酸鈉法；若從還原劑上分，可分為三大類=Mathieson 法、Solvey法和R法，其中R法是系列方法，現已從Rl發展到R13法?？v觀二氧化氯制備技術的發展歷程可知，高負壓工藝都得到了很好的發展，特別是代表當今國際上的主流線路的是R8法(SVP)，就屬于高負壓工藝，而微負壓工藝未在國內進行推廣使用。而國內由于中小型紙廠較多，還都采用氯氣漂白，市場需求量很大。因而，開發該類型裝置用于中小型紙廠的漂白可以減少環境污染，提高紙漿質量。用于水廠消毒，可以避免產生致癌物質，確保水質的安全。所以，很有必要進行該類型裝置的開發。發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供一種效率高的二氧化氯制備裝置及其工藝。
為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案
一種二氧化氯制備裝置，包括反應器、二氧化氯冷卻器、吸收裝置、母液濃縮分離裝置，所述反應器至少分為三級，包括一級應器、二級反應器和三級反應器；所述一級應器、 二級反應器和三級反應器之間的頂部通過氣體管路連通，底部通過液體管路連通；所述一級反應器還連接有預混器；所述二級反應器還連接有風機；所述三級反應器依次連接有濃縮系統、固液分離、母液罐和返混系統，經返混系統后再與一級反應器連接，所述一級應器、 二級反應器和三級反應器都與二氧化氯冷卻器連接，所述二氧化氯冷卻器再依次連接吸收系統和二氧花氯儲罐，所述吸收系統還依次通過尾氣回收系統、活化罐與二氧花氯儲罐連接。
為了更好地實現本發明，進一步的技術方案是；
作為優選上述預混器的入口設置有氯酸鈉計量泵。
作為優選上述預混器的入口設置有雙氧水計量泵。
作為優選上述一級應器的入口設置有硫酸計量泵。
作為優選上述一級應器、二級反應器和三級反應器上都設置有空氣分配盤，所述空氣分配盤上鉆有孔。
作為優選上述吸收系統內設置有反應系統和吸收塔。
作為優選上述反應器還連接有負壓檢測系統和安全在線檢測系統。
作為優選上述吸收塔的出口安裝二氧化氯濃度在線檢測傳感器。
本發明還可以是
一種應用上述的二氧化氯制備裝置的二氧化氯的制備工藝，包括以下步驟
步驟一、按比例將氯酸鈉、硫酸、雙氧水三種原料加入反應器，其中氯酸鈉和雙氧水通過預混器預混后加入一級反應器，硫酸進入口與反應器曝氣口連通加入反應器。
步驟二、當各級反應器內形成負壓后，空氣經過各級反應器的空氣分配盤上的孔進入反應器內，用于吹除液體中的ClA和稀釋反應器上部空間的ClO2，并使反應原料得以充分攪拌、迅速反應。
步驟三、將發生器內生成的二氧化氯氣體送入二氧化氯冷卻器；反應殘液通過濃縮系統、固液分離系統分離出酸性芒硝，經濃縮處理后的母液通過母液罐收集后通過返混系統再送回至一級反應器。
步驟四、二氧化氯進入吸收系統內，吸收系統內部通過風機抽吸形成微負壓，通過反應系統將經過二氧化氯冷卻器的二氧化氯氣體吸收，制得第一二氧化氯溶液。
步驟五、經反應系統出來的尾氣經過尾氣回收系統處理后的液體進入活化罐，通過活化罐的活化反應，制得第二二氧化氯溶液。
步驟六、第一二氧化氯溶液和第二二氧化氯溶液匯總進入二氧化氯儲罐供使用。
更進一步的技術方案是上述一級反應器的反應溫度控制在52-55°C，二級反應器和三級反應器的溫度控制在70-75°C。
與現有技術相比，本發明的有益效果是
本發明相對國內現有技術相比，工藝流程簡單、生產能力及反應效率高、原料消耗低、產量變化適應性大、二氧化氯純度高、氯氣含量少，不產生環境污染。


圖1為本發明的工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
如圖1所示，一種二氧化氯制備裝置，包括反應器和二氧化氯冷卻器，所述反應器至少分為三級，包括一級應器、二級反應器和三級反應器；所述一級應器、二級反應器和三級反應器之間的頂部通過氣體管路連通，底部通過液體管路連通；所述一級反應器還連接有預混器；所述二級反應器還連接有風機；所述三級反應器依次連接有濃縮系統、固液分離、母液罐和返混系統，經返混系統后再與一級反應器連接，所述一級應器、二級反應器和三級反應器都與二氧化氯冷卻器連接，所述二氧化氯冷卻器再依次連接吸收系統和二氧花氯儲罐，所述吸收系統還依次通過尾氣回收系統、活化罐與二氧花氯儲罐連接。
上述預混器的入口設置有氯酸鈉計量泵；上述預混器的入口設置有雙氧水計量泵；上述一級應器的入口設置有硫酸計量泵；上述一級應器、二級反應器和三級反應器上都設置有空氣分配盤，所述空氣分配盤上鉆有孔；上述吸收系統內設置有反應系統和吸收塔；上述反應器還連接有負壓檢測系統；上述吸收塔的出口安裝二氧化氯濃度在線檢測傳感器。
一種應用上述的二氧化氯制備裝置的二氧化氯的制備工藝，包括以下步驟
步驟一、按比例將氯酸鈉、硫酸、雙氧水三種原料加入反應器，其中氯酸鈉和雙氧水通過預混器預混后加入一級反應器，硫酸進入口與反應器曝氣口連通加入反應器。
氯酸鈉、硫酸和雙氧水三種原料一經在發生器內接觸便會發生如下反應式所表述的反應
2NaC103+H202+2H2S04 — 2C102+2NaHS04+2H20+02
加熱發生器，并將發生器的溫度控制在52_55°C，二級反應器和三級反應器的溫度控制在70-75 °C。
步驟二、當各級反應器內形成負壓后，空氣經過各級反應器的空氣分配盤上的孔進入反應器內，用于吹除液體中的ClA和稀釋反應器上部空間的ClO2，并使反應原料得以充分攪拌、迅速反應。
步驟三、將發生器內生成的二氧化氯氣體送入二氧化氯冷卻器，使氣體中的大部分水蒸氣被冷凝，二氧化氯的濃度得到提高；反應殘液通過濃縮系統、固液分離系統分離出酸性芒硝，經濃縮處理后的母液通過母液罐收集后通過返混系統再送回至一級反應器。
在二氧化氯氣體進入吸收塔前，首先根據用戶設定的產量及二氧化氯溶液的濃度按量向吸收塔送入冷凍水，并在吸收塔的出口安裝二氧化氯濃度在線檢測傳感器，實時在線檢測溶液濃度并反饋回控制系統調節冷凍水流量。當二氧化氯氣體進入吸收塔后，用 5°C-7°C的冷凍水吸收二氧化氯氣體，制得二氧化氯液體，并通過調節冷凍水的流量以獲得不同濃度的二氧化氯液體。
系統尾氣進入吸收系統中的尾氣吸收塔中，洗滌回收尾氣中的二氧化氯后排入大氣。另外，經過母液濃縮罐后分離出的副產品芒硝則采用造紙廠堿性濃黑液溶解稀釋，再泵至堿回收車間黑液，回收工段作硫平衡補充使用。
步驟四、二氧化氯進入吸收系統內，吸收系統內部通過風機抽吸形成微負壓，通過反應系統將經過二氧化氯冷卻器的二氧化氯氣體吸收，制得第一二氧化氯溶液。
步驟五、經反應系統出來的尾氣經過尾氣回收系統處理后的液體進入活化罐，通過活化罐的活化反應，制得第二二氧化氯溶液。
步驟六、第一二氧化氯溶液和第二二氧化氯溶液匯總進入二氧化氯儲罐供使用， 得到6 8g/L濃度的二氧化氯漂液，供給紙漿生產線漂白使用，尾氣經尾氣吸收系統吸收后達標排放。
權利要求
1.一種二氧化氯制備裝置，包括反應器和二氧化氯冷卻器，其特征在于所述反應器至少分為三級，包括一級應器、二級反應器和三級反應器；所述一級應器、二級反應器和三級反應器之間的頂部通過氣體管路連通，底部通過液體管路連通；所述一級反應器還連接有預混器；所述二級反應器還連接有風機；所述三級反應器依次連接有濃縮系統、固液分離、母液罐和返混系統，經返混系統后再與一級反應器連接，所述一級應器、二級反應器和三級反應器都與二氧化氯冷卻器連接，所述二氧化氯冷卻器再依次連接吸收系統和二氧花氯儲罐，所述吸收系統還依次通過尾氣回收系統、活化罐與二氧花氯儲罐連接。
2.根據權利要求1所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述預混器的入口設置有氯酸鈉計量泵。
3.根據權利要求1所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述預混器的入口設置有雙氧水計量泵。
4.根據權利要求1所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述一級應器的入口設置有硫酸計量泵。
5.根據權利要求1所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述一級應器、二級反應器和三級反應器上都設置有空氣分配盤，所述空氣分配盤上鉆有孔。
6.根據權利要求1所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述吸收系統內設置有反應系統和吸收塔。
7.根據權利要求1所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述反應器還連接有負壓檢測系統。
8.根據權利要求6所述的二氧化氯制備裝置，其特征在于所述吸收塔的出口安裝二氧化氯濃度在線檢測傳感器。
9.一種應用如權利要求1所述的二氧化氯制備裝置的二氧化氯的制備工藝，其特征在于包括以下步驟步驟一、按1 1 0.5比例將氯酸鈉、硫酸、雙氧水三種原料加入反應器，其中氯酸鈉和雙氧水通過預混器預混后加入一級反應器，硫酸進入口與反應器曝氣口連通加入一級反應器和二級反應器。步驟二、當各級反應器內形成負壓后，空氣經過各級反應器的空氣分配盤上的孔進入反應器內，用于吹除液體中的CW2和稀釋反應器上部空間的ClO2，并使反應原料得以充分攪拌、迅速反應。步驟三、將發生器內生成的二氧化氯氣體送入二氧化氯冷卻器；反應殘液通過濃縮系統、固液分離系統分離出酸性芒硝，經濃縮處理后的去除芒硝后的母液通過母液罐收集后通過返混系統再送回至一級反應器。步驟四、二氧化氯進入吸收系統內，吸收系統內部通過風機抽吸形成微負壓，通過反應系統將經過二氧化氯冷卻器的二氧化氯氣體吸收，制得第一二氧化氯溶液。步驟五、經反應系統出來的尾氣經過尾氣回收系統處理后的液體進入活化罐，通過活化罐的活化反應，制得第二二氧化氯溶液。步驟六、第一二氧化氯溶液和第二二氧化氯溶液匯總進入二氧化氯儲罐供使用。
10.根據權利要求9所述的二氧化氯的制備工藝，其特征在于所述一級反應器的反應溫度控制在52-55°C，二級反應器和三級反應器的溫度控制在70-75°C。
全文摘要
本發明公開了一種二氧化氯的制備裝置及其工藝，包括反應器和二氧化氯冷卻器，所述反應器至少分為三級，包括一級應器、二級反應器和三級反應器；所述一級應器、二級反應器和三級反應器之間的頂部通過氣體管路連通，底部通過液體管路連通；所述一級反應器還連接有預混器；所述二級反應器還連接有風機；所述三級反應器依次連接有濃縮系統、固液分離、母液罐和返混系統，經返混系統后再與一級反應器連接，所述一級應器、二級反應器和三級反應器都與二氧化氯冷卻器連接。本發明相對國內現有技術相比，工藝流程簡單、生產能力及反應效率高、原料消耗低、產量變化適應性大、二氧化氯純度高、氯氣含量少，不產生環境污染。
文檔編號C01B11/02GK102502507SQ20111034509
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者向德明, 穆超銀 申請人:成都齊力水處理科技有限公司