[發明專利]高純度二氧化氯穩定液制備裝置及工藝

無效

• 申請號: 01138049.7
• 申請日: 2001-12-28
• 公開（公告）號: CN1354124A
• 公開（公告）日: 2002-06-19
• 發明（設計）人: 居明;于文敦;王連軍;劉海軍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C01B11/02
• 分類號: C01B11/02
• 代理公司: 南京理工大學專利事務所
• 代理人: 張駿鳴

一、所屬技術領域

本發明涉及一種高效廣普性消毒劑制備裝置及制備工藝，特別是一種高純度二氧化氯穩定液制備裝置及工藝。

二、背景技術

二氧化氯作為一種高效廣普性消毒劑其應用領域很廣，但二氧化氯的耐儲存性較差，所以只能即用即配，穩定性二氧化氯溶液也應運而生，目前穩定性二氧化氯溶液普遍采用氯酸鈉和鹽酸兩種藥劑進行反應制備二氧化氯，該方法價格便宜，但轉化率低且得到的產物中含有大量的氯氣，二氧化氯與氯氣的摩爾比為2∶1，不但二氧化氯純度較低，而且其中的氯氣容易造成水體中的鹵代烴超標?，F有的穩定性二氧化氯溶液大多采用負壓氣體攪拌加強反應物的混合接觸，但該類設備的反應器部份體積較小，反應器內的負壓進氣量有限，而且氣體進入液體后由于氣速慢，攪拌作用小，它使得反應液體的混合度不高，反應轉化率也較小，同時該種系統采用噴淋吸收法，氣液接觸面積小，吸收效率較低。中國專利ZL99112023.5，發明名稱為“基于鹽酸的穩定性二氧化氯溶液生產方法”，它公開了一種穩定性二氧化氯溶液的生產方法，它是以氯酸鈉為氧化劑，以鹽酸為還原劑進行反應，生成二氧化氯氣體，再用氫氧化鈉或雙氧水進行穩定和吸收，最終制取穩定性溶液。上述制備方法在具體反應時，存在以下缺陷：①系統以負壓形式進行，所以反應釜的進氣量和氣速有限，達不到足夠的攪拌和氣提的作用；②在系統中是用吸收液通過水射器形成負壓，將二氧化氯氣體吸進反應器，進行噴淋吸收，該方法氣液接觸面積小，吸收效率低，吸收時間長，能耗高，對泵的腐蝕性大；③吸收后的尾氣中含有較高的二氧化氯，即造成了浪費，又造成了周圍環境的污染；④該方法獲得的二氧化氯轉化率較低，通常只有45％～60％。

三、發明內容

本發明的目的在于提供一種反應充分，轉化率高，同時能降低能耗且系統結構簡單，成本低，易于操作的高強度二氧化氯穩定液制備裝置及其制備工藝。

本發明的目的是通過以下方式來實現的，高純度二氧化氯穩定液制備裝置，它包括二個原液槽，一個反應器、一個純化器，其特征是它還包括兩個串聯的吸收器，反應器、純化器和二個吸收器內均設有3～16根/100cm²噴射鼓泡管，反應器下部設有原液進口和廢液出口，原液進口分別通過兩個加熱器與二個原液槽相連，反應器頂部設有進氣口，上部有產物出口，它與純化器頂部進氣口相連，純化器下部有純化劑進口，上部有二氧化氯出口，它與前一個串聯的吸收器頂部的進氣口相連，該吸收器的上部出氣口又與后一吸收器頂部的進氣口相連，前一吸收器中部的進液口與后一吸收器下部的排液口相連，后一吸收器的上部與中部分別設有剩余氣的排氣口和吸收液的進液口，系統最后生成的穩定性二氧化氯溶液出口設置在前一吸收器的下部。根據上述制備裝置，高純度二氧化氯的制備分別以飽和的氯酸鈉為氧化劑，以鹽酸、次氯酸鈉為還原劑，以硫酸為酸化劑，以飽和的亞氯酸鈉為純化劑，以過碳酸鈉、氫氧化鈉以及PH值緩沖液的混合液為吸收劑，其制備工藝為：①將飽和的氯酸鈉溶液和33～33.5％的鹽酸、硫酸以及次氯酸鈉溶液按摩爾比(1.5～2)∶(0.5～1.0)∶(0.4～1.0)∶(0.1～0.5)分別通過加熱至45～70℃，送至噴射鼓泡反應器進行反應，反應停留時間為35～45分鐘；②將生成的二氧化氯、氯氣以及未反應的氯化氫混合物氣體在純化器中與飽和的亞氯酸鈉溶液反應純化，使其中的氯氣和氯化氫與亞氯酸鈉反應生成二氧化氯；③將生成的二氧化氯氣體通過兩個串聯的吸收器中的過碳酸鈉、氫氧化鈉以及PH值緩沖液的混合溶液吸收，同時通過PH值的信號聯動吸收液的計量泵的進料量，調節控制吸收后的液體PH值在8.2～9.2之間；④系統采用Iatm正壓暴氣，噴射鼓泡管的氣體流速為8～22米/秒，另外采用計量泵進料，吸收液的進料方向與反應的生成物運行方向相向而行。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：①該裝置系統采用正壓式暴氣，氣量和氣壓可根據需要在較大范圍內調節，使反應液在噴射鼓泡管的作用下，完全混合，沒有攪拌死角，反應液被高速氣流撕裂，在溶液中形成微小氣泡，從而增大了氣液接觸面積，提高了氣提作用，使反應更加充分，轉化率大大提高，在反應器中的轉化率達98％；②采用兩個串聯的吸收器，使經純化后的二氧化氯氣體在噴射鼓泡吸收器的作用下，被吸收液充分吸收，同時吸收液與二氧化氯氣體的運行方向采用對流方向，更加增大了吸收效果，降低了二氧化氯的尾氣排放，同時減少了能耗；③該系統采用計量泵進料，它使得反應計量準確，轉化率和二氧化氯穩定液純度高，經該系統制得的二氧化氯穩定液純度可達99％；④本裝置的系統結構簡單，使用成本低且易于操作。