CN101538017A - 一种高纯二氧化氯的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯二氧化氯的生产工艺，按重量计称取各原料组份，包含以下组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸，其中，氯酸钠、复合催化剂的含量之比为1∶0.001～0.004，在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.5～1.5、蔗糖0.5～2、羟基亚乙基二磷酸0.1～0.85、2－磷酸基－1，2，4－三磷酸丁烷0.1～1，将复合催化剂各原料组份混合成复合催化剂，将双氧水、硫酸配制成溶液的；将氯酸钠、双氧水、复合催化剂在原料容器中均匀混合，将硫酸溶液放入另一原料容器中；分别使用两个原料容器的计量泵向反应容器输送定量的反应原料，使氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸溶液反应，生成二氧化氯气体；二氧化氯气体稀释后经气体输送泵送到吸收塔吸收。本发明原料成本低，纯度可达98％以上，生产气量大。

Description

一种高纯二氧化氯的生产工艺
技术领域：
本发明涉及一种化工产品的生产工艺，尤其涉及一种高纯二氧化氯的生产工艺。
背景技术：
国内现有的纸浆漂白以及大型水厂、污水处理厂的杀菌消毒，多采用二氧化氯。其还可广泛用于食品管道设备消毒、食品保鲜、饮用水消毒、工业循环冷却水杀菌除藻、农业大棚蔬菜的病害防治、水产养殖消毒等。二氧化氯具有广谱性杀菌及消毒效果，处理后的水中不产生氯化有机物致癌物及三卤甲烷，国际上称之为第四代消毒剂。目前有甲醇法的生产工艺，以氯酸钠为氧化剂(NaClO3)、甲醇或双氧水为还原剂在硫酸介质中进行反应，生产纯二氧化氯气体，再经氢氧化钠与双氧水稳定吸收，制取稳定性二氧化氯溶液。但二氧化氯生产成本高。还有采用双氧水的生产工艺，该技术以氯酸钠为氧化剂、双氧水(H2O2)为还原剂在硫酸(H2SO2)介质中进行反应生成二氧化氯，生成的二氧化氯气体在吸收塔中进行吸收制备成二氧化氯水溶液。生产的成本高纯度低。目前国内市场上高纯二氧化氯“亚氯酸钠+盐酸法”(NaClO2+HCl)的发生装置药剂成本非常高昂，不适合企业降低使用成本。
发明内容：
为了克服现有双氧水法的二氧化氯生产纯度不高的技术不足；本发明目的是提供一种采用复合催化剂的制得的二氧化氯纯度高成本低的高纯二氧化氯的生产工艺，即NaClO3+H2SO2+H2O2+复合催化剂法。
为实现本发明目的所采取的技术方案为：
一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征在于：
1、按重量计称取各原料组份，包含以下组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸，其中，氯酸钠、复合催化剂的含量之比为1∶0.001～0.004，在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.5～1.5、蔗糖(市售普通食糖)0.5～2、羟基亚乙基二磷酸(HEDP)0.1～0.85、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷(PBTCA)0.1～1，
将复合催化剂各原料组份混合成复合催化剂，将双氧水、硫酸配制成溶液；
2、将步骤1中得到的氯酸钠、双氧水、复合催化剂在原料容器中均匀混合，将步骤1中得到的硫酸溶液放入另一个原料容器中；
3、分别使用两个原料容器的计量泵向反应容器输送定量的反应原料，使氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸溶液反应，生成二氧化氯气体；
4、二氧化氯气体稀释后经气体输送泵送到吸收塔吸收。
所述在生产工艺中，其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.05～1.7，氯酸钠、双氧水、复合催化剂的含量之比为1∶0.8～1.2∶0.001～0.003；在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.5～1.2、蔗糖0.5～1.5、羟基亚乙基二磷酸0.1～0.7、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.1～0.75。
所述在步骤1中配置为溶液后，双氧水浓度为25～36％，硫酸的浓度为65～79％。
所述在生产工艺中，其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.2～1.6，氯酸钠、双氧水的含量之比为1∶0.9～1.05。
所述在生产工艺中，其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.5，氯酸钠、双氧水、复合催化剂的含量之比为1∶1∶0.0025；在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.6、蔗糖0.7、羟基亚乙基二磷酸0.3、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.4。
所述在步骤3中反应的温度为40～50度，反应压力为0.02～0.06MPa。
所述在步骤1中配置为溶液后，双氧水浓度为30～34％，硫酸的浓度为70～75％。
所述在步骤4后还有以下步骤，吸收塔的高纯二氧化氯气体出口与饮用水安全保障投加装置连接，高纯二氧化氯气体经高压泵压力作用与饮用水混合。
本发明的有益效果是：此二氧化氯发生系统装置药剂原材料生产和使用成本低，是国内市场上高纯二氧化氯“亚氯酸钠+盐酸法”(NaClO2+HCl)发生装置药剂成本的三分之一；生产纯度高达到98％以上，生产工艺简单；单位时间生产气量大。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
本发明的生产工艺为：
1、按重量计称取各原料组份，
其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.05，其中，氯酸钠、双氧水、复合催化剂的含量之比为1∶0.8∶0.001。在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.5、蔗糖0.5、羟基亚乙基二磷酸0.1、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.1。
将复合催化剂各原料组份混合成复合催化剂，将双氧水、硫酸配制成溶液，双氧水浓度为25％，硫酸的浓度为65％。
2、将步骤1中得到的氯酸钠、双氧水、复合催化剂在原料容器中均匀混合，将步骤1中得到的硫酸溶液放入另一个原料容器中。
3、分别使用两个原料容器的计量泵向反应容器输送定量的反应原料，使氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸溶液反应，生成二氧化氯气体。反应的温度为40～50度，反应压力为0.02～0.06MPa。
4、二氧化氯气体稀释后经气体输送泵送到吸收塔吸收。
5、吸收塔的高纯二氧化氯气体出口与饮用水安全保障投加装置连接，高纯二氧化氯气体经高压泵压力作用与饮用水混合。
本发明的工艺设备包含顺序连接的混料装置、供料装置、反应装置、稀释装置、吸附装置、投加装置、安全装置、控制装置。
在生产工艺中的在线控制装置，采用余氯探测仪或流量探测仪探测所处理水体的余氯或流量大小，反馈传出信号到装置在线控制装置，使装置能自动控制供料装置和稀释吸收投加装置，从而自动调整二氧化氯的发生量和投加量，使装置可全自动化稳定运行。
安全装置具有连锁保护功能：贮罐原料低液位、动力水欠压、水浴室缺水、温控故障、系统进气量异常报警并自动停机。
实施例2：
本发明的生产工艺为：
1、按重量计称取各原料组份(单位千克)，
其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.7，其中氯酸钠、双氧水、复合催化剂的含量之比为1∶1.2∶0.004。在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠1.5、蔗糖2、羟基亚乙基二磷酸0.85、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷1。
将复合催化剂各原料组份混合成复合催化剂，将双氧水、硫酸配制成溶液，双氧水浓度为36％，硫酸的浓度为79％。
以下步骤与实施例1相同。
实施例3：
本发明的生产工艺为：
1、按重量计称取各原料组份(单位千克)，
其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.5，其中氯酸钠、复合催化剂的含量之比为1∶1∶0.0025。在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.6、蔗糖0.7、羟基亚乙基二磷酸0.3、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.4。
将复合催化剂各原料组份混合成复合催化剂，将双氧水、硫酸配制成溶液，双氧水浓度为33％，硫酸的浓度为71％。
以下步骤与实施例1相同。
以下是本发明产品的检测方法和检测结果：
颜色、味道、纯度，和其他物理化学性能。

Claims (8)

1、一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征在于：
[1]、按重量计称取各原料组份，包含以下组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸，其中，氯酸钠、复合催化剂的含量之比为1∶0.001～0.004，在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.5～1.5、蔗糖0.5～2、羟基亚乙基二磷酸0.1～0.85、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.1～1，
将复合催化剂各原料组份混合成复合催化剂，将双氧水、硫酸配制成溶液；
[2]、将步骤[1]中得到的氯酸钠、双氧水、复合催化剂在原料容器中均匀混合，将步骤[1]中得到的硫酸溶液放入另一个原料容器中；
[3]、分别使用两个原料容器的计量泵向反应容器输送定量的反应原料，使氯酸钠、双氧水、复合催化剂、硫酸溶液反应，生成二氧化氯气体；
[4]、二氧化氯气体稀释后经气体输送泵送到吸收塔吸收。
2、根据权利要求1所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在生产工艺中，其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.05～1.7，氯酸钠、双氧水、复合催化剂的含量之比为1∶0.8～1.2∶0.001～0.003；在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.5～1.2、蔗糖0.5～1.5、羟基亚乙基二磷酸0.1～0.7、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.1～0.75。
3、根据权利要求1或2所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在步骤[1]中配置为溶液后，双氧水浓度为25～36％，硫酸的浓度为65～79％。
4、根据权利要求1所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在生产工艺中，其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.2～1.6，氯酸钠、双氧水的含量之比为1∶0.9～1.05。
5、根据权利要求1所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在生产工艺中，其包含以下重量计的组份：氯酸钠、双氧水、复合催化剂与硫酸含量之比为1∶1.5，氯酸钠、双氧水、复合催化剂的含量之比为1∶1∶0.0025；在复合催化剂中包含有以下重量比的组份：焦磷酸钠0.6、蔗糖0.7、羟基亚乙基二磷酸0.3、2-磷酸基-1，2，4-三磷酸丁烷0.4。
6、根据权利要求1所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在步骤[3]中反应的温度为40～50度，反应压力为0.02～0.06MPa。
7、根据权利要求1或2所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在步骤[1]中配置为溶液后，双氧水浓度为30～34％，硫酸的浓度为70～75％。
8、根据权利要求1所述的一种高纯二氧化氯的生产工艺，其特征为：在步骤[4]后还有以下步骤，吸收塔的高纯二氧化氯气体出口与饮用水安全保障投加装置连接，高纯二氧化氯气体经高压泵压力作用与饮用水混合。
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