CN102963871A - 一种二氧化氯发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二氧化氯发生器。其包括反应釜，其特征是：在反应釜外还设有输送泵、过滤器，输送泵的进料口通过管路与反应釜连通，输送泵的出料口通过管路与过滤器的进料管连通，过滤器的出液管与反应釜相通，所述过滤器上设有用于排放固体物料的阀门；在过滤器的进料管和出液管上均设有可通/断进料管和出液管的阀门，在过滤器的进料端设有与外部大气相通的进气管，进气管上设有阀门；所述过滤器与连接管路形成密闭系统。本发明解决了二氧化氯制备过程中氯化钠大量析出阻塞反应釜管路的技术难题，大大提高了二氧化氯的转化率，同时完全克服了现有技术中存在的过滤机需设置在距反应釜设备基层面上十米左右高度的缺陷，大大降低了设备投资。

Description

一种二氧化氯发生器

技术领域

本发明涉及一种二氧化氯发生器，特别涉及产物中有固体析出物的二氧化氯发生器。

背景技术

目前国内相当数量的饮用水、医院污水、游泳池水、污水处理厂的市政污水等的消毒大多采用化学法复合二氧化氯发生器产生的二氧化氯消毒液来进行的。化学法复合二氧化氯发生器是指以氯酸钠和盐酸为主要原料经化学反应生成二氧化氯、氯气和氯化钠等混合溶液的发生装置，其一般由储存原料的原料储罐、输送并计量原料的计量泵、氯酸钠和盐酸发生反应产生二氧化氯和氯气等混合溶液的反应釜、给反应釜加热的加热器和从反应釜内抽吸二氧化氯和氯气等混合溶液的水射器等装置组成。现有技术存在的主要问题是二氧化氯收率低，中华人民共和国国家标准GB/T20621-2006 《化学法复合二氧化氯发生器》中发生器的性能要求为：二氧化氯转化率合格品的要求为不小于50%，一等品的要求为不小于60%。这种较低的产品转化率造成了大量原料浪费，使设备的运行成本较高。为提高二氧化氯转化率，降低设备的运行成本，现有技术采取的措施主要有如下几种：向反应釜内的反应液通空气的曝气工艺、采用搅拌杆对反应釜内的反应液进行搅拌的搅拌工艺或是采用多级反应器串联的多级反应工艺等等。这些措施仅是适当提高了二氧化氯的产品收率，但均不能改变二氧化氯收率低的问题。现有技术不能有效提高二氧化氯转化率的主要原因是由于原料不能反应完全造成的。现有技术中，反应原料反应所产生的二氧化氯、氯气在常温常压下是气体，在反应釜内直接会从反应液内溢出以气体形式流入水射器中，而反应产生的氯化钠在常温常压下是固体，其在反应釜内反应液中的溶解度达到饱和以后会从反应液中以晶体状形式析出。大量析出的氯化钠晶体若得不到及时清理，会阻塞反应釜管路。因为二氧化氯气体具有爆炸性，阻塞反应釜管路严重时会带来设备爆炸危险。为防止氯化钠从反应液内析出，现有的二氧化氯发生器技术均在反应液内产生的氯化钠还未达到饱和析出之前就将反应液从反应釜内抽走的方式来解决氯化钠结晶析出的问题，这种技术解决了氯化钠结晶析出阻塞管路的问题，但带来的负作用是有相当数量的氯酸钠和盐酸还未反应就被抽吸走，造成原料的转化率和二氧化氯转化率都较低的问题。

目前，也出现了利用过滤系统对反应产生的固体析出物进行过滤的装置，以提高原料的转化率和二氧化氯转化率。如：申请号为200810046339.X 的中国专利申请，其是采用将含有结晶析出物的反应液通过转鼓式真空过滤机进行过滤后将结晶析出物过滤出来，再将滤液循环返回发生器循环利用。上述技术虽然可以提高原料的转化率和二氧化氯转化率，但由于反应过程中发生器内通常为负压，利用转鼓式真空过滤机进行过滤时，需要克服负压才能进行正常过滤操作，因此，真空过滤机一般都设置在距反应釜设备基层面上十米左右高度的位置，利用压差克服负压。这不仅存在操作不方便的缺陷，而且存在设备昂贵、土建投资巨大的缺陷。此外，上述技术还存在过滤过程中二氧化氯气体大量溢出而造成的环境污染问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种能够减小投资、能够大大提高二氧化氯转化率、无环境污染的二氧化氯发生器。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种二氧化氯发生器，包括反应釜，其特殊之处是，在反应釜外还设有输送泵、过滤器，输送泵的进料口通过管路与反应釜连通，输送泵的出料口通过管路与过滤器的进料管连通，过滤器的出液管与反应釜相通，所述过滤器上设有用于排放固体物料的阀门；在过滤器的进料管和出液管上均设有可通/断进料管和出液管的阀门，在过滤器的进料端设有与外部大气相通的进气管，进气管上设有阀门；所述过滤器与连接管路形成密闭系统。

本发明中，由于在反应釜的外部设置了密闭的过滤系统，过滤器在进行过滤时是在与系统相同的压力下进行过滤，不需要克服系统内外的压差，因此，本发明中的过滤器可以设置在任何高度。当需要排出过虑物时，可通过关闭进料管和出液管上的阀门，并打开进气管上的阀门使系统内的压力与外界一致，从而可以通过排放固定物料的阀门进行排料。

本发明中的过滤器可以采用现有技术中的任何可以与连接管路形成密闭系统的过滤器，考虑到结构设计的简单及使用可靠性，本发明中所述过滤器包括一设有进料管和出液管的封闭的圆柱状机壳，所述机壳内沿机壳的轴向设置有过滤筒，所述过滤器的底部设有与其内部相通的底阀。

进一步的方案是，所述过滤器的进料管通于过滤筒的内部，过滤器的出液管通于机壳与过滤筒之间，底阀与过滤筒的底部相通。

为了保证过滤器正常、高效过滤，所述过滤器的进料管自过滤器的顶部通于过滤筒的内部，所述过滤器的出液管设置在机壳的下部。

为了便于滤出固体物的顺利排出，所述过滤筒为锥筒状，其大口端朝下。为了进一步提高原料的转化率，所述反应釜外还设有与反应釜相连通的循环系统。通过循环系统，一方面使得反应液在反应釜内高速旋转，反应液中析出的氯化钠在反应液中处于悬浮状态不会沉降到反应釜底部而阻塞管路，另一方面也加速了氯酸钠和盐酸的反应速率。

本发明的有益效果是：本发明通过在反应釜的外部设置密闭的过滤系统，一方面实现了将反应产生的氯化钠的固体析出物从反应液中分离出来，解决了氯化钠大量析出会阻塞反应釜管路的问题，为氯酸钠和盐酸的充分反应扫除了制约因素，大大提高了原料的转化率，另一方面本发明中的过滤器在进行过滤时是在与系统相同的压力下进行过滤，不需要克服系统内外的压差，因此，过滤器可以设置在任何高度，完全克服了现有技术中采用转鼓式真空过滤机而存在的需要克服系统内外压差、过滤机需设置在距反应釜设备基层面上十米左右高度的缺陷，大大降低了设备投资。此外，本发明中的过滤过程是在密闭的系统中完成的，过滤过程中没有二氧化氯气体泄漏，避免了因二氧化氯气体大量溢出而造成的环境污染问题。本发明通过采用简单而可靠的结构设计，其整体结构简单，制造成本低，可以大大节约设备投资，有利于该装置的推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例1中的结构示意图；

图2是本发明中的过滤器的结构示意图；

图3是本发明中的另一种过滤器的结构示意图；

图4是本发明实施例2中的结构示意图；

图中，1、进料管，2、过滤器，3、出液管，4、底阀，5、出液管阀门，6、原料进口，7、反应釜，8、二氧化氯气体出口，9、输送泵，10、进料管阀门，11、进气管，12、阀门，13、机壳，14、过滤筒，15、流出管，16、循环泵，17、流入管。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

实施例1

如附图1所示，一种二氧化氯发生器，包括反应釜7，在反应釜7外还设有输送泵9、过滤器2，其中，输送泵9的进料口通过管路与反应釜7连通，输送泵9的出料口通过管路与过滤器2的进料管1连通，过滤器2为封闭式过滤器，过滤器2的出液管3与反应釜7相通，在过滤器2的进料管1上设有可通/断进料管1的阀门10，在过滤器2的出液管3上设有可通/断出液管3的阀门5，所述过滤器2上还设有用于排放固体物料的阀门。在过滤器2的进料端设有与外部大气相通的进气管11，进气管11上设有可打开或关闭进气管11的阀门12。过滤器2与连接管路形成密闭系统。本实施例中的反应釜7为现有技术，其设有原料进口6和二氧化氯气体出口8。

本发明中的过滤器可以采用现有技术中的任何可以与连接管路形成密闭系统的过滤器，考虑到结构设计的简单及使用可靠性，本实施例中的过滤器采用如附图2所示的过滤器。该过滤器2包括一设有进料管1和出液管3的封闭的圆柱状机壳13，所述机壳13内沿机壳13的轴向固定设置有过滤筒14，过滤器2的底部设有与其内部相通的底阀4。为了便于过滤，本实施例中过滤器2的进料管1通于过滤筒14的内部，过滤器2的出液管3设在机壳13的下部并通于机壳13与过滤筒14之间，底阀4与过滤筒14的底部相通。

本实施例的工作过程是：反应原料氯酸钠和盐酸自原料进口6进入反应釜7，在反应釜7内反应产生出二氧化氯、氯气和氯化钠等，二氧化氯、氯气从反应液中溢出后经二氧化氯气体出口8排出进入下一工序。随着反应的进行，产生的氯化钠数量越来越多，当反应产生的氯化钠在反应液中的溶解度达到饱和以后，其会从反应液中析出来，当反应液中的固体析出物含量达到一定的量时，打开进料管1和出液管3上的阀门，启动输送泵9将含有固体析出物的反应液送入过滤器2中进行过滤，过滤出的固体析出物在过滤器2内沉积形成滤饼，滤液自过滤器2的出液管3返回反应釜7内继续进行反应，进一步产生出二氧化氯气体。当过滤筒内的滤饼积累到一定量时，先关闭输送泵9及进料管1和出液管3上的阀门，并打开进气管11上的阀门12，使系统内外气压一致，打开底阀4后，滤饼从过滤筒14内经底阀4排出。滤饼排出完毕后，关闭阀门12，打开进料管和出液管上的阀门即可重复进行过滤操作，如此往复循环。

本发明使氯酸钠和盐酸的反应不再受氯化钠析出的限制，可充分提高二氧化氯的转化率。

为了便于过滤出的固体物的顺利排出，本实施例中的过滤筒可设计为锥筒状，其大口端朝下，如附图3所示。

本实施例中的其他部分采用现有技术，在此不再赘述。

上述实施例仅用于对本发明的说明并非对其进行的限制，本领域的技术人员还可在此基础上进行改变，例如，本实施例中的进气管11可以设置为与进料管1相通，也可以设置在过滤器2的机壳上。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处是，本实施例中在反应釜7外还设有与反应釜7相连通的循环系统。该循环系统包括循环泵16，循环泵16的进料口通过流入管17与反应釜7连通，循环泵16的出料口通过流出管15与反应釜7连通。循环系统工作时，启动循环泵16，反应釜7内的反应液依次经过流出管17、循环泵16、流入管15再返回反应釜7，在反应釜7内形成旋流，一方面使得反应液中析出的氯化钠在反应液中处于悬浮状态不会沉降到反应釜7底部而阻塞管路，另一方面也加速了氯酸钠和盐酸的反应速率。

本实施例中的其他部分与实施例1相同。

Claims (6)

1.一种二氧化氯发生器，包括反应釜（7），其特征是：在反应釜（7）外还设有输送泵（9）、过滤器（2），输送泵（9）的进料口通过管路与反应釜（7）连通，输送泵（9）的出料口通过管路与过滤器（2）的进料管连通，过滤器（2）的出液管与反应釜（7）相通，所述过滤器（2）上设有用于排放固体物料的阀门；在过滤器（2）的进料管和出液管上均设有可通/断进料管和出液管的阀门，在过滤器（2）的进料端设有与外部大气相通的进气管（11），进气管（11）上设有阀门；所述过滤器（2）与连接管路形成密闭系统。

2.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征是：所述过滤器（2）包括一设有进料管和出液管的封闭的圆柱状机壳（13），所述机壳（13）内沿机壳（13）的轴向设置有过滤筒（14），所述过滤器（2）的底部设有与其内部相通的底阀（4）。

3.根据权利要求2所述的二氧化氯发生器置，其特征是：所述过滤器（2）的进料管通于过滤筒（14）的内部，过滤器（2）的出液管通于机壳（13）与过滤筒（14）之间，底阀（4）与过滤筒（14）的底部相通。

4.根据权利要求3所述的二氧化氯发生器，其特征是：所述过滤器（2）的进料管自过滤器（2）的顶部通于过滤筒（14）的内部，所述过滤器（2）的出液管设置在机壳（13）的下部。

5.根据权利要求3或4所述的二氧化氯发生器，其特征是：所述过滤筒（14）为锥筒状，其大口端朝下。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的二氧化氯发生器，其特征是：所述反应釜（7）外还设有与反应釜（7）相连通的循环系统。

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