CN105129735B - 一种曝气型二氧化氯发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曝气型二氧化氯发生器，包括用于给反应提供水的供水系统和用于合成二氧化氯的反应系统，供水系统与反应系统的反应器连通，所述反应器包括反应器本体和曝气管道组件，所述反应器本体包括若干个依次连通的反应室，一端的反应室与原料供给装置连通，另一端的反应室与废液出口连通，每个反应室均匀产物出口连通，曝气管道组件分别与每个反应室连通。本发明的二氧化氯发生器采用多级推流反应(如四级推流反应)和多段曝气工艺，使反应更彻底，反应后的残液可达标排放。

Description

一种曝气型二氧化氯发生器

技术领域

本发明属于二氧化氯合成领域，具体涉及一种曝气型二氧化氯发生器。

背景技术

二氧化氯是新一代的广谱杀菌剂和高效氧化剂，已广泛应用于各种水处理。在欧美等发达国家，二氧化氯已逐渐成为饮水氯消毒的替代品。与其它消毒剂相比，二氧化氯具有以下明显优点：广谱、高效、不受pH值和水中氨浓度的影响，尤其是不与水中的有机物产生消毒副产物，使消毒后的水中三卤甲烷的含量大大降低，成为水处理中安全、高效的消毒产品。

目前，二氧化氯发生器一般都是包括原料储罐、计量泵、反应器以及对反应产物的排放装置等基本的结构，也有些专利对发生器的反应装置进行了改进，如发明专利(2014104651711)将气体发生器改进为回转式，促进反应母液的混合。目前的二氧化氯发生器还存在以下弊端：1、传统的原料液进入发生器后，混合不及时，或者是由于反应需要达到一定的温度才能进行，料液进入到反应器以后，升温速度较慢，导致反应速度较慢，影响生产效率，导致反应产率不达标；2、在管路或是设备容器压力不稳的情况下，计量泵的出药流量难以稳定，会产生波动，对发生器产生不利影响；3、传统的二氧化氯发生器的结构比较分散，不方便安装；4、传统的二氧化氯发生器在没有药液时没有判断功能，我公司设备具有断流报警功能，在没有药液时发出断流信号，自动报警停机。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种曝气型二氧化氯发生器。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种曝气型二氧化氯发生器，包括用于给反应提供水的供水系统和用于合成二氧化氯的反应系统，供水系统与反应系统的反应器连通，所述反应器包括反应器本体和曝气管道，所述反应器本体包括若干个依次连通的反应室，一端的反应室与原料供给装置连通，另一端的反应室与废液出口连通，每个反应室均匀产物出口连通，曝气管道通过曝气盘组件与每个反应室连通。

优选的，所述反应器本体的外部设置有水浴箱，曝气管道组件环绕设置于水浴箱内，环绕设置于水浴箱中的曝气管道的内径大于与曝气盘连接的曝气管道的内径。曝气管在水浴箱采用环绕设计，使曝气管道与热水接触面积增大，设置于水浴箱中的曝气管道的内径大于与曝气盘连接的曝气管道的内径，当空气进入水浴箱后，管径突然增大，空气的流动速度减慢，进而延长了在水浴箱中的停留时间，从而加热曝气管道中的空气，加热后的空气从反应釜底部进入反应釜进行曝气，一方面使药品混合更加均匀，另一方面曝气管通过水浴箱进行加热，热气不但可以对反应液起到搅拌，使加热速度快的目的，还可以对药品进行加热，多方面的作用，使药品在短时间内即可达到反应所需温度，使反应更加充分，从而提高设备反应率。

进一步优选的，所述水浴箱的加热器安装在水浴箱的下端，所述加热器为直型的钛合金加热器。该加热器无螺丝设计，耐腐蚀，安装拆卸方便。钛合金具有比强度高，热强度高，抗蚀性好，低温性能好`，导热系数小、弹性模量小以及化学活性大等优点。

进一步优选的，所述水浴箱的上端设置有用于对水浴箱进行过载保护的溢流口。当水箱内水位过高，就会从溢流口流出，对水浴箱产生保护作用。

优选的，所述水浴箱的材料为聚丙烯。聚丙烯(PP)板的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。PP板有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”，质轻、韧性好、耐化学性好。

进一步优选的，所述水浴箱的下端设置有水浴箱放空阀。长时间不需要反应时将水浴箱中的水放空。

优选的，所述反应器本体与储料罐之间通过计量泵连接。计量泵能精密控制原料的加入量。

进一步优选的，所述计量泵与反应器本体之间连接有用于维持计量泵出料流量稳定性的背压阀。在管路或是设备容器压力不稳的状态下，能保持管线所需压力，使泵能正常输出流量，背压阀能消减由于虹吸产生的流量及压力的波动。

优选的，所述反应器本体上还设置有防爆口。以盐酸和氯酸钠为原料的化学药品在反应器中反应，如果出现动力水低或水射器不工作等原因，造成反应器中的负压增大，当负压升高至一定值时能自行开启泄压，以保护设备的安全的装置。

进一步优选的，所述防爆口与反应器本体之间连接有单向阀。当反应器里的压力增大时，会顶开单向阀在的阀芯自动进行泄压，反向截止。

优选的，所述反应器本体上设置有进空气阀。控制进入反应器本体内部的空气流量。

优选的，所述反应器本体的下端还设置有将反应器本体进行放空的料液放空阀。

优选的，所述反应器本体上还设置有用于观察反应器本体内部液位的液位计。

优选的，所述供水系统包括供水管，供水管上设有进水口、补水口、混合稀释装置和出水口，其中，补水口与所述水浴箱连通，用于给水浴箱补水，所述混合稀释装置与反应器本体的出口连通，将气体产物与水混合稀释，使用时，所述进水口与水源连接，稀释后的产物从所述出水口排出。

进一步优选的，所述进水口端连接有压力表。提供动力水水压信号以保持设备所需的合适水压，防止在停水不停电的情况下，计量泵继续打药所产生的二氧化氯气体吸不出而发生危险。供水系统由外部提供动力水，进水压力为0.3-0.4MPa，经过压力表显示进水压力是否达到所需标准。

更进一步优选的，所述压力表与供水管之间还连接有压力表控制阀。在试验压力表或维修压力表时提供方便。

进一步优选的，所述混合稀释装置为水射器。动力水进入水射器产生负压吸力，利用吸力将反应器里的二氧化氯等气体吸入到水射器中与动力水混合，产生二氧化氯消毒液。

优选的，所述复合型二氧化氯发生器还设置有控制系统，控制系统分别与计量泵、设置于水浴箱内部的温度传感器、加热器、设置于水浴箱内部的液位传感器以及设置于水浴箱与补水口之间的阀门连接。控制系统可以控制加料量、控制水浴箱温度以及控制水浴箱液位。

进一步优选的，所述控制系统设有报警装置，并与设置于原料罐内的液位计和供料管道上的阀门连接，当原料罐内的液位低于设定液位，控制系统控制阀门关闭，停止原料供应并报警。原料罐为盐酸储液罐和氯酸钠溶液储液罐，当液位低于设定液位时，停止原料供应并报警，可以及时提醒工作人员，防止装置的空运行。

本发明的有益技术效果为：

1、本发明的二氧化氯发生器采用多级推流反应(如四级推流反应)和多段曝气工艺，使反应更彻底，反应后的残液可达标排放。

2、曝气管在水浴箱采用环绕设计，使曝气管道与热水接触面积增大，采用不同管径的曝气管使空气流速降低，从而加热管道中的空气，加热后的空气从反应釜底部进入反应釜进行曝气，一方面使药品混合更加均匀，另一方面曝气管通过水浴箱加热，热气使原料反应更加充分。

3、本发明的二氧化氯发生器安装方便，只需将二氧化氯发生器安放在加药间后，将计量泵、加药管路、进.出水管等连接好，并将控制柜电源和检测仪表信号送到控制柜就可以起动、投入运行，这样可以大大减少现场施工工作量，避免了中间环节繁多引出的差错，有效地保证工期和工程质量，减少用户的麻烦和损失。

4、本发明通过控制系统实现了操作的自动化控制，节约了劳动力，减少了药品流失，提高处理效果，该设备运行稳定可靠，排除了人为因素对药剂用量的影响，处理效果好。

附图说明

图1是本发明的二氧化氯发生器的供水系统结构示意图；

图2是本发明的二氧化氯发生器的内部结构图；

图3是本发明的二氧化氯发生器的右视图；

图4是本发明的二氧化氯发生器沿图2A-A方向的剖面图；

图5是本发明的二氧化氯发生器沿图4B-B方向的剖面图；

图6是本发明的二氧化氯发生器的连接关系示意图；

图7为本发明的发生器本体的反应原理图。

1、防爆口，2、进空气阀，3、补水阀，4、水射器，5、压力表，6、压力表控制阀，7、第一料液放空阀，8、液位计，9、溢流口，10、第二料液放空阀，11、水浴箱放空阀，12、连接管，13、计量泵，14、计量泵电源线，15、液位槽，16、计量泵吸料管，17、单向阀，18、接线排，19、进水活接，20、出料口活接，21、背压阀，22、加热器，23、反应器本体，24、水浴箱，25、水浴箱液位开关，26、温度传感器，27、控制系统，28、反应系统，29、盐酸储液罐，30、氯酸钠溶液储液罐，31、反应室，32、曝气盘，33、曝气源。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图4、图6和图7所示，一种曝气型二氧化氯发生器，包括用于给反应提供水的供水系统和用于合成二氧化氯的反应系统28，供水系统与反应系统28的反应器连通，所述反应器包括反应器本体23和曝气管道组件，所述反应器本体23包括若干个依次连通的反应室31，一端的反应室31与原料供给装置连通，另一端的反应室31与废液出口连通，每个反应室31均匀产物出口连通，曝气管道通过曝气盘32组件与每个反应室31连通，曝气管道与曝气源33连通。依次连通的反应室的个数可以为2个、3个、4个或多个。料液依次通过各个反应室31。各个系统均安装在壳体内部，形成紧凑的结构。

如图4所示，所述反应器本体23的外部设置有水浴箱24，曝气管道组件环绕设置于水浴箱24内，环绕设置于水浴箱24中的曝气管道的内径大于与曝气盘32连接的曝气管道的内径。曝气管道在水浴箱24内进行加热，曝气管道与每个反应室的底部连通，往反应室中曝热气，不断曝气使组分混合均匀，还可以使温度均匀。如图5所示，水浴箱24的加热器22安装在水浴箱24的下端，加热器22为直型的钛合金加热器。加热器也可以环绕水浴箱24设置，只要可以实现对水浴箱24进行加热即可。

如图3所示，水浴箱24的上端设置有用于对水浴箱24进行过载保护的溢流口9，当供水系统往水浴箱24中加水过多时，多加的水可以通过溢流口9流出，防止水浴箱24中水压过大，对供水系统的管道造成损害。水浴箱24的下端设置有水浴箱放空阀11，拧开该水浴箱放空阀11即可对水浴箱24进行放空。长时间不需要反应时将水浴箱24中的水放空。

水浴箱24的材料为聚丙烯，PP板的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。水浴箱24也可以是其他的材料。

如图2和图3所示，反应器本体23与计量泵吸料管16之间通过计量泵13连接，计量泵吸料管16分别与盐酸储液罐29和氯酸钠溶液储液罐30连接，计量泵13通过计量泵电源线14通电运行。计量泵13后连接有背压阀21，料液通过计量泵13和背压阀21进入反应器本体23内。反应器本体23上还设置有防爆口1，防爆口1与反应器本体23之间连接有单向阀17。当反应器里的压力增大时，会顶开单向阀在的阀芯自动进行泄压，反向截止。反应器本体23上设置有进空气阀2。反应器本体23的下端设置有将反应器本体23进行放空的第一料液放空阀7和第二料液放空阀10，料液放空阀的个数没有特别限制，只需要将料液放空阀设置在反应器本体23的最下端即可。

如图3所示，反应器本体23上还连通有用于观察反应器本23内部液位的液位计8，利用连通器原理，通过观察液位计8中液位槽15的液位，即可看出反应器本体23中的液位。

如图1所示，供水系统包括供水管，供水管上设有进水口、补水口3、混合稀释装置和出水口，其中，补水口通过补水阀3与水浴箱24连通，打开补水阀3即可给水浴箱24补水，所述混合稀释装置与反应器本体23的出口连通，将气体产物与水混合稀释；进水口上设置有进水活接19，将进水活接19与外界的料液管道连接，出口处设置有出料口活接20。

供水系统的进水口端连接有压力表5，压力表5与供水管之间连接有压力表控制阀6。在试验压力表或维修压力表时，将压力表控制阀6关闭，即可对压力表进行维修，打开压力表控制阀6即可用压力表测试进水口的进水压力。

混合稀释装置为水射器4，水射器4与反应室的出口连通，动力水进入水射器产生负压吸力，利用吸力将反应器里的二氧化氯等气体吸入到水射器中与动力水混合，产生二氧化氯消毒液，并将二氧化氯消毒液排出，用于消毒。

如图6所示，本发明的负压曝气型二氧化氯发生器还设置有控制系统27，控制系统27分别与计量泵13、设置于水浴箱24内部的温度传感器26、加热器22、设置于水浴箱24内部的液位传感器以及设置于水浴箱24与补水阀3连接。当检测到水浴箱24中的水温低于设定温度时，控制加热器22进行加热，当达到设定温度时，停止加热，使水浴箱24中的温度维持恒定；当检测得到的水浴箱24中的液位低于设定液位时，控制打开补水阀3，对水浴箱24进行补水，当达到设定液位，关闭补水阀3，停止补水。

或者是，水浴箱24上设置水浴箱液位开关25，当水浴箱24内缺水时，液位开关断开，设备报警，提示工作人员往水浴箱24内加水，加满水后，报警自动消除。

设备壳体上设置有接线排18，将壳体内外的线路连接，起到信号传输的作用。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：包括用于给反应提供水的供水系统和用于合成二氧化氯的反应系统，供水系统与反应系统的反应器连通，所述反应器包括反应器本体和曝气管道，所述反应器本体包括若干个依次连通的反应室，一端的反应室与原料供给装置连通，另一端的反应室与废液出口连通，每个反应室均与产物出口连通，曝气管道通过曝气盘组件与每个反应室连通；

所述反应器本体的外部设置有水浴箱，曝气管道组件环绕设置于水浴箱内，环绕设置于水浴箱中的曝气管道的内径大于与曝气盘连接的曝气管道的内径；

所述反应器本体与储料罐之间通过计量泵连接。

2.根据权利要求1所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述计量泵与反应器本体之间连接有用于维持计量泵出料流量稳定性的背压阀。

3.根据权利要求1所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述反应器本体上还设置有防爆口，防爆口与反应器本体之间连接有单向阀。

4.根据权利要求1所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述供水系统包括供水管，供水管上设有进水口、补水口、混合稀释装置和出水口，其中，补水口与水浴箱连通，用于给水浴箱补水，所述混合稀释装置与反应器本体的出口连通，将气体产物与水混合稀释，使用时，所述进水口与水源连接，稀释后的产物从出水口排出。

5.根据权利要求4所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述进水口端连接有压力表。

6.根据权利要求4所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述混合稀释装置为水射器。

7.根据权利要求4所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述曝气型二氧化氯发生器还设置有控制系统，控制系统分别与计量泵、设置于水浴箱内部的温度传感器、加热器、设置于水浴箱内部的液位传感器以及设置于水浴箱与补水口之间的阀门连接。

8.根据权利要求7所示的曝气型二氧化氯发生器，其特征在于：所述控制系统设有报警装置，并与设置于原料罐内的液位计和供料管道上的阀门连接，当原料罐内的液位低于设定液位，控制系统控制阀门关闭，停止原料供应并报警。