CN111232929A - 一种制备次氯酸溶液的设备及次氯酸溶液制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种制备次氯酸溶液的设备及次氯酸溶液制备工艺，属于次氯酸制备技术领域，本发明主要解决现有次氯酸溶液制备过程中存在的计算复杂、操作不安全、误差大等技术问题。本发明的技术方案为：一种制备次氯酸溶液的设备，其中：包括碱剂储罐、中和剂储罐、一级反应罐、二级反应罐、添加剂储罐和PLC控制装置；所述碱剂储罐内设有碱剂液位探测装置；所述中和剂储罐内设有中和剂液位探测装置；所述一级反应罐内设有第一氯含量检测装置和第一PH值检测装置；所述二级反应罐内设有第二氯含量检测装置和第二PH值检测装置。本发明消除了安全隐患并降低了成本，具有操作简单、安全可靠、误差小等优点。
Description
技术领域
本发明属于次氯酸制备技术领域，具体涉及的是一种制备次氯酸溶液的设备及次氯酸溶液制备工艺。
背景技术
次氯酸溶液具有广泛的用途，次氯酸能使染料和有机色质褪色，一般用作漂白剂、氧化剂、除臭剂和消毒剂；在生物学中，次氯酸被嗜中性白细胞用来杀灭细菌，还可抵御各种微生物，包括但不限于革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、厌氧菌、病毒以及真菌(如大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、变形杆菌、假单胞菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肠球菌、沙门氏菌、梭状芽胞杆菌、艾滋病毒、凝固酶葡萄球菌、黄曲霉菌以及芽孢杆菌)。次氯酸溶液具有很强的杀菌功能，其杀菌功能是酒精或碘伏的80～100倍，且其入口无毒，可用于人体黏膜，是一种安全的消毒剂。
次氯酸水溶液可通过电解法或混合反应法生成，电解法制得的次氯酸水溶液中杂质含量较多，且存在反应复杂、操作困难等缺陷；混合反应法是通过将次氯酸钠(NaClO)、稀盐酸以及水混合而生成，但是现有的混合反应法需按比例计算添加量并进行人工操作混合，存在计算复杂、操作不安全、误差大等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种制备次氯酸溶液的设备及次氯酸溶液制备工艺，解决现有次氯酸溶液制备过程中存在的计算复杂、操作不安全、误差大等技术问题。为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种制备次氯酸溶液的设备，其中：包括碱剂储罐、中和剂储罐、一级反应罐、二级反应罐、添加剂储罐和PLC控制装置；
所述碱剂储罐内设有碱剂液位探测装置；所述碱剂储罐与一级反应罐之间设有碱剂输送管，所述碱剂输送管一端与碱剂储罐内腔下部连通，碱剂输送管另一端与一级反应罐内腔下部连通，所述碱剂输送管上设有碱剂计量泵；所述碱剂液位探测装置和碱剂计量泵分别与PLC控制装置电气连接；
所述中和剂储罐内设有中和剂液位探测装置；所述中和剂储罐与一级反应罐之间设有中和剂输送管，所述中和剂输送管一端与中和剂储罐内腔下部连通，中和剂输送管另一端与一级反应罐内腔下部连通，所述中和剂输送管上设有中和剂计量泵；所述中和剂液位探测装置和中和剂计量泵分别与PLC控制装置电气连接；
所述一级反应罐一侧侧壁上部设有纯净水进水口、下部设有出液口，所述一级反应罐内设有第一氯含量检测装置和第一PH值检测装置；所述纯净水进水口与进水管连接，所述进水管上设有纯净水计量泵；所述第一氯含量检测装置、第一PH值检测装置和纯净水计量泵分别与PLC控制装置电气连接；
所述二级反应罐一侧侧壁上部设有进液口和添加剂进口，所述二级反应罐另一侧侧壁上部设有循环进液口，所述二级反应罐底部设有循环出液口和出料口，所述二级反应罐内设有第二氯含量检测装置、第二PH值检测装置和产品液位探测装置；第二氯含量检测装置、第二PH值检测装置和产品液位探测装置分别与PLC控制装置电气连接；
所述添加剂储罐内左右两侧分别设有设有酸性添加剂存储腔和碱性添加剂存储腔，所述酸性添加剂存储腔和碱性添加剂存储腔分别通过添加剂输送管与二级反应罐上的添加剂进口连接；
所述一级反应罐的出液口与二级反应罐上的进液口之间设有连接管道，所述二级反应罐外侧的循环进液口与循环出液口之间设有循环连接管；所述连接管道上设有出液计量泵，所述添加剂输送管上设有添加剂计量泵，所述循环连接管上设有循环泵；所述出液计量泵、添加剂计量泵和循环泵分别与PLC控制装置电气连接。
进一步，所述碱剂储罐中装有次氯酸钠溶液，所述中和剂储罐中装有稀盐酸溶液，所述添加剂储罐的酸性添加剂存储腔中装有可食用有机酸，所述添加剂储罐的碱性添加剂存储腔中装有可食用强碱弱酸盐。所述添加剂储罐中的可食用有机酸和碳酸钠分别与未完全反应的碱剂或中和剂等杂质进行二次中和反应。
进一步，所述可食用有机酸为苹果酸或柠檬酸；所述可食用强碱弱酸盐为碳酸钠。
一种利用所述设备制备次氯酸溶液的工艺，包括以下步骤：
1)通过PLC控制装置控制碱剂计量泵、中和剂计量泵和纯净水计量泵启动，将碱剂储罐中次氯酸钠溶液、中和剂储罐中的稀盐酸溶液和纯净水分别通过碱剂输送管、中和剂输送管和进水管输送至一级反应罐中进行反应；
反应方程式如下：
NaClO+HCl(稀)→NaCl+HClO
2)通过第一氯含量检测装置和第一PH值检测装置对一级反应罐中的氯含量和PH值进行检测并将检测值发送至PLC控制装置；
3)PLC控制装置通过对一级反应罐中的氯含量和PH值分析后，启动出液计量泵和添加剂储罐相应腔体下方的添加剂计量泵，将一级反应罐中的溶液和添加剂储罐中的添加剂分别通过连接管道和添加剂输送管输送至二级反应罐中；
4)通过PLC控制装置启动循环泵，实现二级反应罐中液体的充分混合反应，可食用有机酸可与一级反应罐输送过来的溶液中未完全反应的的次氯酸钠溶液反应，生成次氯酸和可食用盐；可食用强碱弱酸盐碳酸钠可与一级反应罐输送过来的溶液中未完全反应的稀盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳；
5)反应过程中第二氯含量检测装置和第二PH值检测装置对二级反应罐中的氯含量和PH值进行检测并将检测值发送至PLC控制装置；反应生成高纯度的次氯酸溶液由出料口输送出。
本发明采用了上述技术方案，通过PLC控制装置实现自动化配制，可对配置过程实时监测、精准控制。与现有技术相比，本发明消除了安全隐患并降低了成本，具有操作简单、安全可靠、误差小等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示的一种制备次氯酸溶液的设备，其中：包括碱剂储罐1、中和剂储罐2、一级反应罐3、二级反应罐4、添加剂储罐5和PLC控制装置6；
所述碱剂储罐1内设有碱剂液位探测装置1-1；所述碱剂储罐1与一级反应罐3之间设有碱剂输送管7，所述碱剂输送管7一端与碱剂储罐1内腔下部连通，碱剂输送管7另一端与一级反应罐3内腔下部连通，所述碱剂输送管7上设有碱剂计量泵8；所述碱剂液位探测装置1-1和碱剂计量泵8分别与PLC控制装置6电气连接；
所述中和剂储罐2内设有中和剂液位探测装置2-1；所述中和剂储罐2与一级反应罐3之间设有中和剂输送管9，所述中和剂输送管9一端与中和剂储罐2内腔下部连通，中和剂输送管9另一端与一级反应罐3内腔下部连通，所述中和剂输送管9上设有中和剂计量泵10；所述中和剂液位探测装置2-1和中和剂计量泵10分别与PLC控制装置6电气连接；
所述一级反应罐3一侧侧壁上部设有纯净水进水口3-4、下部设有出液口3-1，所述一级反应罐3内设有第一氯含量检测装置3-2和第一PH值检测装置3-3；所述纯净水进水口3-4与进水管17连接，所述进水管17上设有纯净水计量泵18；所述第一氯含量检测装置3-2、第一PH值检测装置3-3和纯净水计量泵18分别与PLC控制装置6电气连接；；
所述二级反应罐4一侧侧壁上部设有进液口4-1和添加剂进口4-2，所述二级反应罐4另一侧侧壁上部设有循环进液口4-3，所述二级反应罐4底部设有循环出液口4-4和出料口4-5，所述二级反应罐4内设有第二氯含量检测装置4-6、第二PH值检测装置4-7和产品液位探测装置4-8；第二氯含量检测装置4-6、第二PH值检测装置4-7和产品液位探测装置4-8分别与PLC控制装置6电气连接；
所述添加剂储罐5内左右两侧分别设有设有酸性添加剂存储腔5-1和碱性添加剂存储腔5-2，所述酸性添加剂存储腔5-1和碱性添加剂存储腔5-2分别通过添加剂输送管11与二级反应罐4上的添加剂进口4-2连接；
所述一级反应罐3的出液口3-1与二级反应罐4上的进液口4-1之间设有连接管道12，所述二级反应罐4外侧的循环进液口4-3与循环出液口4-4之间设有循环连接管13；所述连接管道12上设有出液计量泵14，所述添加剂输送管11上设有添加剂计量泵15，所述循环连接管13上设有循环泵16；所述出液计量泵14、添加剂计量泵15和循环泵16分别与PLC控制装置6电气连接。
进一步，所述碱剂储罐1中装有次氯酸钠溶液，所述中和剂储罐2中装有稀盐酸溶液，所述添加剂储罐5的酸性添加剂存储腔5-1中装有可食用有机酸，所述添加剂储罐5的碱性添加剂存储腔5-2中装有可食用强碱弱酸盐。所述添加剂储罐中的可食用有机酸和碳酸钠分别与未完全反应的碱剂或中和剂等杂质进行二次中和反应。
进一步，所述可食用有机酸为苹果酸或柠檬酸；所述可食用强碱弱酸盐为碳酸钠。
一种利用所述设备制备次氯酸溶液的工艺，包括以下步骤：
1)通过PLC控制装置6控制碱剂计量泵8、中和剂计量泵10和纯净水计量泵18启动，将碱剂储罐1中次氯酸钠溶液、中和剂储罐2中的稀盐酸溶液和纯净水分别通过碱剂输送管7、中和剂输送管9和进水管17输送至一级反应罐3中进行反应；
反应方程式如下：
NaClO+HCl(稀)→NaCl+HClO
2)通过第一氯含量检测装置3-2和第一PH值检测装置3-3对一级反应罐3中的氯含量和PH值进行检测并将检测值发送至PLC控制装置6；
3)PLC控制装置6通过对一级反应罐3中的氯含量和PH值分析后，启动出液计量泵14和添加剂储罐5相应腔体下方的添加剂计量泵15，将一级反应罐3中的溶液和添加剂储罐5中的添加剂分别通过连接管道12和添加剂输送管11输送至二级反应罐4中；
4)通过PLC控制装置6启动循环泵，实现二级反应罐4中液体的充分混合反应，可食用有机酸可与一级反应罐3输送过来的溶液中未完全反应的的次氯酸钠溶液反应，生成次氯酸和可食用盐；可食用强碱弱酸盐碳酸钠可与一级反应罐3输送过来的溶液中未完全反应的稀盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳；
5)反应过程中第二氯含量检测装置4-6和第二PH值检测装置4-7对二级反应罐4中的氯含量和PH值进行检测并将检测值发送至PLC控制装置6；反应生成高纯度的次氯酸溶液由出料口4-5输送出。
Claims (3)
1.一种制备次氯酸溶液的设备，其特征在于：包括碱剂储罐(1)、中和剂储罐(2)、一级反应罐(3)、二级反应罐(4)、添加剂储罐(5)和PLC控制装置(6)；
所述碱剂储罐(1)内设有碱剂液位探测装置(1-1)；所述碱剂储罐(1)与一级反应罐(3)之间设有碱剂输送管(7)，所述碱剂输送管(7)一端与碱剂储罐(1)内腔下部连通，碱剂输送管(7)另一端与一级反应罐(3)内腔下部连通，所述碱剂输送管(7)上设有碱剂计量泵(8)；所述碱剂液位探测装置(1-1)和碱剂计量泵(8)分别与PLC控制装置(6)电气连接；
所述中和剂储罐(2)内设有中和剂液位探测装置(2-1)；所述中和剂储罐(2)与一级反应罐(3)之间设有中和剂输送管(9)，所述中和剂输送管(9)一端与中和剂储罐(2)内腔下部连通，中和剂输送管(9)另一端与一级反应罐(3)内腔下部连通，所述中和剂输送管(9)上设有中和剂计量泵(10)；所述中和剂液位探测装置(2-1)和中和剂计量泵(10)分别与PLC控制装置(6)电气连接；
所述一级反应罐(3)一侧侧壁上部设有纯净水进水口(3-4)、下部设有出液口(3-1)，所述一级反应罐(3)内设有第一氯含量检测装置(3-2)和第一PH值检测装置(3-3)；所述纯净水进水口(3-4)与进水管(17)连接，所述进水管(17)上设有纯净水计量泵(18)；所述第一氯含量检测装置(3-2)、第一PH值检测装置(3-3)和纯净水计量泵(18)分别与PLC控制装置(6)电气连接；
所述二级反应罐(4)一侧侧壁上部设有进液口(4-1)和添加剂进口(4-2)，所述二级反应罐(4)另一侧侧壁上部设有循环进液口(4-3)，所述二级反应罐(4)底部设有循环出液口(4-4)和出料口(4-5)，所述二级反应罐(4)内设有第二氯含量检测装置(4-6)、第二PH值检测装置(4-7)和产品液位探测装置(4-8)；第二氯含量检测装置(4-6)、第二PH值检测装置(4-7)和产品液位探测装置(4-8)分别与PLC控制装置(6)电气连接；
所述添加剂储罐(5)内左右两侧分别设有设有酸性添加剂存储腔(5-1)和碱性添加剂存储腔(5-2)，所述酸性添加剂存储腔(5-1)和碱性添加剂存储腔(5-2)分别通过添加剂输送管(11)与二级反应罐(4)上的添加剂进口(4-2)连接；
所述一级反应罐(3)的出液口(3-1)与二级反应罐(4)上的进液口(4-1)之间设有连接管道(12)，所述二级反应罐(4)外侧的循环进液口(4-3)与循环出液口(4-4)之间设有循环连接管(13)；所述连接管道(12)上设有出液计量泵(14)，所述添加剂输送管(11)上设有添加剂计量泵(15)，所述循环连接管(13)上设有循环泵(16)；所述出液计量泵(14)、添加剂计量泵(15)和循环泵(16)分别与PLC控制装置(6)电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种制备次氯酸溶液的设备，其特征在于：所述碱剂储罐(1)中装有次氯酸钠溶液，所述中和剂储罐(2)中装有稀盐酸溶液，所述添加剂储罐(5)的酸性添加剂存储腔(5-1)中装有可食用有机酸，所述添加剂储罐(5)的碱性添加剂存储腔(5-2)中装有可食用强碱弱酸盐。
3.根据权利要求2所述的一种制备次氯酸溶液的设备，其特征在于：所述可食用有机酸为苹果酸或柠檬酸；所述可食用强碱弱酸盐为碳酸钠。
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