CN202625837U - 一种二氧化氯发生装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种二氧化氯发生装置，特别涉及一种化学法制备二氧化氯溶液的装置，属于化学装置领域。包括有依次连接的气体输入模块、辅助发生模块、二氧化氯发生模块、去除杂质模块、吸收模块。本实用新型提供的二氧化氯发生装置，可简便、快速、安全地发生二氧化氯，相对国家标准四瓶发生装置成本较高且需专门定制的特点，本发生装置可在任意环境情况下自制，减少发生装置生产成本，可在实验室简便的自行完成，且大大提高了二氧化氯发生度。

Description

一种二氧化氯发生装置
技术领域
本实用新型提供了一种二氧化氯发生装置，特别涉及一种化学法制备二氧化氯溶液的装置，属于化学装置领域。
背景技术
二氧化氯是一种高效、广谱、安全的快速氧化性杀菌消毒剂,世界卫生组织将其列为A-1级高效消毒剂,在国外发达国家被广泛应用。在我国由于生产工艺，检测技术的局限性导致其应用发展受到限制。二氧化氯发生装置由GB/T5750.10-2006生活饮用水标准检验方法(国标法)二氧化氯检测法第二法所提到的四瓶串联法获得。该套装置成本较高，需专门定制，且其用空气吹出反应瓶中的二氧化氯会因空气中的微量杂质影响二氧化氯的度。
专利CN201330155Y公开了一种二氧化氯的制备装置，该装置包括有三级反应器、洗气转化塔、真空储备塔等部件，构造复杂，不易在实验室及其它小规模场所的推广使用。
专利CN201415945Y公开了一种二氧化氯的制备装置，该装置包括一个主反应器、原料槽、为主反应器加热的电加热水箱。但是，这个装置虽然考虑到了提高传热速率方程中的K值，但是却忽视了在加热作用下二氧化氯自身的分解，使得产率降低，并且产品中含有较多的分解产生的杂质。
发明内容
针对以上问题，本实用新型提供了一种易在实验室推广应用的快速制备二氧化氯水溶液的二氧化氯发生装置。
采用的技术方案是：
一种二氧化氯发生装置，包括：包括有依次连接的气体输入模块、二氧化氯发生模块、去除杂质模块、吸收模块。
上述的气体输入模块，可以包含常见的气体钢瓶、空气压缩机等以及气体流量控制部件，用于向发生装置中提供氮气、空气、氦气等载气，将制备生成的二氧化氯输送至后续的模块。
上述的二氧化氯发生模块的作用是利用常规的化学反应制备二氧化氯气体，可以采用以下的方法：
5NaClO2+4NaHSO4=4ClO2+NaCl+4Na2SO4+2H2O
或者2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O；
或者采用电解法制备，即将食盐水电解得到的氯酸钠在装置内直接与盐酸反应产生二氧化氯。
上述的去除杂质模块采用含有饱和亚氯酸钠溶液的容器去除次氯酸、亚氯酸、氯酸和氯气。
在上述的去除杂质模块中还包括有通过装有甘氨酸溶液的容器进一步地去除氯气。
反应方程式如下：
NH2CH2COOH+Cl2=NHClCH2COOH+HCl
上述的吸收模块可以采用装有纯水的容器，吸收载气中带入的二氧化氯气体，最终制得二氧化氯溶液。
作为本实用新型的一种改进，在上述的气体输入模块和二氧化氯发生模块之间还连接有一个辅助发生模块，用于对气体输入模块提供的载气进行缓冲处理，例如，可以采用装有水的容器对载气缓冲后，输送至二氧化氯发生模块。
作为本实用新型的一种改进，在上述的吸收模块中还包括有液体入口和液体出口，溶剂从液体入口进入吸收模块，从液体出口流出吸收模块。这样的改进，可以使载气和溶剂发生充分的接触，并且，溶液可以连续地从液体出口流出，保证装置的连续式生产。
本实用新型的提供一种二氧化氯发生装置，可简便、快速、安全地发生二氧化氯，相对国家标准四瓶发生装置成本较高且需专门定制的特点，本发生装置可在任意环境情况下自制，减少发生装置生产成本，可在实验室简便的自行完成，且大大提高了二氧化氯发生度。
附图说明
图1是本发明提供的二氧化氯发生装置的模块图。
图2是本发明提供的改进的二氧化氯发生装置的模块图。
图3是实施例1中的二氧化氯发生装置的示意图。
图4是实施例2中的二氧化氯发生装置的示意图。
其中，1是气体输入模块；2是辅助发生模块；3是二氧化氯发生模块；4是去除杂质模块；5是吸收模块；6是液体入口；7是液体出口；8是氮气钢瓶；9是玻璃瓶；10是玻璃瓶；11是玻璃瓶；12是玻璃瓶；13是玻璃瓶；14是玻璃瓶；15a和15b是玻璃管出口；16a和16b是玻璃管入口。
具体实施方式
实施例1
如图1和图3所示，一种二氧化氯发生装置，包括：气体输入模块1；与所述气体输入模块1相连的辅助发生模块2；与所述辅助发生模块2相连的二氧化氯发生模块3；与所述二氧化氯发生模块3相连的去除杂质模块4；与所述去除杂质模块4相连的吸收模块5。
上述的气体输入模块1中采用氮气钢瓶8，通过阀门控制输入气体流量。
上述的辅助发生模块2为装有纯水的玻璃管9；
上述的二氧化氯发生模块3采用装有纯水的玻璃管10，在开始制备时，向玻璃管10中加入二氧化氯发生剂；本实施例中二氧化氯的制备方法是通过亚氯酸盐在由硫酸氢钠产生强酸性溶液中其亚氯酸根歧化生成二氧化氯和氯离子，反应方程式如下：
5NaClO2+4NaHSO4=4ClO2+NaCl+4Na2SO4+2H2O
上述的去除杂质模块采用两个相互连接玻璃管11、12，玻璃管11中装有饱和亚氯酸钠溶液，玻璃管12中装有50g/L甘氨酸溶液；
上述的吸收模块5采用装有纯水的玻璃管13、14。
上述的玻璃管9、10、11、12、13、14为磨口玻璃管，保证装置中不会漏气。
下面结合本装置的操作方法对本实用新型的技术方案作进一步地说明。
首先，开启氮气钢瓶8，向装置中按200～300毫升/分钟的速率通入高纯氮气；氮气首先通过装有纯水的玻璃管9，将氮气进行缓冲；接下来，在玻璃管10中加入0.5g的二氧化氯发生剂(亚氯酸钠和硫酸氢钠按1：2的比例预先混合好)；将产生的二氧化氯由载气依次送入玻璃管11和玻璃管12，去除载气中的杂质次氯酸、亚氯酸、氯酸及氯气等；最后，将载气再送入玻璃管13和玻璃管14，吸收载气中的二氧化氯，当管中黄绿色不再加深时停止通氮气，将玻璃管13和玻璃管14中的溶液混合，放置于4℃条件下储藏备用。按国标法(GB/T 5750.10-2006生活饮用水标准检验方法二氧化氯检测法第二法)检测，所得二氧化氯溶液的含量为226.3mg/L。
实施例2
如图2和图4所示，实施例2与实施例1装置的不同之处在于，吸收模块5中还包括一个液体入口6和一个液体出口7。
上述的吸收模块5采用装有纯水的玻璃管13、14，上述的玻璃管13、14上各包括一个玻璃管出口15a、15b和玻璃管入口16a、16b，玻璃管入口16a、16b位于玻璃管出口15a、15b的下方。
本实施例的操作方法与实施例1的操作方法区别在于：
在玻璃管入口16a、16b上按照1毫升/分钟通入纯水，流动稳定后，玻璃管13、14中充满了溶剂，载气进入到玻璃管13、14后，与溶剂充分接触，溶液从玻璃管出口15a、15b离开装置，将玻璃管出口15a、15b流出的溶液混合，放置于4℃条件下储藏备用。按国标法(GB/T 5750.10-2006生活饮用水标准检验方法二氧化氯检测法第二法)检测，所得二氧化氯溶液的含量为212.6mg/L。

Claims (7)

1.一种二氧化氯发生装置，包括有依次连接的气体输入模块（1）、二氧化氯发生模块（3）、去除杂质模块（4）、吸收模块（5）。
2.根据权利要求1所述的二氧化氯发生装置，其特征在于：在所述的气体输入模块（1）和二氧化氯发生模块（3）之间还连接有一个辅助发生模块（2）。
3.根据权利要求1所述的二氧化氯发生装置，其特征在于：所述的气体输入模块（1）是装有压缩空气或氮气的充气钢瓶。
4.根据权利要求1所述的二氧化氯发生装置，其特征在于：所述的辅助发生模块（2）是装有纯水的容器。
5.根据权利要求1所述的二氧化氯发生装置，其特征在于：所述的去除杂质模块（4）是相互连接地、依次装有饱和亚氯酸钠溶液和甘氨酸溶液的容器。
6.根据权利要求1所述的二氧化氯发生装置，其特征在于：所述的吸收模块（5）是装有纯水的容器。
7.根据权利要求1所述的二氧化氯发生装置，其特征在于：所述吸收模块（5）上还包括有液体入口（6）和液体出口（7）。 
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