CN213315012U

CN213315012U - 一种生产次氯酸钠的反应装置

Info

Publication number: CN213315012U
Application number: CN202021806675.2U
Authority: CN
Inventors: 刘珠琳; 米青青; 张永康; 康秀卿; 赵培楠
Original assignee: Hebei Zeshikang Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Hebei Zeshikang Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2030-08-26

Abstract

本实用新型涉及一种生产次氯酸钠的反应装置，包括带有冷却装置的罐体，所述罐体底部设置氯气进口，所述氯气进口经缓冲罐与氯气源相连，所述罐体侧壁靠近底部处设置液碱进口，于所述罐体内自下向上依次设置氯气分散盘、及填料层，所述氯气分散盘通过管道与氯气进口相连；于所述罐体顶面开设次氯酸钠溶液溢出口，并于罐体顶面设置尾气出口，所述尾气出口连接尾气回收装置，于所述罐体顶部还设置温度计；还包括自动控制器，所述自动控制器电连接于冷却装置及温度计。本实用新型获得的一种生产次氯酸钠的反应装置可稳定获得质量浓度10.2％～10.5％的次氯酸钠溶液的连续生产，既可保证产品质量，又可节约企业生产成本。

Description

一种生产次氯酸钠的反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种生产次氯酸钠的反应装置。

背景技术

次氯酸钠是钠的次氯酸盐，为一种强氧化剂，可应用于纺织、造纸等行业的漂白，饮用水、游泳池、家用设备等的消毒，以及其它工业领域的氯化、氧化，用途十分广泛。在疫情期间，次氯酸钠作为一种广谱、高效、安全的消毒剂，广泛应用于医疗卫生防疫，是疫情防控使用的主要消毒剂原料。

次氯酸钠通常由氢氧化钠溶液与氯气反应得到，其生产工艺分为连续工艺和间歇工艺，无论是连续法还是间歇法，生产过程均采用质量浓度15％左右的氢氧化钠与氯气反应，生成有效氯含量>10％、氢氧化钠过碱量<1％的次氯酸钠产品。连续法生产次氯酸钠一般用液碱降膜吸收氯气，降膜吸收器系贵金属制造，投资大，工艺难控制，产品质量不稳定，尾气排放超标。而用液碱填料塔内吸收氯气同样具有产品质量不稳，对温度控制能力有限等缺陷。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种生产次氯酸钠的反应装置，该生产次氯酸钠的反应装置可稳定获得质量浓度10.2％～10.5％的次氯酸钠溶液的连续生产，既可保证产品质量，又可节约企业生产成本。

本实用新型采用的技术方案是：一种生产次氯酸钠的反应装置，用于生产次氯酸钠，包括容积为0.049～0.059m3、且带有冷却装置的罐体，所述罐体底部设置氯气进口，所述氯气进口经缓冲罐与氯气源相连，所述罐体侧壁靠近底部处设置液碱进口，于所述罐体内自下向上依次设置氯气分散盘、及填料层，所述氯气分散盘的直径与罐体直径比为(178～215):250，所述罐体高度为1000～1200mm，所述氯气分散盘通过管道与氯气进口相连；于所述罐体顶面开设次氯酸钠溶液溢出口，并于罐体顶面设置尾气出口，所述尾气出口连接尾气回收装置，于所述罐体顶部还设置温度计；还包括自动控制器，所述自动控制器电连接于冷却装置及温度计。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述冷却装置为盘绕在罐体外壁的冷却盘管，所述冷却盘管内通入经循环泵反复循环的冷却液，所述自动控制器电连接于循环泵。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述氯气分散盘为刚玉曝气器。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述刚玉曝气器包括由上拱形体和下拱形体一体构成的曝气器本体，于所述下拱形体中心处开设通孔，所述通孔内嵌接有通气接头，且于通气接头内壁上嵌设有止回装置。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述止回装置为止回阀。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述尾气装置包括通过管道依次连接液碱槽、及离心泵，所述液碱槽的输入端经管道与尾气出口相连，于所述罐体侧壁上靠近顶部处设置回流口，所述离心泵输出端经管道与回流口相连。

作为对上述技术方案的进一步限定，于所述液碱进口处及氯气进口处分别设置用于控制氢氧化钠溶液和氯气流速的计量泵，且于罐体内设置实时监测罐体内pH的pH仪，所述计量泵及pH仪均电连接于自动控制器。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述填料层为鲍尔环。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述鲍尔环为聚四氟乙烯材质。

采用上述技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型所述的生产次氯酸钠的反应装置，利用氯气分散盘与罐体直径、高度的配合，使反应能够高效进行，再结合冷却装置，可成功实现罐体内反应温度不超过45℃的控制，从而可有效避免副反应，因此既可保证产品合格率，又大大降低了生产成本；罐体顶部设置温度计，可实时测定罐体内温度，如此可通过自动控制器调控冷却装置以控制罐体内反应温度；尾气回收装置的设置，还可使尾气得到充分净化吸收，节能环保；另外，该装置易于操控、运行稳定，对企业具有极大的应用价值。

本实用新型所述缓冲罐的设置，可对氯气实现稳压作用，为液碱与氯气进料的自动配比提供条件。

本实用新型所述自动控制器电连接于循环泵的设置，可根据罐体内温度调控循环泵参数以调节冷却液的流速。

本实用新型所述氯气分散盘为刚玉曝气器的设置，是因为刚玉曝气器分布的气泡很细小，如此氯气经刚玉曝气器后可充分的与液碱接触，极大的提高了氯气的利用率，同时刚玉曝气器表面不渗水，更不会存在固态物质堵塞的缺陷。

本实用新型所述液碱槽的设置，可用于吸收未反应的氯气，保证排出尾气的安全性；且氯气进入液碱槽后可与液碱槽内液碱反应生成次氯酸钠，如此在与液碱槽连接的离心泵作用下，含有次氯酸钠的液碱进入罐体中继续参与反应，因此可有效节约资源及成本。

本实用新型所述pH仪的设置，可实时监测罐体内pH，以调节液碱和氯气流速来控制pH值处于12.5-13之间。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1-罐体；11-冷却装置；2-氯气进口；3-液碱进口；4-氯气分散盘； 5-填料层；6-次氯酸钠溶液溢出口；7-尾气出口；8-液碱槽；81-离心泵；82- 回流口；9-温度计；10-pH仪。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，生产次氯酸钠的反应装置包括容积为0.049～0.059m³、且带有冷却装置11的罐体1，所述罐体1侧壁靠近底部处设置液碱进口3，所述罐体1底部设置氯气进口2，所述氯气进口2经缓冲罐与氯气源相连。所述缓冲罐的设置，可对氯气实现稳压作用，为反应过程中液碱与氯气进料的自动配比提供条件。于所述罐体1内自下向上依次设置氯气分散盘4、及填料层5，所述填料层5为鲍尔环，鲍尔环为聚四氟乙烯材质。所述氯气分散盘4的直径与罐体1直径比为(178～215):250，所述罐体1高度为 1000～1200mm，所述氯气分散盘4通过管道与氯气进口2相连；于所述罐体1顶面开设次氯酸钠溶液溢出口6，于所述罐体1顶部还设置温度计9；还包括自动控制器，所述自动控制器电连接于冷却装置11及温度计9。

本实用新型所述的生产次氯酸钠的反应装置，利用氯气分散盘4与罐体1直径、高度的配合，使反应能够高效进行，再结合冷却装置11，可成功实现罐体1内反应温度不超过45℃的控制，从而可有效避免副反应，因此既可保证产品合格率，又大大降低了生产成本；罐体1顶部设置温度计，可实时测定罐体1内温度，如此可通过自动控制器调控冷却装置11以控制罐体1内反应温度；另外，该装置易于操控、运行稳定，对企业具有极大的应用价值。

所述冷却装置11为盘绕在罐体1外壁的冷却盘管，所述冷却盘管内通入经循环泵反复循环的冷却液，所述自动控制器电连接于循环泵，如此可根据罐体1内温度调控循环泵参数以调节冷却液的流速，以保证罐体1内反应温度不会超过45℃。

进一步的，所述氯气分散盘4为刚玉曝气器。如此设置，是因为刚玉曝气器分布的气泡很细小，氯气经刚玉曝气器后可充分的与液碱接触，极大的提高了氯气的利用率，同时刚玉曝气器表面不渗水，更不会存在固态物质堵塞的缺陷。具体的，所述刚玉曝气器包括由上拱形体和下拱形体一体构成的曝气器本体，于所述下拱形体中心处开设通孔，所述通孔内嵌接有通气接头，且于通气接头内壁上嵌设有止回装置。所述止回装置可为止回阀。

另外，于所述罐体1顶面设置尾气出口7，所述尾气出口7连接尾气回收装置。所述尾气回收装置包括通过管道依次连接的液碱槽8、及离心泵 81，所述液碱槽8的输入端经管道与尾气出口7相连，于所述罐体1侧壁上设置回流口82，所述离心泵81输出端经管道与回流口82相连。如此，经尾气出口7出来的未反应的氯气可进入液碱槽8中，液碱槽8可吸收未反应的氯气，保证排出尾气的安全性；且氯气进入液碱槽8后可与液碱槽8 内液碱反应生成次氯酸钠，如此在与液碱槽8连接的离心泵81作用下，含有次氯酸钠的液碱进入罐体1中继续参与反应，因此可有效节约资源及成本，并在液碱槽8上还设有碱液补给口。

于所述液碱进口3处及氯气进口2处还分别设置用于控制氢氧化钠溶液和氯气流速的计量泵，且于罐体1内设置实时监测罐体1内pH的pH仪 10，所述计量泵及pH仪10均电连接于自动控制器。pH仪10的设置，可实时监测罐体内pH，以调节液碱和氯气流速来控制pH值处于12.5-13之间。

本实用新型所述的生产次氯酸钠的反应装置在使用时，利用罐体容积与原料流速的配合，较好实现对反应停留时间的控制，同时利用氯气分散盘与罐体直径、高度的配合，使反应高效进行，再结合冷却装置进行冷却，成功实现反应温度不超过45℃的控制，从而有效避免副反应，既保证产品合格率，又降低生产成本。

使用本实用新型的生产次氯酸钠的反应装置进行生产，产品质量测定结果见下表：

反应时间	产品外观	有效氯含量ω/％	游离碱含量ω/％
				1min	浅黄色液体	10.3	0.5
1h	浅黄色液体	10.4	0.4
				10h	浅黄色液体	10.4	0.4

由上表可见，本实用新型的反应装置生产的次氯酸钠产品质量浓度为 10.2～10.5％，游离碱含量为0～0.5％，较传统生产得到的次氯酸钠产品质量浓度在10～11.5％、游离碱含量在0.5～2％的情况，本实用新型的反应装置对于企业每月可节约原料5吨32％的液碱(按25000吨年产量计算)，降低能耗成本5元/吨产品(年降低能耗成本12.5万元)，还实现了连续生产，降低劳动强度，提高了工艺的可控性。

对比例1

在本实用新型反应装置的基础上，等比例缩小反应装置容积到 0.031m³，进行次氯酸钠生产(各生产条件调整至最佳)得到的产品质量浓度为9.8～10.5％，杂质含量为0.1～1.0％，由该装置生产的产品质量不稳定，存在不满足合格品质量浓度10％的要求，而且不能满足生产规模。

对比例2

在本实用新型反应装置的基础上，等比例放大反应装置容积到 0.196m³，进行次氯酸钠生产(各生产条件调整至最佳)得到的产品质量浓度为9.8～10.2％，杂质含量为0.5～1.5％，由该装置生产的产品质量不稳定，存在不满足合格品质量浓度10％的要求，而且产品中杂质含量高。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：包括容积为0.049～0.059m³、且带有冷却装置的罐体，所述罐体底部设置氯气进口，所述氯气进口经缓冲罐与氯气源相连，所述罐体侧壁靠近底部处设置液碱进口，于所述罐体内自下向上依次设置氯气分散盘、及填料层，所述氯气分散盘的直径与罐体直径比为(178～215):250，所述罐体高度为1000～1200mm，所述氯气分散盘通过管道与氯气进口相连；于所述罐体顶面开设次氯酸钠溶液溢出口，并于罐体顶面设置尾气出口，所述尾气出口连接尾气回收装置，于所述罐体顶部还设置温度计；还包括自动控制器，所述自动控制器电连接于冷却装置及温度计。

2.根据权利要求1所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述冷却装置为盘绕在罐体外壁的冷却盘管，所述冷却盘管内通入经循环泵反复循环的冷却液，所述自动控制器电连接于循环泵。

3.根据权利要求1所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述氯气分散盘为刚玉曝气器。

4.根据权利要求3所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述刚玉曝气器包括由上拱形体和下拱形体一体构成的曝气器本体，于所述下拱形体中心处开设通孔，所述通孔内嵌接有通气接头，且于通气接头内壁上嵌设有止回装置。

5.根据权利要求4所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述止回装置为止回阀。

6.根据权利要求1所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述尾气回收装置包括通过管道依次连接的液碱槽、及离心泵，所述液碱槽的输入端经管道与尾气出口相连，于所述罐体侧壁上设置回流口，所述离心泵输出端经管道与回流口相连。

7.根据权利要求1所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：于所述液碱进口处及氯气进口处分别设置用于控制氢氧化钠溶液和氯气流速的计量泵，且于罐体内设置实时监测罐体内pH的pH仪，所述计量泵及pH仪均电连接于自动控制器。

8.根据权利要求1所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述填料层为鲍尔环。

9.根据权利要求8所述的生产次氯酸钠的反应装置，其特征在于：所述鲍尔环为聚四氟乙烯材质。