CN216367918U - 二氧化氯活化投加系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二氧化氯活化投加系统，属于二氧化氯制备技术领域，包括第一供料单元；第二供料单元，与所述第一供料单元彼此独立设置；活化吸收单元，包括与所述第一供料单元和所述第二供料单元均连通的活化室，设于所述活化室内的微通道反应器，以及与所述活化室连通的吸收室；以及投加单元，与所述吸收室连通；在二氧化氯溶液的活化投加过程中，所述第一供料单元和所述第二供料单元分别将第一复合反应物和第二复合反应物通入所述微通道反应器中反应得到二氧化氯溶液，所述投加单元将所述二氧化氯溶液从所述活化室内抽送至所述吸收室内进行吸收稀释并投加至使用环境中。利用微通道反应器可以提高活化反应的转化率，提高二氧化氯的产量。

Description

二氧化氯活化投加系统

技术领域

本实用新型属于二氧化氯制备技术领域，更具体地说，是涉及一种二氧化氯活化投加系统。

背景技术

二氧化氯具有高效、广谱、安全、无毒等特点，属于氧化型消毒剂，被世界卫生组织和联合国粮农组织列为AI级绿色消毒剂，能够有效地杀灭病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌、各种孢子及孢子形成的菌体等。基于二氧化氯优异的性能，广泛应用于生活饮用水、市政污水、工业循环水、油田注井水处理和卫生防疫、食品加工、农业、空气治理等领域中，取得了突破性进展。

传统的二氧化氯溶液通常由两种复合反应物进行活化反应，然后投加到使用环境中，在此过程中，首先利用活化室进行两种复合反应物的活化反应，得到高浓度的二氧化氯溶液，然后利用负压装置将高浓度的二氧化氯溶液抽出并配置低浓度的二氧化氯溶液，最后投加至目标使用环境中。

但是，传统的活化投加过程中，两种复合反应物的转化率相对较低，产量也相对较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二氧化氯活化投加系统，旨在解决传统的活化投加过程中，两种复合反应物的转化率相对较低，产量也相对较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种二氧化氯活化投加系统，包括：第一供料单元；第二供料单元，与所述第一供料单元彼此独立设置；活化吸收单元，包括与所述第一供料单元和所述第二供料单元均连通的活化室，设于所述活化室内的微通道反应器，以及与所述活化室连通的吸收室；以及投加单元，与所述吸收室连通；

在二氧化氯溶液的活化投加过程中，所述第一供料单元和所述第二供料单元分别将第一复合反应物和第二复合反应物通入所述微通道反应器中反应得到二氧化氯溶液，所述投加单元将所述二氧化氯溶液从所述活化室内抽送至所述吸收室内进行吸收稀释并投加至使用环境中。

在一种可能的实现方式中，所述微通道反应器与所述第一供料单元和所述第二供料单元之间均设有单向阀。

在一种可能的实现方式中，所述第一供料单元包括：第一储料容器；第一计量泵，与所述第一储料容器连通；以及第一预热器，与所述第一计量泵连通，且与所述微通道反应器连通。

在一种可能的实现方式中，所述第二供料单元包括：第二储料容器；第二计量泵，与所述第二储料容器连通；以及第二预热器，与所述第二计量泵连通，且与所述微通道反应器连通。

在一种可能的实现方式中，所述活化室在所述微通道反应器的出口一侧设有填料或筛板。

在一种可能的实现方式中，所述活化室内设有所述填料，所述填料至少包括矩鞍环、拉西环、阶梯环、扁环、鲍尔环、波纹填料、丝网填料中的一种或多种。

在一种可能的实现方式中，所述活化室在壁厚方向设有插入式压力传感器。

在一种可能的实现方式中，所述活化室在壁厚方向设有插入式温度传感器。

在一种可能的实现方式中，所述活化室在壁厚方向开设有清理口，所述活化室设有封闭所述清理口的清理门，所述活化室内设有伸缩清洗棒。

在一种可能的实现方式中，所述投加单元包括：动力泵，用以与水源连通；流量控制器，与所述动力泵连通；负压装置，与所述流量控制器连通，且与所述吸收室连通；以及投加管道，与所述负压装置连通。

本实用新型提供的二氧化氯活化投加系统至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型提供的二氧化氯活化投加系统，第一供料单元和第二供料单元分别将第一复合反应物和第二复合反应物通入微通道反应器中，利用微通道反应器可以使第一复合反应物和第二复合反应物进行充分地反应，提高活化反应的转化率，提高二氧化氯的产量，同时，二氧化氯在投加单元的作用下在吸收室中稀释并投加至使用环境中，将活化所需装置和投加所需装置搭配成一套完成的活化投加系统，使得二氧化氯的活化投加过程更加稳定高效，大幅度地降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的二氧化氯活化投加系统的示意图。

附图标记说明：

100、二氧化氯活化投加系统

110、第一供料单元 111、第一储料容器 112、第一计量泵

113、第一预热器 120、第二供料单元 121、第二储料容器

122、第二计量泵 123、第二预热器 130、活化吸收单元

131、活化室 132、微通道反应器 133、吸收室

134、填料 135、插入式压力传感器 136、插入式温度传感器

140、投加单元 141、动力泵 142、流量控制器

143、负压装置 144、投加管道

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”、“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被称为是“连通”另一个元件，它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请参阅图1，现对本实用新型实施例提供的二氧化氯活化投加系统100进行说明。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种二氧化氯活化投加系统100，包括：第一供料单元110；第二供料单元120，与第一供料单元110彼此独立设置；活化吸收单元130，包括与第一供料单元110和第二供料单元120均连通的活化室131，设于活化室131内的微通道反应器132，以及与活化室131连通的吸收室133；以及投加单元140，与吸收室133连通；在二氧化氯溶液的活化投加过程中，第一供料单元110和第二供料单元120分别将第一复合反应物和第二复合反应物通入微通道反应器132中反应得到二氧化氯溶液，投加单元140将二氧化氯溶液从活化室131内抽送至吸收室133内进行吸收稀释并投加至使用环境中。

需要说明的是，对于第一复合反应物和第二复合反应物的具体混合物不做限制，二者按照配比能够得到二氧化氯即可。

活化室131宜选用直通或有特殊结构的容器或管道，优选为直通的管道。活化室131的长度范围为500mm至2000mm，优选为1000mm至1500mm，内径范围为20mm至200mm，优选为25mm至140mm。活化室131宜选用耐高温耐腐蚀的材料，例如，PVC、CPVC、PP、PE、PVDF、PTFE，其中，优选为PTFE。吸收室133宜选用耐腐蚀的材料，例如，PVC、CPVC、PP、PE、PVDF、PTFE，其中，优选为PTFE。

可以理解的是，吸收室133设置在活化室131的顶部，微通道反应器132设置在活化室131内邻近底部的位置，微通道反应器132包括一个或多个集束活化通道，能够使两种复合反应物充分混合，进而提高转化率。第一供料单元110和第二供料单元120穿过活化室131的壁厚方向直接与微通道反应器132连通。经由微通道反应器132，可以得到包含液体、泡沫、气体的二氧化氯混合物。

本实用新型提供的二氧化氯活化投加系统100至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型提供的二氧化氯活化投加系统100，第一供料单元110和第二供料单元120分别将第一复合反应物和第二复合反应物通入微通道反应器132中，利用微通道反应器132可以使第一复合反应物和第二复合反应物进行充分地反应，提高活化反应的转化率，提高二氧化氯的产量，同时，二氧化氯在投加单元140的作用下在吸收室133中稀释并投加至使用环境中，将活化所需装置和投加所需装置搭配成一套完成的活化投加系统，使得二氧化氯的活化投加过程更加稳定高效，大幅度地降低了生产成本。

在一些可能的实施方式中，微通道反应器132与第一供料单元110和第二供料单元120之间均设有单向阀。具体而言，第一供料单元110和第二供料单元120主要包括储料容器和计量泵，为了防止在反应结束后，微通道反应器132内的残留二氧化氯溶液逆流回第一供料单元110和第二供料单元120，本实施方式中，在微通道反应器132和第一供料单元110、第二供料单元120连通的管路上设有单向阀，使得第一复合溶液和第二复合溶液不会逆流，保证下次使用配液时的准确性。

请参阅图1，在一些可能的实施方式中，第一供料单元110包括：第一储料容器111；第一计量泵112，与第一储料容器111连通；以及第一预热器113，与第一计量泵112连通，且与微通道反应器132连通。如此设置，第一预热器113预先为第一复合反应物进行加热，防止在反应中直接加热导致温度不均匀、反应剧烈而损伤器具，使得两种复合反应物能够直接在合适的范围内进行接触反应，保证两种复合反应物温度的匹配性，提高反应效率。

具体而言，第一计量泵112宜选用耐腐蚀、高精确度的类型，例如，电磁隔膜计量泵、机械隔膜计量泵、蠕动计量泵等，优选为蠕动计量泵。其中，第一计量泵112的泵头材质可以是304、316、316L、PP、PVDF等，优选为PVDF。第一计量泵112能够控制第一复合反应物的目标供给量。

第一预热器113的加热温度范围为10℃至40℃，优选为20℃至30℃，当环境温度超出此范围时，第一预热器113自动启动，保证第一复合反应物进料时的温度稳定性，不受环境温度的影响。加热方式宜选用直接加热、水浴加热等，优选为水浴加热。

当然，在其他实施方式中，也可以不设置第一预热器113，还可以设置通断阀、温度传感器等，并不局限于此。

请参阅图1，在一些可能的实施方式中，第二供料单元120包括：第二储料容器121；第二计量泵122，与第二储料容器121连通；以及第二预热器123，与第二计量泵122连通，且与微通道反应器132连通。如此设置，第二预热器123预先为第二复合反应物进行加热，防止在反应中直接加热导致温度不均匀、反应剧烈而损伤器具，使得两种复合反应物能够直接在合适的范围内进行接触反应，保证两种复合反应物温度的匹配性，提高反应效率。

具体而言，第二计量泵122宜选用耐腐蚀、高精确度的类型，例如，电磁隔膜计量泵、机械隔膜计量泵、蠕动计量泵等，优选为蠕动计量泵。其中，第二计量泵122的泵头材质可以是304、316、316L、PP、PVDF等，优选为PVDF。第二计量泵122能够控制第二复合反应物的目标供给量。

第二预热器123的加热温度范围为10℃至40℃，优选为20℃至30℃，当环境温度超出此范围时，第二预热器123自动启动，保证第二复合反应物进料时的温度稳定性，不受环境温度的影响。加热方式宜选用直接加热、水浴加热等，优选为水浴加热。

当然，在其他实施方式中，也可以不设置第二预热器123，还可以设置通断阀、温度传感器等，并不局限于此。

请参阅图1，在一些可能的实施方式中，活化室131在微通道反应器132的出口一侧设有填料134或筛板。可以理解的是，填料134或筛板并不会封堵微通道反应器132的出口，填料134或筛板能够保证两种复合反应物充分地接触、充分地混合，提高两种复合反应物的反应率，如此可以提高二氧化氯溶液的产量。

基于上述填料134的设置方式，填料134至少包括矩鞍环、拉西环、阶梯环、扁环、鲍尔环、波纹填料、丝网填料中的一种或多种。可以理解的是，填料134优选为矩鞍环、拉西环，具有空隙率大、阻力小、通量大、效率高、填料134强度大、刚性大等特点，能够提高两种复合反应物的转化率。

请参阅图1，在一些可能的实施方式中，活化室131在壁厚方向设有插入式压力传感器135。可以理解的是，插入式压力传感器135可以在不同高度上设有多个，还可以在不同水平位置上设有多个。插入式压力传感器135从外向内插入活化室131中，便于传输压力信号，也便于更换维修压力传感器，如此可以准确地实时检测活化室131内的压力大小，进而可以调整投加单元140中负压装置143的功率、压力参数等，也可以调整第一供料单元110和第二供料单元120的供料速率，保证活化投加过程的平衡性，提高反应过程中的安全性。

示例性地，插入式压力传感器135插设在活化室131邻近吸收室133的位置。

请参阅图1，在一些可能的实施方式中，活化室131在壁厚方向设有插入式温度传感器136。可以理解的是，插入式温度传感器136可以在不同高度上设有多个，还可以在不同水平位置上设有多个。插入式温度传感器136从外向内插入活化室131中，便于传输温度信号，也便于更换维修温度传感器，如此可以准确地实时检测活化室131内的温度大小，进而可以调整第一供料单元110中第一预热器113、第二供料单元120中第二预热器123的预热温度，保证活化反应所需的温度在合适范围内，提高活化反应效率，减少反应过程受温度的影响。

示例性地，插入式温度传感器136插设在活化室131邻近微通道反应器132的位置。

在一些可能的实施方式中，活化室131在壁厚方向开设有清理口，活化室131设有封闭清理口的清理门，活化室131内设有伸缩清洗棒。具体而言，在活化室131的底部或侧部开设有清理口，该清理口通过可转动设置的清理门进行封闭或打开。伸缩清洗棒可以是防腐蚀材质的、利用气缸或电机驱动的伸缩杆，并且在伸缩杆上设有防腐蚀的毛刷或擦拭片。

当反应结束之后，可以通过投加单元140向活化室131内通入清水，利用伸缩清洗棒对活化室131进行简单清洗操作，清洗废液通过清理口排出。当然，通过该清理口还可以更换填料134或筛板。

请参阅图1，在一些可能的实施方式中，投加单元140包括：动力泵141，用以与水源连通；流量控制器142，与动力泵141连通；负压装置143，与流量控制器142连通，且与吸收室133连通；以及投加管道144，与负压装置143连通。

具体而言，动力泵141与水源连通，用以为水提供动力，加快水在稀释高浓度二氧化氯溶液时的速度。流量控制器142能够根据目标浓度调整水的流量，保证得到二氧化氯溶液的目标稀释浓度。

负压装置143能够将液体、泡沫、气体的混合物从活化室131抽送至吸收室133，进而与水流充分接触吸收。可以理解的是，负压装置143可以选用罗茨风机、循环真空泵、射流泵等。例如，负压装置143选用射流泵，射流泵通过动力水射流通过产生负压，抽吸液体、泡沫、气体的混合物的同时，与水流接触，无需再另接通水流去吸收液体、泡沫、气体的混合物。该水流可以通过阀门、流量控制器等调节水流量，以便调节出口二氧化氯水溶液的浓度，优选为流量控制器。

此外，负压装置143宜选用耐腐蚀的材料，例如，PVC、CPVC、PP、PE、PVDF、PTFE，其中，优选为PTFE。

当然，在其他实施方式中，还可以设置水箱、单向阀等，并不局限于此。

本实用新型实施例提供的二氧化氯活化投加系统100适用于大规模生产二氧化氯溶液，优选为0.5～50kg/h,最优选为1～20kg/h，上述实施方式综合来看，能够解决二氧化氯的产量小、受温度影响大、转化率低、运行成本高等技术问题，综合性能优异，可以满足各个领域大规模生产二氧化氯，在生活饮用水、市政污水、工业循环水、油田注井水处理和卫生防疫、食品加工、农业、空气治理等消毒、杀菌、除菌的使用环境中具有良好推广价值与应用前景。

可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本实用新型说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.二氧化氯活化投加系统，其特征在于，包括：

第一供料单元；

第二供料单元，与所述第一供料单元彼此独立设置；

活化吸收单元，包括与所述第一供料单元和所述第二供料单元均连通的活化室，设于所述活化室内的微通道反应器，以及与所述活化室连通的吸收室；以及

投加单元，与所述吸收室连通；

在二氧化氯溶液的活化投加过程中，所述第一供料单元和所述第二供料单元分别将第一复合反应物和第二复合反应物通入所述微通道反应器中反应得到二氧化氯溶液，所述投加单元将所述二氧化氯溶液从所述活化室内抽送至所述吸收室内进行吸收稀释并投加至使用环境中。

2.如权利要求1所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述微通道反应器与所述第一供料单元和所述第二供料单元之间均设有单向阀。

3.如权利要求1或2所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述第一供料单元包括：

第一储料容器；

第一计量泵，与所述第一储料容器连通；以及

第一预热器，与所述第一计量泵连通，且与所述微通道反应器连通。

4.如权利要求1或2所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述第二供料单元包括：

第二储料容器；

第二计量泵，与所述第二储料容器连通；以及

第二预热器，与所述第二计量泵连通，且与所述微通道反应器连通。

5.如权利要求1所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述活化室在所述微通道反应器的出口一侧设有填料或筛板。

6.如权利要求5所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述活化室内设有所述填料，所述填料至少包括矩鞍环、拉西环、阶梯环、扁环、鲍尔环、波纹填料、丝网填料中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述活化室在壁厚方向设有插入式压力传感器。

8.如权利要求1所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述活化室在壁厚方向设有插入式温度传感器。

9.如权利要求1所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述活化室在壁厚方向开设有清理口，所述活化室设有封闭所述清理口的清理门，所述活化室内设有伸缩清洗棒。

10.如权利要求1所述的二氧化氯活化投加系统，其特征在于，所述投加单元包括：

动力泵，用以与水源连通；

流量控制器，与所述动力泵连通；

负压装置，与所述流量控制器连通，且与所述吸收室连通；以及

投加管道，与所述负压装置连通。

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