RU148611U1

RU148611U1 - PLANT FOR PRODUCING CHLORINE DIOXIDE AND CHLORINE

Info

Publication number: RU148611U1
Application number: RU2014116693/05U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Трофимов; Лариса Леонидовна Безукладникова; Олег Георгиевич Раутярви; Максим Андреевич Петухов; Дмитрий Алексеевич Логинов; Екатерина Владимировна Шипунова; Эдуард Альбертович Пятков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии"
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2014-12-10

Abstract

1. Установка для получения диоксида хлора и хлора, использующая в качестве реагентов серную кислоту и водный раствор хлорсодержащих солей натрия, содержащая блок управления, реактор для получения диоксида хлора и хлора, контейнеры для реагентов, дозирующие насосы для подачи реагентов в реактор, емкость с водой для промывки реактора, регулятор-измеритель давления и температуры, датчик температуры, датчик диоксида хлора, отличающаяся тем, что установка снабжена водоструйным инжектором, предназначенным для удаления из реактора газожидкостной смеси продуктов реакции, вакуумная линия инжектора связана с регулятором воздуха, через который воздух подается в реактор, при этом регулятор воздуха связан с блоком управления для автоматического контроля расхода воздуха, на трубопроводе отведения газожидкостной смеси продуктов реакции из реактора в инжектор установлен охлаждающий элемент, установка также снабжена датчиками потока, установленными на трубопроводах подачи исходных реагентов до дозирующих насосов, при этом датчики потока связаны с блоком управления для автоматического контроля потока.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена расходомером объема воды, связанным с блоком управления, для автоматического регулирования подачи потоков исходных реагентов.3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена системой синхронизации дозирующих насосов.1. Installation for producing chlorine dioxide and chlorine, using sulfuric acid and an aqueous solution of chlorine-containing sodium salts as reagents, containing a control unit, a reactor for producing chlorine dioxide and chlorine, containers for reagents, metering pumps for supplying reagents to the reactor, a container with water for flushing the reactor, a pressure and temperature controller, temperature sensor, chlorine dioxide sensor, characterized in that the installation is equipped with a water-jet injector designed to remove gas-liquid from the reactor a mixture of reaction products, the injector vacuum line is connected to an air regulator through which air is supplied to the reactor, while the air regulator is connected to a control unit for automatic control of air flow, a cooling element is installed on the pipeline for gas-liquid mixture of reaction products from the reactor to the injector, installation it is also equipped with flow sensors installed on the pipelines for supplying the initial reagents to the metering pumps, while the flow sensors are connected to the control unit for automatic flow control. 2. The installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a flowmeter of a volume of water associated with the control unit for automatically controlling the flow of the source reagents. 3. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a synchronization system for metering pumps.

Description

Полезная модель предназначена для производства водного раствора диоксида хлора и хлора, применяемых в качестве комбинированного дезинфектанта при обеззараживании и очистке питьевой воды, оборотных и сточных вод.The utility model is intended for the production of an aqueous solution of chlorine dioxide and chlorine, used as a combined disinfectant in the disinfection and purification of drinking water, recycled and waste water.

Известна установка для получения диоксида хлора (патент РФ №45378 на полезную модель), содержащая блок управления, реактор для получения диоксида хлора, дозирующие насосы для подачи реагентов в реактор, вентили и клапаны для регулирования потоков реагентов и использующая в качестве реагентов кислоту и раствор хлорсодержащей соли, отличающаяся тем, что установка снабжена водоструйным эжектором, ротаметром и электроконтактным мановакуумметром для продувки реактора воздухом и удаления из реактора диоксида хлора, а в качестве реагентов использованы серная кислота и раствор хлората и хлорида натрия.A known installation for producing chlorine dioxide (RF patent No. 45378 for a utility model), comprising a control unit, a reactor for producing chlorine dioxide, metering pumps for supplying reagents to the reactor, valves and valves for controlling the flow of reagents, and using acid and a solution of chlorine-containing as reagents salt, characterized in that the installation is equipped with a water-jet ejector, a rotameter and an electrocontact manovacuum meter for purging the reactor with air and removing chlorine dioxide from the reactor, and as reagents lzovany sulfuric acid and chlorate and sodium chloride solution.

Недостатком известной установки является ее недостаточная эффективность.A disadvantage of the known installation is its lack of effectiveness.

Известна установка для производства водного раствора диоксида хлора и хлора по патенту РФ №110083 (принята за наиболее близкий аналог), использующая в качестве реагентов серную кислоту, хлорат и хлорид натрия, содержащая блок управления, реактор для получения водного раствора диоксида хлора и хлора, контейнеры для реагентов, дозирующие насосы для подачи реагентов в реактор, емкость с водой для промывки реактора, вентили и клапаны для регулирования потоков материалов, водоструйный эжектор, индикатор расхода воздуха, измеритель-регулятор температуры и давления, отличающаяся тем, что установка снабжена системой регулярной промывки реактора и датчиком диоксида хлора. Реактор может быть снабжен датчиком температуры. Имеющийся водоструйный эжектор предназначен для удаления образовавшихся при работе установки продуктов реакции. Поэтому указанный эжектор необходимо периодически промывать, поскольку при его загрязнении эффективная работа установки невозможна.A known installation for the production of an aqueous solution of chlorine dioxide and chlorine according to the patent of the Russian Federation No. 110083 (adopted as the closest analogue), using sulfuric acid, chlorate and sodium chloride as a reagent, containing a control unit, a reactor for producing an aqueous solution of chlorine dioxide and chlorine, containers for reagents, dosing pumps for supplying reagents to the reactor, a tank with water for flushing the reactor, valves and valves for regulating the flow of materials, a water-jet ejector, an indicator of air flow, a meter-regulator perature and pressure, characterized in that the installation is provided with a system of regularly washing the reactor and chlorine dioxide sensor. The reactor may be equipped with a temperature sensor. The existing water-jet ejector is designed to remove reaction products formed during installation. Therefore, the specified ejector must be washed periodically, since when it is dirty, the effective operation of the installation is impossible.

Недостатком известной установки является ее недостаточная эффективность и надежность.A disadvantage of the known installation is its lack of efficiency and reliability.

Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью - повышение эффективности установки для получения диоксида хлора и хлора за счет повышения выхода готового продукта, повышение безопасности, надежности и удобства (упрощения) эксплуатации установки.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the efficiency of the installation for producing chlorine dioxide and chlorine by increasing the yield of the finished product, improving the safety, reliability and convenience (simplification) of the operation of the installation.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в установке для получения диоксида хлора и хлора, использующей в качестве реагентов серную кислоту и водный раствор хлорсодержащих солей натрия, содержащей блок управления, реактор для получения диоксида хлора и хлора, контейнеры для реагентов, дотирующие насосы для подачи реагентов в реактор, емкость с водой для промывки реактора, регулятор-измеритель давления и температуры, датчик температуры, датчик диоксида хлора, согласно полезной модели установка снабжена водоструйным инжектором, предназначенным для удаления газожидкостной смеси продуктов реакции из реактора, вакуумная линия инжектора связана с регулятором воздуха, через который воздух подается в реактор, при этом регулятор воздуха связан с блоком управления для автоматического контроля расхода воздуха, на трубопроводе отведения из реактора газожидкостной смеси продуктов реакции в инжектор установлен охлаждающий элемент, установка также снабжена датчиками потока, установленными на трубопроводах подачи исходных реагентов до дозирующих насосов, при этом датчики потока связаны с блоком управления для автоматического контроля потока.The claimed technical result is achieved due to the fact that in the installation for producing chlorine dioxide and chlorine using sulfuric acid as an reagent and an aqueous solution of chlorine-containing sodium salts containing a control unit, a reactor for producing chlorine dioxide and chlorine, reagent containers, subsidizing pumps for supply of reagents to the reactor, a vessel with water for washing the reactor, a pressure and temperature controller, temperature sensor, chlorine dioxide sensor, according to a utility model, the unit is equipped with water jets with an injector designed to remove a gas-liquid mixture of reaction products from the reactor, the vacuum line of the injector is connected to an air regulator through which air is supplied to the reactor, while the air regulator is connected to a control unit for automatic control of air flow, on the pipeline for removing gas-liquid mixture of products from the reactor reactions, a cooling element is installed in the injector, the installation is also equipped with flow sensors installed on pipelines for supplying the initial reagents to the metering pumps, wherein the flow sensors are connected to a control unit for automatic flow control.

Установка может быть снабжена расходомером объема воды, связанным с блоком управления для автоматического регулирования подачи потоков исходных реагентов.The installation can be equipped with a flow meter of water volume associated with the control unit for automatically controlling the flow of the source reagents.

Установка может быть снабжена системой синхронизации дозирующих насосов.The unit can be equipped with a synchronization system for metering pumps.

В заявляемой установке в трубопровод водяной линии, по которому подается вода на поглощение комбинированного дезинфектанта диоксида хлора и хлора, установлен водоструйный инжектор. Основная функция водоструйного инжектора - удаление из реактора образующейся газожидкостной смеси продуктов реакции.In the inventive installation, a water-jet injector is installed in a water line pipeline through which water is supplied to absorb a combined disinfectant of chlorine dioxide and chlorine. The main function of a water-jet injector is to remove from the reactor the resulting gas-liquid mixture of reaction products.

В отличие от наиболее близкого аналога, в котором для удаления газожидкостной смеси продуктов реакции из реактора используется водоструйный эжектор, в заявляемой установке используется водоструйный инжектор.Unlike the closest analogue, in which a water-jet ejector is used to remove a gas-liquid mixture of reaction products from the reactor, the inventive installation uses a water-jet injector.

Эжектор работает по принципу «всасывания», т.е. среда, которую необходимо откачать, движется (всасывается) за счет разницы давлений - из объема с большим давлением среда увлекается в объем с меньшим давлением и за счет этого обеспечивается ее движение. Чем больше разница давлений, тем эффективнее работает эжектор. Инжектор работает по принципу нагнетания и эффективен при работе в системах, где необходимо подать среду из объема с меньшим давлением в объем с таким же или большим давлением. Кроме того, конструкционные особенности используемого инжектора не позволяют ему обсыхать и забиваться кристаллами сульфата натрия, поэтому в заявляемой установке нет необходимости использовать систему регулярной промывки инжектора. При работе в заявляемой установке инжектор будет более эффективным, чем эжектор.The ejector works on the principle of "suction", i.e. the medium that needs to be pumped moves (is sucked in) due to the pressure difference - from the volume with high pressure, the medium is carried away into the volume with lower pressure and due to this its movement is ensured. The greater the pressure difference, the more efficient the ejector is. The injector works on the principle of injection and is effective when working in systems where it is necessary to supply the medium from a volume with lower pressure to a volume with the same or higher pressure. In addition, the design features of the injector used do not allow it to dry out and become clogged with sodium sulfate crystals, therefore, in the inventive installation, there is no need to use a regular injector flushing system. When working in the inventive installation, the injector will be more effective than an ejector.

Вакуумная линия инжектора состоит из водоструйного инжектора, реактора, регулятора воздуха и соединяющих их трубопроводов. Регулятор воздуха связан с блоком управления, посредством которого осуществляется контроль расхода воздуха через реактор. При подаче воды на водоструйный инжектор в вакуумной линии инжектора создается разрежение, под действием которого в реактор через регулятор воздуха поступает атмосферный воздух. При помощи регулятора воздуха со встроенным клапаном производится автоматическое измерение и дозирование количества воздуха, проходящего через реактор. Наличие регулятора расхода воздуха с системой автоматического регулирования объема воздуха, подаваемого в реактор, позволяет повысить безопасность и надежность работы установки, поскольку обеспечивается своевременное изменение объема подаваемого в реактор воздуха в зависимости от выставленной дозы дезинфектанта (диоксида хлора) и объема обрабатываемой воды, что исключает риск возникновения взрывоопасной атмосферы в реакторе из-за подачи меньшего количества воздуха и исключает риск кристаллизации в реакторе сульфата натрия из-за подачи большего количества воздуха, что обеспечивает также повышение эффективности работы заявляемой установки по сравнению с известными.The injector vacuum line consists of a water-jet injector, a reactor, an air regulator, and the pipelines connecting them. The air regulator is connected to the control unit, through which the air flow through the reactor is controlled. When water is supplied to the water-jet injector, a vacuum is created in the vacuum line of the injector, under the influence of which atmospheric air enters the reactor through the air regulator. Using an air regulator with an integrated valve, the amount of air passing through the reactor is automatically measured and dosed. The presence of an air flow regulator with a system for automatically controlling the amount of air supplied to the reactor improves the safety and reliability of the installation, as it ensures timely change in the volume of air supplied to the reactor, depending on the set dose of disinfectant (chlorine dioxide) and the volume of treated water, which eliminates the risk an explosive atmosphere in the reactor due to the supply of less air and eliminates the risk of crystallization in the reactor of sodium sulfate due to cottages more air, which also enhances the performance of the claimed installation over known.

Заявляемая установка снабжена регулятором-измерителем давления, установленным в воздушную линию и связанным с блоком управления, что позволит контролировать разрежение в реакторе, предотвращая аварийное повышение давления в реакторе.The inventive installation is equipped with a pressure measuring regulator installed in the overhead line and connected to the control unit, which will allow controlling the vacuum in the reactor, preventing an emergency increase in pressure in the reactor.

Заявляемая установка снабжена датчиками потока, установленными на трубопроводах подачи исходных реагентов до дозирующих насосов. Наличие датчиков потока исключает возможность подачи в реактор непропорциональных количеств исходных реагентов или только одного из реагентов. Тем самым снижается риск возникновения взрывоопасной среды в реакторе. Кроме того, повышается эффективность и надежность работы установки в соответствии с выставленной дозой по дезинфектанту (диоксиду хлора) за счет исключения подачи в реактор реагентов с нарушением регламента работы установки.The inventive installation is equipped with flow sensors installed on pipelines for supplying the initial reagents to the metering pumps. The presence of flow sensors precludes the possibility of feeding disproportionate amounts of the starting reagents or only one of the reagents to the reactor. This reduces the risk of an explosive atmosphere in the reactor. In addition, the efficiency and reliability of the installation in accordance with the set dose of a disinfectant (chlorine dioxide) is increased due to the exclusion of the supply of reactants to the reactor in violation of the installation schedule.

Эффективность и надежность установки обеспечивается также за счет того, что она снабжена охлаждающим элементом, установленным на трубопроводе отведения из реактора газожидкостной смеси продуктов реакции в инжектор. Охлаждающий элемент понижает температуру продуктов реакции, смешанных с воздухом, отводимых из реактора перед поступлением в инжектор. Известно, что растворимость газообразного диоксида хлора в водных средах повышается с понижением температуры. Поэтому, в охлажденном продукте уменьшается содержание диоксида хлора в газообразной среде и возрастает степень поглощения его водой, эго способствует, с одной стороны, повышению выхода продукта за счет снижения потерь при разложении диоксида хлора в газообразном состоянии и, с другой стороны, снижается взрывоопасность работы установки за счет понижения концентрации диоксида хлора в смеси с воздухом (ниже 10 об.%).The efficiency and reliability of the installation is also ensured due to the fact that it is equipped with a cooling element mounted on the pipeline for withdrawing from the reactor a gas-liquid mixture of reaction products into the injector. The cooling element lowers the temperature of the reaction products mixed with air discharged from the reactor before entering the injector. It is known that the solubility of gaseous chlorine dioxide in aqueous media increases with decreasing temperature. Therefore, in a chilled product, the content of chlorine dioxide in the gaseous medium decreases and its absorption by water increases, the ego contributes, on the one hand, to an increase in the yield of the product by reducing losses during the decomposition of chlorine dioxide in the gaseous state, and, on the other hand, the explosion hazard of the installation by lowering the concentration of chlorine dioxide in a mixture with air (below 10 vol.%).

Кроме того, посредством охлаждающего элемента создается градиент температуры между температурой реакционной среды внутри реактора и температурой газожидкостной смеси продуктов реакции, отводимой через охлаждающий элемент, за счет этого увеличивается скорость отведения газожидкостной смеси продуктов реакции из реакционной зоны и повышается выход продукта (производительность установки). При этом инжектор будет работать еще более эффективно, поскольку за счет градиента температур будет повышаться напор эжектируемой смеси.In addition, by means of the cooling element, a temperature gradient is created between the temperature of the reaction medium inside the reactor and the temperature of the gas-liquid mixture of reaction products discharged through the cooling element, thereby increasing the rate of removal of the gas-liquid mixture of reaction products from the reaction zone and increasing the product yield (plant productivity). In this case, the injector will work even more efficiently, since the pressure of the ejected mixture will increase due to the temperature gradient.

В качестве охлаждающего элемента можно использовать термоэлектрический модуль Пельтье (элемент Пельтье).As a cooling element, you can use a Peltier thermoelectric module (Peltier element).

Таким образом, наличие охлаждающего элемента, установленного на трубопроводе между реактором перед входом в инжектор, позволяет своевременно и эффективно отводить газожидкостную смесь продуктов реакции из реактора на поглощение водой; позволяет повысить эффективность работы инжектора (эффективность удаления газожидкостной смеси продуктов реакции из реактора); позволяет снизить потери диоксида хлора; позволяет снизить риск опасности взрыва.Thus, the presence of a cooling element installed on the pipeline between the reactor before entering the injector allows timely and efficient removal of the gas-liquid mixture of reaction products from the reactor for absorption by water; allows to increase the efficiency of the injector (the efficiency of removing a gas-liquid mixture of reaction products from the reactor); reduces the loss of chlorine dioxide; reduces the risk of explosion hazard.

Установка для получения диоксида хлора и хлора может быть снабжена расходомером объема воды, связанным с блоком управления для обеспечения автоматического регулирования подачи потоков реагентов. Это повышает надежность работы установки, так как позволяет своевременно изменять производительность дозирующих насосов в зависимости от выставленной дозы дезинфектанта (диоксида хлора) и изменяющегося объема обрабатываемой воды, что исключает риск возникновения ненадежной дезинфекции воды или избыточной подачи комбинированного дезинфектанта в обрабатываемую воду и, в целом, повышает стабильность качества обработки воды.Installation for producing chlorine dioxide and chlorine may be equipped with a flow meter of water volume connected to the control unit to provide automatic control of the flow of reagent flows. This increases the reliability of the installation, as it allows you to timely change the performance of the metering pumps, depending on the set dose of disinfectant (chlorine dioxide) and the changing volume of the treated water, which eliminates the risk of unreliable disinfection of water or excessive supply of combined disinfectant to the treated water and, in general, increases the stability of the quality of water treatment.

Для повышения безопасности при эксплуатации установки, она может быть снабжена блоком оповещения обслуживающего персонала об аварийных и внештатных режимах посредством подключения к блоку управления установки персонального компьютера через интерфейсы rs-485 или Ethernet.To increase safety during operation of the installation, it can be equipped with a unit for alerting maintenance personnel about emergency and emergency modes by connecting a personal computer to the control unit of the installation via rs-485 or Ethernet interfaces.

Также для повышения надежности и эффективности работы установки, она может быть снабжена системой синхронизации дозирующих насосов, позволяющей автоматически пересчитывать производительность установки и передавать информацию о ней на удаленный регистрирующий элемент с помощью цифрового сигнала. Синхронизация дозирующих насосов повысит безопасность работы установки, т.к. в случае, когда один из насосов работает с меньшей производительностью, чем другой насос, может возникнуть опасность взрыва. Обеспечение синхронизации дозирующих насосов также обусловит стабильность качества обработки воды. Система синхронизации дозирующих насосов реализуется в блоке управления, с которым связаны дозирующие насосы.Also, to increase the reliability and efficiency of the installation, it can be equipped with a synchronization system for metering pumps, which allows you to automatically recalculate the performance of the installation and transmit information about it to a remote recording element using a digital signal. Synchronization of metering pumps will increase the safety of the plant, as if one of the pumps operates at a lower capacity than the other, there may be a danger of explosion. Ensuring the synchronization of metering pumps will also ensure the stability of the quality of water treatment. The synchronization system of metering pumps is implemented in the control unit with which metering pumps are connected.

В заявляемой установке используется реактор по патенту №132790 на полезную модель с терморегулируемой водяной рубашкой и предохранительными клапанами. Это позволяет своевременно регулировать и создавать оптимальный температурный режим внутри реактора для эффективного протекания химической реакции с максимальным выходом продукта по диоксиду хлора до 93% и более.In the inventive installation uses the reactor according to patent No. 132790 for a utility model with a temperature-controlled water jacket and safety valves. This allows you to timely regulate and create the optimal temperature regime inside the reactor for the effective flow of a chemical reaction with a maximum yield of chlorine dioxide product up to 93% or more.

На фигуре представлена принципиальная схема установки.The figure shows a schematic diagram of the installation.

Установка включает реактор 1 с водяной рубашкой и терморегулятором (на чертеже не показаны), блок управления 2 с сенсорной панелью 3, измеритель-регулятор температуры и давления 4, регулятор расхода воздуха со встроенным обратным клапаном 5, преобразователь давления 6, дозирующие насосы 7, многофункциональные клапаны 8, контейнеры для реагентов 9, емкость для хранения воды 10, клапан подачи воды в емкость с водой 11, клапан для аварийной промывки реактора 12, предохранительный клапан 13, сливной клапан 14, водоструйный инжектор 15, охлаждающий элемент 16, датчик температуры 17, датчик диоксида хлора 18 и датчики потока реагентов 19, модуль дистанционного управления установкой 20, блок оповещения обслуживающего персонала 21.The installation includes a reactor 1 with a water jacket and a temperature controller (not shown in the drawing), a control unit 2 with a touch panel 3, a temperature and pressure meter-4, an air flow regulator with an integrated non-return valve 5, a pressure transducer 6, metering pumps 7, multi-function valves 8, containers for reagents 9, a container for storing water 10, a valve for supplying water to a container with water 11, a valve for emergency flushing of the reactor 12, a safety valve 13, a drain valve 14, a water-jet injector 15, a cooling element 16, a temperature sensor 17, the chlorine dioxide sensor 18 and reactant flow sensor 19, the remote control setting unit 20, a block 21 alerts the attendants.

Установка работает следующим образом. В трубопровод 22 подается питьевая вода под давлением не менее 0,2 МПа. К трубопроводу 22 подсоединены трубопровод 23 для подачи воды в водяную рубашку реактора 1, трубопровод 24 для набора воды в емкость для хранения воды 10 и водоструйный инжектор 15. При подаче воды в трубопровод 22 в вакуумной линии инжектора 15 создается разрежение, под действием которого в реактор 1 через регулятор воздуха 5 поступает атмосферный воздух. При помощи регулятора воздуха со встроенным обратным клапаном 5 производится автоматическое измерение и дозирование количества воздуха проходящего через реактор. К воздушной линии подключен также преобразователь давления 6 и измеритель-регулятор давления и температуры 4, посредством которого осуществляется визуальный контроль разрежения воздуха в реакторе 1. Расход объема воздуха через реактор 1 визуально контролируется посредством сенсорной панели 3 блока управления 2. Одновременно посредством трубопровода 24 через клапан подачи воды 11 заполняется водой до заданного уровня емкость для хранения воды 10, которая служит для заполнения водой реактора 1 через клапан 12 в начале и в конце каждого цикла работы, во время аварийной остановки и регулярной промывки реактора 1. Наличие встроенного обратного клапана в регуляторе воздуха 5 предотвращает попадание в него воды из емкости для хранения воды 10. После заполнения реактора 1 водой, реагенты (хлорат - хлоридный раствор натрия и серная кислота) из контейнеров 9, количества которых фиксируются датчиками потока 19, посредством насосов - дозаторов 7 через многофункциональные клапаны 8 подаются в реактор 1, где происходит химическая реакция с образованием газообразных диоксида хлора и хлора. Для разбавления диоксида хлора до взрывобезопасной концентрации (менее 10% об.) и интенсивного перемешивания реагентов в реактор 1 постоянно подается воздух, объем которого дозируется согласно производительности установки, посредством регулятора расхода воздуха 5 со встроенным обратным клапаном и блока управления 2. Газожидкостная смесь продуктов реакции смешанная с воздухом удаляется из реактора 1 на поглощение водой через охлаждающий элемент 16 водоструйным инжектором 15 и в виде рабочего раствора, который представляет собой водный раствор газожидкостной смеси продуктов реакции, направляется на обработку воды. Наличие диоксида хлора в водном рабочем растворе контролируется датчиком 18. Для проведения и поддержания физико-химического процесса в реакторе 1 в заданном режиме служит блок управления 2 и модуль дистанционного управления установкой 20, на которые поступает информация о количестве обрабатываемой воды, выставленной дозе дезинфектанта (диоксида хлора), и посредством программных алгоритмов блока управления 2 регулируется работа дозирующих насосов 7 и регулятора расхода воздуха 5. В блок управления 2 поступает и контролируется информация с датчика температуры 17 и преобразователя давления 6 через измеритель-регулятор температуры и давления 4, датчиков потока реагентов 19 и датчика диоксида хлора 18. Также посредством блока управления 2 в заданном режиме осуществляется набор воды в емкость 10, открывается-закрывается клапан аварийной и регулярной промывки 12, пуск и стоп дозирующих насосов 7.Installation works as follows. Drinking water is supplied to pipeline 22 under a pressure of at least 0.2 MPa. A pipe 23 is connected to the pipe 22 for supplying water to the water jacket of the reactor 1, a pipe 24 for collecting water into the water storage tank 10 and a water-jet injector 15. When water is supplied to the pipe 22, a vacuum is created in the vacuum line of the injector 15, which causes the reactor to act 1 through the air regulator 5 enters atmospheric air. Using an air regulator with an integrated check valve 5, the amount of air passing through the reactor is automatically measured and dosed. A pressure transducer 6 and a pressure and temperature regulator 4 are also connected to the overhead line by means of which a visual control of the vacuum in the reactor 1 is carried out. The air volume flow through the reactor 1 is visually controlled by means of a touch panel 3 of the control unit 2. At the same time, by means of a pipe 24 through a valve the water supply 11 is filled with water to a predetermined level, a water storage tank 10, which serves to fill the water of the reactor 1 through the valve 12 at the beginning and at the end of each cycle p bots during an emergency stop and regular flushing of the reactor 1. The presence of a built-in check valve in the air regulator 5 prevents water from entering the water storage tank 10. After filling the reactor 1 with water, reagents (chlorate - sodium chloride solution and sulfuric acid) from containers 9, the quantities of which are recorded by flow sensors 19, by means of metering pumps 7 are fed through multifunction valves 8 to reactor 1, where a chemical reaction occurs with the formation of gaseous chlorine dioxide and chlorine. To dilute chlorine dioxide to an explosion-proof concentration (less than 10% vol.) And intensively mix the reagents, air 1 is constantly supplied to the reactor 1, the volume of which is dosed according to the unit capacity, by means of an air flow regulator 5 with an integrated non-return valve and a control unit 2. Gas-liquid mixture of reaction products mixed with air is removed from the reactor 1 for absorption by water through the cooling element 16 with a water-jet injector 15 and in the form of a working solution, which is an aqueous solution Thief-liquid mixture of reaction products is directed to water treatment. The presence of chlorine dioxide in the aqueous working solution is monitored by the sensor 18. To carry out and maintain the physicochemical process in the reactor 1 in the specified mode, the control unit 2 and the remote control unit 20 are used, which receive information about the amount of water treated, the dose of disinfectant (dioxide chlorine), and through the software algorithms of the control unit 2, the operation of the metering pumps 7 and the air flow regulator 5 is regulated. Information is received and controlled from the control unit 2 a temperature sensor 17 and a pressure transducer 6 through a temperature and pressure regulator 4, reagent flow sensors 19 and a chlorine dioxide sensor 18. Also, by means of a control unit 2, water is supplied to the tank 10 in a predetermined mode, and an emergency and regular flushing valve 12 opens and closes 12 , start and stop dosing pumps 7.

Реактор 1 для получения диоксида хлора и хлора представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с водяной терморегулируемой рубашкой включающий проточную внутреннею реакционную камеру, расположенную осесимметрично на дне внешней реакционной камеры, патрубки ввода хлорат - хлоридного раствора натрия, серной кислоты, воздуха, подачи воды из емкости 10, сливной клапан 19, предохранительный клапан 13 для сброса избыточного давления и патрубок вывода газовоздушной смеси и отработанного реакционного раствора соединенного с инжектором 15.The reactor 1 for the production of chlorine dioxide and chlorine is a cylindrical vertical vessel with a water temperature-controlled jacket comprising a flow-through internal reaction chamber located axisymmetrically at the bottom of the external reaction chamber, the inlet of a chlorate - sodium chloride solution, sulfuric acid, air, water from tank 10, a drain valve 19, a safety valve 13 to relieve excess pressure and the outlet pipe of the gas-air mixture and the spent reaction solution connected to the injector 15.

Заявляемая установка работает следующим образом.The inventive installation operates as follows.

Установка по производству диоксида хлора и хлора производительностью до 1000 г/ч по диоксиду хлора. В качестве исходных реагентов используют серную кислоту с концентрацией 92-94% и водный раствор хлората и хлорида натрия, содержащий 320-350 г/л хлората натрия и 180-210 г/л хлорида натрия. На сенсорной панели 3 блока управления 2 выставляют дозу дезинфектанта по диоксиду хлора 0,3 мг/л и в блок управления 2 поступает сигнал с расходомера обрабатываемой воды о количестве 2000 м³/ч. Посредством программного алгоритма блока управления подается команда на дозирующие насосы 7 работать с производительностью по серной кислоте 1,80 л/ч и по хлорат - хлоридному раствору натрия 3,24 л/ч, также подается команда на регулятор расхода воздуха 5 работать с производительностью подачи атмосферного воздуха в реактор 1 2200 л/ч. При этом разрежение в реакторе 1 составляет 0,02 МПа. Расход воды через инжектор 15 составляет 1,65 м³/ч, давление воды на входе в инжектор 0,5 МПа. Автоматическая промывка реактора 1 производится через клапан 12 восемь раз в сутки. Своевременность и синхронность подачи исходных реагентов в реактор 1 контролируют с помощью датчиков потока 19, наличие диоксида хлора в рабочем растворе контролируют датчиком 18.Plant for the production of chlorine dioxide and chlorine with a capacity of up to 1000 g / h on chlorine dioxide. Sulfuric acid with a concentration of 92-94% and an aqueous solution of chlorate and sodium chloride containing 320-350 g / l sodium chlorate and 180-210 g / l sodium chloride are used as starting reagents. On the touch panel 3 of the control unit 2, a dose of disinfectant for chlorine dioxide of 0.3 mg / l is set, and a signal from the treated water flow meter about the amount of 2000 m ³ / h is received in the control unit 2. Using the software algorithm of the control unit, a command is sent to the metering pumps 7 to work with a productivity of sulfuric acid 1.80 l / h and for a chlorate-chloride solution of sodium 3.24 l / h, a command is also sent to the air flow regulator 5 to work with a flow rate of atmospheric air to the reactor 1 2200 l / h The vacuum in the reactor 1 is 0.02 MPa. The water flow through the injector 15 is 1.65 m ³ / h, the water pressure at the inlet to the injector is 0.5 MPa. Automatic flushing of the reactor 1 is carried out through the valve 12 eight times a day. The timeliness and synchronism of the feed of the starting reagents to the reactor 1 is controlled using flow sensors 19, the presence of chlorine dioxide in the working solution is controlled by the sensor 18.

При указанных выше режимах, производительность установки по диоксиду хлора составляет 600 г/ч при относительном выходе продукта 93%. Концентрация диоксида хлора в рабочем растворе, который отводят в поток обрабатываемой воды, составляет не менее 363 мг/л.Under the above conditions, the chlorine dioxide installation capacity is 600 g / h with a relative product yield of 93%. The concentration of chlorine dioxide in the working solution, which is diverted into the stream of treated water, is at least 363 mg / L.

Claims

1. Installation for producing chlorine dioxide and chlorine, using sulfuric acid and an aqueous solution of chlorine-containing sodium salts as reagents, containing a control unit, a reactor for producing chlorine dioxide and chlorine, containers for reagents, metering pumps for supplying reagents to the reactor, a container with water for flushing the reactor, a pressure and temperature controller, temperature sensor, chlorine dioxide sensor, characterized in that the installation is equipped with a water-jet injector designed to remove gas-liquid from the reactor a mixture of reaction products, the injector vacuum line is connected to an air regulator through which air is supplied to the reactor, while the air regulator is connected to a control unit for automatic control of air flow, a cooling element is installed on the pipeline for gas-liquid mixture of reaction products from the reactor to the injector, installation it is also equipped with flow sensors installed on the pipelines for supplying the initial reagents to the metering pumps, while the flow sensors are connected to the control unit for automatic flow control.

2. Installation according to p. 1, characterized in that it is equipped with a flow meter of water volume associated with the control unit, for automatically controlling the flow of the source reagents.

3. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a synchronization system for metering pumps.