[发明专利]一种纸浆漂白用二氧化氯制备的工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及氯化物制备工艺及其装置，特别涉及纸浆漂白用二氧化氯的制备工艺及其装置。

背景技术

二氧化氯因为其具有杀菌能力强，对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。二氧化氯不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂，而且还在杀菌、食品保鲜、除臭等方面表现出显著的效果。二氧化氯还可以用于漂白，如纺织与造纸元采用氯气漂白的都可以用二氧化氯替代。而且目前，国家规定禁止新上项目采用液态氯漂白工艺，因此无液态氯的漂白技术得到大量推广。

目前，国内对二氧化氯的制备分为工业电解法和化学法，电解法由于产率不高，所以没有被推广。化学法制备二氧化氯则通常采用氯酸盐法或亚氯酸盐法。然而国内在制备二氧化氯的主要问题是，制备能力小，工艺技术达不到相应的生产规模。

发明内容

本发明旨在提供一种大规模制备纸浆漂白用二氧化氯的工艺以及实施该工艺的装置。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纸浆漂白用二氧化氯的制备工艺，该工艺按如下步骤进行：

a.按比例将氯酸钠、硫酸、甲醇三种原料加入反应发生器，其中氯酸钠溶液从发生器循环泵的进口加入，硫酸和甲醇从再沸器出口加入，反应温度控制在71℃～73℃；

b.将发生器内生成的气态二氧化氯送入间冷器中，再将酸性芒硝送入转鼓式真空过滤机过滤出芒硝晶体，母液和滤液则通过母液罐收集后再送回发生器；

c.通过吸收塔，用5℃～7℃的冷冻水将经过间冷器的二氧化氯气体吸收，制得二氧化氯溶液；

d.通过尾气吸收塔将尾气中二氧化氯吸收后排入大气。

一种制备纸浆漂白用二氧化氯的装置，包括，发生器、再沸器、间冷器、吸收塔、尾气吸收塔、过滤机、母液罐，冷却水槽、制冷机组、发生器循环泵，发生器入口分别与再沸器和母液罐出口相接，出口则分别与间冷器、发生器循环泵、过滤机入口相接，间冷器出口与吸收塔相接，制冷机组接冷却水槽入口，冷却水槽出口分别与尾气吸收塔和吸收塔相接，吸收塔出口与尾气吸收塔相接，过滤机出口接母液罐，发生器循环泵出口接再沸器入口。

其中，滤出的芒硝晶体采用造纸厂的碱性浓黑液进行稀释，所述5℃～7℃的冷冻水通过制冷机组直接制冷32℃常温水所得。

同时，吸收塔出口安装有二氧化氯溶液浓度在线检测传感器，发生器中则装有温度报警装置。

本发明相对国内现有技术相比，工艺流程简单、生产能力及反应效率高、原料消耗低、产量变化适应性大、二氧化氯纯度高、氯气含量少，且制备过程中产生的副产品芒硝可以在造纸厂内部消耗，减少了污染物的排放。

附图说明

图1为本发明制备纸浆漂白用二氧化氯装置结构框图。

具体实施例

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明制备的二氧化氯是以氯酸钠、硫酸、甲醇为原料，经化学反应制得的，三种原料一经在发生器内接触便会发生如下反应式所表述的反应：

12NaClO₃+8H₂SO₄+3CH₃OH→12ClO₂+9H₂O+4Na₃H(SO₄)₂+3HCOOH

首先，按照比例将无杂质的氯酸钠、甲醇、硫酸溶液送入发生器，加热并控制发生器温度在71℃～73℃。其中，氯酸钠从发生器循环泵进口前加入，硫酸和甲醇从再沸器出口加入。同时，通过母液罐、发生器循环泵使母液在发生器与再沸器之间循环。

随着原料的加入发生器内发生还原反应生成二氧化氯气体和酸性芒硝，同时水被蒸发，蒸发的水蒸气正好作为二氧化氯气体的稀释剂。接着二氧化氯气体和水蒸气被导入间冷器，在这里大部分的水蒸气被冷凝，二氧化氯的浓度得到提高。

在经过冷却的二氧化氯气体进入吸收塔前，首先根据用户设定的产量及二氧化氯溶液的浓度按量向吸收塔送入冷冻水，并在吸收塔的出口安装二氧化氯溶液浓度在线检测传感器，实时在线检测溶液浓度并反馈回控制系统调节冷冻水流量。当二氧化氯气体进入吸收塔后，用5℃～7℃的冷冻水吸收二氧化氯气体，制得二氧化氯液体，并通过调节冷冻水的流量以获得不同浓度的二氧化氯液体。