[发明专利]高转换率的制备二氧化氯的方法及设备

权利要求书

1、一种高转换率的制备二氧化氯的方法，其特征在于：反应原料硫酸、氯酸钠、过氧化氢摩尔比为1.9～2.1：1.9～2.1：0.9～1.1，反应原料和空气经文氏管混合器充分混合为气液混合雾状物；气液分离后的混合液进入反应釜后经多层旋流曝气充分反应，反应废液通过排液阀排出。

2、根据权利要求1所述的高转换率的制备二氧化氯的方法，其特征在于：反应原料和空气进入文氏管混合器之前加热至60℃±4℃；反应釜曝气的空气进入反应釜之前加热至60℃±4℃。

3、根据权利要求1或2所述的高转换率的制备二氧化氯的方法，其特征在于：在反应釜中，旋流形成时间≥2小时。

4、根据权利要求3所述的高转换率的制备二氧化氯的方法，其特征在于：反应釜内负压值保持在0.002MPa～0.015MPa范围，将反应生成气体及时导出反应釜。

5、一种精确控制二氧化氯投加量的方法，其特征在于：通过原水流量、出水流量、环境指标、水质指标多个参数，实时确定需要的二氧化氯投加量，并自动生产相应数量的二氧化氯气体。

6、一种高转换率的制备高纯度二氧化氯的设备，其特征在于：通过管道顺序连接溶解氯酸钠、过氧化氢的溶药机(1)、原料泵A(2)、储液罐(3)、原料泵B(5)、计量槽(7)、计量泵(9)、加温瓶(11)和文氏管混合器(15)；通过管道顺序连接硫酸储液罐(4)、原料泵B(6)、硫酸计量槽(3)、硫酸加温瓶(12)和文氏管混合器(15)；文氏管混合器(15)、气液分离器(16)和反应釜(17)通过管道顺序相连；文氏管混合器(15)的空气入口处安装有空气加热管(13)；气液分离器(16)通过导气管连接导气总管，气液分离器(16)的排液口连接反应釜(17)，反应釜(17)的导气管连接导气总管，反应釜(17)内设多层曝气旋流板(21)，反应釜(17)的排液阀(18、19、20)通过管道与母液收集槽(25)相连接。

7、根据权利要求6所述的高转换率的制备高纯度二氧化氯的设备，其特征在于：反应釜(17)内设1～5层曝气旋流板(21、22)，旋流槽中设有多个曝气口(23)。

8、一种精确控制二氧化氯投加量的设备，其特征在于：通过二氧化氯制备设备生产的二氧化氯气体经导气总管进入气体分配器(26)，经相应管道连接至若干水力喷射器(28)，水力喷射器(28)的入水口接入动力水，出水口分别接原水处理池的反应池和清水池；在连接气体分配器(26)与水力喷射器(28)的管道上连接有转子流量计(27)，分配各投加点的二氧化氯气体流量；在反应池入水管和清水池出水管上设置的流量计(46、50)采集原水流量和出水流量数据；在反应池加药管道上设置的流量计(47、48)采集加药量数据；在清水池设置的水温计采集水温数据；在清水池出水管设置的PH值检测仪(51)、浊度检测仪(52)和二氧化氯检测仪(53)采集水质数据；气温计(55)、气压计(56)和空气湿度计(57)采集环境数据；以上数据采集后，通过远程通信子模块上传至营运安全实时监控子系统中的数据库服务器(37)，结合数据库服务器(37)保存的历史数据，确定二氧化氯的投加总量(0～10Kg)和各投加点的最佳投加量(0～10Kg)，并通过远程通信子系统反馈回自控子系统；然后由自控子系统根据服务器反馈的数据自动精确调节原料配制量、二氧化氯生产量及投加量。

9、一种提高系统可靠性，确保使用安全的设备，其特征在于：计量槽(7、8)内设液位传感器(42、43)；空气加热管(13)和加温瓶(11、12)处安装有温度传感器(41、58、44)；反应釜(17)上安装有压力传感器(45)，工作范围为0.002MPa～0.015MPa，负压异常时安全子系统将自动开启冲水阀(22)。安全子系统通过采集计量槽(7、8)中安装的液位传感器(42、43)的液位信号、加温瓶(11、12)和空气加热管(13)中安装的温度传感器(58、44、41)的温度信号、与反应釜(17)相连接的压力传感器(45)的压力信号，控制原料泵(5、6)、计量泵(9、10)、冲水阀(14)的工作状态；多层排液阀(18)在系统断电时自动进行排液操作；防爆口(59)为被动阀门，系统负压消失时自动开启。

10、根据权利要求9所述的提高系统可靠性，确保使用安全的设备，其特征在于：远程通信模块(31)通过自控子系统配置的远程通信接口与自控子系统连接，可将各种参数传输至营运安全实施监控子系统，并将控制指令回传至自控子系统；远程通信子系统采用CDMA/GPRS无线通信模式，数据传输流量为1Kbps，系统响应速度为0.01秒。