[发明专利]一种安全的纯二氧化氯气体制备装置及方法

权利要求书

1.一种安全的纯二氧化氯气体制备装置，它主要包括第一料泵(7)、第二料泵(8)、反应器、防爆隔离罐(10)和洗气转化塔(15)，第一料泵(7)和第二料泵(8)同时向反应器供原料，在反应器内发生化学反应，生成的二氧化氯气体和氯气经防爆隔离罐(10)进入洗气转化塔(15)，在洗气转化塔(15)内氯气被转化为二氧化氯气体，所产生的二氧化氯气体由真空系统抽出；其特征是：它还包括一个真空储备塔(14)、压力储备塔(16)、防爆中和剂箱(5)和操纵控制台(9)；所述反应器由一级反应器(1)、二级反应器(2)和三级反应器(11)组成，一级反应器(1)设置在二级反应器(2)内，所述第一料泵(7)和第二料泵(8)同时向一级反应器(1)供原料，在一级反应器(1)内的原料满后溢入二级反应器(2)，在二级反应器(2)内的原料靠真空引入三级反应器(11)；在一、二级反应器内生成的二氧化氯气体和氯气经防爆隔离罐(10)进入洗气转化塔(15)，在三级反应器(11)内生成的二氧化氯气体和氯气可直接进入洗气转化塔(15)；所述真空系统由空气压缩机(13)和喷射泵(12)组成，并用管道连接三级反应器(11)、真空储备塔(14)和洗气转化塔(15)，喷射泵(12)靠空气压缩机(13)供给的压缩空气引射真空储备塔(14)内的二氧化氯气体进入压力储备塔(16)。

2.据权利要求1所述的一种安全的纯二氧化氯气体制备装置，其特征是：所述一级反应器(1)、二级反应器(2)和三级反应器(11)内的底部均设有靠反应器内真空度引入空气的空气管。

3.据权利要求1所述的一种安全的纯二氧化氯气体制备装置，其特征是：所述一级反应器(1)的空气管上连接一个防爆中和剂箱(5)。

4.据权利要求1所述的一种安全的纯二氧化氯气体制备装置制备纯二氧化氯气体的方法，其特征是：其制备过程如下：

(1)原料配制

a、第一原料：40升净水加入分析纯氯酸钠10.6kg，氯化钠6.43kg搅拌并过滤制成混合液，

b、第二原料：10升98％的浓硫酸加入1.5升的净水中，

c、洗气转化液：向100升水中加入22.6kg分析纯亚氯酸钠搅溶并过滤；

(2)把第一原料置于第一料桶内(7a)，第二原料置于第二料桶内(8a)，启动真空系统把洗气转化液加入洗气转化塔(15)内，防爆中和剂箱(5)中加入足够的苛性钠饱和水溶液，防爆隔离罐(10)中加入适量水；

(3)打开阀V2、V5、V7、V8、V9、V10、V12、V13，其他阀保持关闭，启动空气压缩机(13)，调整阀V2、V5、V8的开度，使真空系统保持1000～2000mmH₂O柱真空度；

(4)启动第一料泵(7)向一级反应器(1)以7升/小时的速度供给第一原料，同时启动第二料泵(8)向一级反应器(1)以3.5升/小时的速度供给第二原料，搅拌空气靠真空度经管道c从一级反应器(1)的底部进入搅拌原料；

(5)原料在一级反应器(1)内被搅拌反应0.5小时后开始溢入封闭的二级反应器(2)内，搅拌空气靠真空度经管道d从二级反应器(2)的底部进入搅拌原料；

(6)原料在二级反应器(2)内被搅拌反应7小时后，关闭阀V2、V5、V7、V8，开启阀V0、V4、V9，一、二级反应器内的原料靠真空度经管道d和管道f引入三级反应器(11)内，重新开启阀V2、V5、V7、V8，关闭阀V0、V4、V9、搅拌空气靠真空度经管道s从三级反应器(11)的底部进入搅拌原料；

(7)原料在三级反应器(11)内再被搅拌反应7小时后，关闭阀V7、V8，开启阀V16、V17，排出残液；

(8)原料在一级反应器(1)和二级反应器(2)内被搅拌反应生成的二氧化氯气体和氯气通过防爆隔离罐(10)经管道j进入洗气转化塔(15)，在三级反应器(11)内生成的二氧化氯气体和氯气也经管道j直接进入洗气转化塔(15)，进入洗气转化塔(15)内的氯气从下向上经过填料(15a)与循环喷淋的洗气转化液反应，被转化为二氧化氯气体；

(9)在洗气转化塔(15)内的二氧化氯气体经管道k和管道l进入真空储备塔(14)；

(10)喷射泵(12)引射真空储备塔(14)内的二氧化氯气体与空气混合，形成二氧化氯气体浓度为4～5％混合气经管道n进入压力储备塔(16)，再经阀V18排出，供消毒使用。

5.据权利要求4所述的一种安全的纯二氧化氯气体制备装置制备纯二氧化氯气体的方法，其特征是：在开启阀V1时，防爆中和剂箱(5)中的苛性钠饱和水溶液经管道c进入一级反应器(1)，经管道d进入二级反应器(2)，经管道f进入三级反应器(11)。