[发明专利]一种低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺

权利要求书

1.一种低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于它的工艺步骤如下：

(1)将氯酸盐从循环泵入口加入到反应体系中，并和反应结晶器流出的反应液一起经过循环泵打入微波加热器中，高速循环的反应液从微波加热器获得热能直至沸腾，在微波加热器出口处供给硫酸、甲醇和一种或两种过渡金属盐催化剂，便产生ClO₂气体，同时反应液流入反应结晶器中；

(2)将反应器中产生的副产品酸性芒硝悬浮液用泵送入芒硝过滤机和真空分离器，过滤出芒硝晶体，母液和滤液返回发生器循环利用，芒硝晶体落入微波干燥器中，进一步干燥；

(3)混有少量有机杂质气体的二氧化氯和水蒸气的混合物从反应器出来后进入间接冷凝器，经过冷却的ClO₂气体通入气体除杂塔，吸收其中的有机杂质气体后进入ClO₂吸收塔，用冷冻水吸收，系统尾气送涤气塔洗涤回收尾气中的ClO₂，剩余尾气返回到气体除杂塔作稀释气。

2.根据权利要求1所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，在工艺步骤(1)中，产生ClO₂气体的反应条件如下：氯酸盐的浓度为2～4mol/L，甲醇的浓度为0.6～1.4mol/L，过渡金属盐催化剂的浓度为0.0001～0.1mol/L，反应的温度为50～95℃，反应的压强在8～53kPa，酸度为2～5mol/L。

3.根据权利要求2所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，所述反应条件的优选范围是：氯酸盐的浓度为2.2～2.5mol/L，甲醇的浓度为0.8-1.0mol/L，过渡金属盐催化剂的浓度为0.0005～0.05mol/L，反应的温度为50～70℃，反应的压强在14～25kPa，酸度为2.5-3.5mol/L。

4.根据权利要求1或2所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，所述氯酸盐可以是氯酸钠或氯酸钾或氯酸氨或氯酸钙或氯酸镁。

5.根据权利要求1所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，在工艺步骤(1)中，所述过渡金属盐中的金属元素是银、钼、钴、钌、钯或铊中的一种，酸根离子是硫酸根。

6.根据权利要求1所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，在工艺步骤(1)使用的微波加热器的工作频率为2450MHz，微波输入功率为26KW，微波输出功率为22KW；在工艺步骤(2)使用的微波干燥器的工作频率为2450MHz，微波输入功率为3KW，微波输出功率为2.5KW。

7.根据权利要求1所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，在工艺步骤(3)中，ClO₂气体流在气体除杂塔的平均停留时间为10～30min。

8.根据权利要求1所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，在工艺步骤(3)中，所述气体除杂塔中使用的吸附剂是碳基物质或有机聚合物或金属氧化物。

9.根据权利要求8所述低酸度高纯度节能的二氧化氯生产工艺，其特征在于，所述碳基物质是指活性炭或焦炭或木炭或褐煤或碳富勒烯管，所述有机聚合物是指聚乙烯或聚丙烯；所述金属氧化物是TiO₂或V₂O₅或WO₃。