[发明专利]一种二氧化氯气体制备系统及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体制备系统及其制备方法，特别是涉及一种二氧化氯气体制备系统及其制备方法。

背景技术

在我国，自上个世纪八十年代起就开始进行研发二氧化氯气体发生器，至今已经二十多年了。二氧化氯气体发生器的研发从起步就是针对混合二氧化氯气体的制备方法进行的，所以，目前市场上的二氧化氯气体发生器大多数仍然都是以混合型二氧化氯气体发生器为主。但是，随着经济的发展，环保要求的不断提高，高纯二氧化氯气体发生器对许多水体的杀菌、消毒，特别是对有特殊要求的，如：除氰、除镍、脱色的水体处理等方面都有着一定的市场需求，可起到着重要作用，是混合二氧化氯气体发生器不能比拟的，因此，高纯二氧化氯气体发生器在国内便开始进行研发了。

高纯二氧化氯气体的制备方法有许多，一开始研发的纯发生器就是全部采用的亚氯酸钠法，这是由于该法工艺简易，操作方便，反应器结构简单，设备造价低廉所致。但是，该法的最大缺陷就是制备成本高，并且，在设计中或使用中，还会由于设计、操作不当等因素，造成爆炸，导致设备损坏的后果，直接影响到安全生产问题。

亚氯酸钠法制备二氧化氯气体的反应原理如下：

5NaClO₂+4HCl＝4ClO₂+5NaCl+2H₂O

近年来，随着国民经济的快速发展，高纯二氧化氯气体发生器在水处理领域又有了较大的市场需求，并得到了快速的发展，因此，随着氯酸钠法高纯发生器的相继研发，不断满足了市场的发展。反应器结构相对简易的亚氯酸钠法高纯发生器，也是国内最常规的一种发生器，因设备投资低，效果也不差，在当前市场上仍具有不少的客户群。所以，对亚氯酸钠法制备高纯二氧化氯气体发生器有必要进行再次研发，对反应器进行一次突破性设计，以增强安全性，完善工艺参数，提高设备性能，减少对水体的二次污染，更好地满足市场及不同客户的需要。

发明内容

本发明提供了一种可以在常温下制备高纯二氧化氯气体的二氧化氯气体制备系统。

本发明还提供了一种二氧化氯气体的制备方法

一种二氧化氯气体制备系统，包括控制柜、混合器、气体发生器和抽气器；气体发生器为回转式，气体发生器进口端与混合器出口相连接，气体发生器出口端通过出气管与抽气器入口相连接；气体发生器出口端设置有进水管和压力传感器；压力传感器与控制柜相连。

本发明所述的二氧化氯气体制备系统，其中，气体发生器包括第一水平管道、第二水平管道、第一竖直管道、第二竖直管道和第三竖直管道；第一竖直管道顶端和第三竖直管道顶端通过第一水平管道相连通，第二竖直管道底端和第三竖直管道底端通过第二水平管道相连通；第一水平管道的中段上部安装有安全阀，安全阀底部连接有安全管道，安全管道与出气管相连通。

本发明所述的二氧化氯气体发生器，其中，第一竖直管道底端为气体发生器进口端，第二竖直管道顶端为气体发生器出口端。

本发明所述的二氧化氯气体制备系统，其中，混合器为静态混合器，静态混合器进口端设有亚氯酸钠溶液输送管和盐酸溶液输送管。

本发明所述的二氧化氯气体发生器，其中，气体发生器外部设有防爆筒。

一种二氧化氯气体的制备方法，包括如下步骤：

A、将料液和气体发生器进行预处理，料液为亚氯酸钠溶液和盐酸溶液；

B、将经过预处理的料液注入气体发生器中进行回转式混合，料液在常温下反应产生二氧化氯气体，反应的时间为0.4～0.8h；

C、将二氧化氯气体和反应后的料液通过抽气器抽出。

本发明所述二氧化氯气体的制备方法，其中，步骤A具体包括如下步骤：

先通过进水管将气体发生器中注满清水，然后将质量分数为8％的亚氯酸钠溶液和质量分数为8～9％的盐酸溶液按照摩尔比为：：2.4～1：2.75的比例通过亚氯酸钠溶液输送管和盐酸溶液输送管注入静态混合器，在静态混合器中进行预混合。

本发明所述二氧化氯气体的制备方法，其中，步骤B具体包括如下步骤：

料液在静态混合器中进行预混合后从气体发生器的进口端注入气体发生器中，在其中反应产生二氧化氯气体，料液在气体发生器中的反应温度为常温，反应时间为0.4～0.8h；然后用抽气器将二氧化氯气体和反应后的料液抽出，测定二氧化氯气体纯度，二氧化氯气体纯度≥98％。