一種二氧化氯發(fā)生器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、正常操控或非正常停機狀態(tài)下設(shè)備操作安全可靠、殘液可連續(xù)自流排出且達標排放的殘液分離型二氧化氯發(fā)生器。其特征是自上而下由反應(yīng)級、吹脫級和中和級累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板密封隔開，相鄰兩級之間設(shè)有穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的導(dǎo)流管；導(dǎo)流管上下端和中部均設(shè)有開口；每級液相內(nèi)均內(nèi)置有曝氣進氣管；反應(yīng)級頂部設(shè)有抽氣管和原料液進料管，反應(yīng)級設(shè)有進水管，相鄰兩級之間設(shè)有排液連通管；中和級設(shè)置有進堿管、倒U型管和殘液排空管。
【專利說明】一種二氧化氯發(fā)生器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在環(huán)保及水處理領(lǐng)域中應(yīng)用的二氧化氯發(fā)生器裝置，特別是一種以氯酸鈉、酸和還原劑作為反應(yīng)原料的可殘液分離的二氧化氯發(fā)生器裝置。
【背景技術(shù)】 [0002]二氧化氯是一種高效、廣譜、無“三致”(致癌、致畸、致突變)的殺菌劑，已廣泛用于水的消毒、殺菌、滅藻和氧化、脫色、脫臭處理。二氧化氯也是一種強氧化性氣體，有資料表明二氧化氯在空氣中含量達7-10%時，震動、撞擊、摩擦、陽光、熱、電荷激發(fā)等均可導(dǎo)致爆炸，危及生命和財產(chǎn)安全。
[0003]目前普遍使用的二氧化氯發(fā)生器是在使用現(xiàn)場以氯酸鈉(或亞氯酸鈉)、酸及還原劑為原料經(jīng)化學反應(yīng)生成二氧化氯(也有同時生成氯氣)，并將二氧化氯消毒劑投加到待處理水體中的裝置。也就是說將反應(yīng)產(chǎn)物二氧化氯、氯氣及殘液一同投加到待處理水中。因二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)品的技術(shù)水平、現(xiàn)場運行的操控情況不同，可能造成反應(yīng)原料轉(zhuǎn)化率很低，則殘液中的未反應(yīng)原料(特別是氯酸鈉)殘酸等就一同被投加到水中，將對水體造成污染和危害。特別是將殘液一同投加到飲用水中，將影響水質(zhì)達標和威脅人體健康。
[0004]因此進行二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)后殘液分離是必要的，近年有一些專利文獻介紹了可殘液分離的“二氧化氯發(fā)生裝置”(CN100424004C)和“四級塔式逆流二氧化氯發(fā)生器”(CN201580987U)。兩者均有可能實現(xiàn)殘液分離，但無法做到連續(xù)運行狀態(tài)下殘液的連續(xù)自流排放；另外在非正常停機情況下，存在較大安全隱患等的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、正常操控或非正常停機狀態(tài)下設(shè)備操作安全可靠、殘液可連續(xù)自流排出的殘液分離型二氧化氯發(fā)生器，且殘液經(jīng)中和處理后可實現(xiàn)殘液pH值達標排放。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述裝置自上而下由反應(yīng)級、吹脫級和中和級累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板密封隔開，相鄰兩級之間設(shè)有穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的導(dǎo)流管；導(dǎo)流管上端設(shè)置有開口，所述開口與其上方隔離板下底面的最大垂直距離為Hi,其中字母i代表自上而下逐級遞增的每級編號，所述Hi ( 10cm，優(yōu)選l-5cm;導(dǎo)流管下端也設(shè)置有開口，所述開口與其下方隔離板上底面的最大垂直距離Mi > 0cm，優(yōu)選≥Icm ;除與中和級連通的導(dǎo)流管外，其它導(dǎo)流管穿過中部隔離板的伸出端大于Hi+1高度時，在該導(dǎo)流管伸出端的Hi+1高度范圍內(nèi)開氣口；與中和級連通的導(dǎo)流管穿過隔離板的伸出端伸入到倒U型管頂部高度以下位置時，在該導(dǎo)流管伸出端上且倒U型管頂部到其上方隔離板之間的高度范圍內(nèi)開氣口 ；每級液相內(nèi)均內(nèi)置有曝氣進氣管，其中中和級曝氣進氣管出氣端口位于導(dǎo)流管下端口以下位置；反應(yīng)級頂部設(shè)有抽氣管和原料液進料管，反應(yīng)級設(shè)有進水管，相鄰兩級之間設(shè)有排液連通管；中和級設(shè)置有進堿管、倒U型管和殘液排空管，倒U型管頂部距離中和級頂板的距離范圍為O-lOcm，倒U型管一端插入中和級液相中并與中和級底板留有空隙，另一端設(shè)置在塔外并端口與中和級底部外側(cè)連接的殘液排空管連接，在位于塔外的倒U型管的頂部設(shè)置排氣閥。
[0007]所述的多級塔式的反應(yīng)級為1-2級，吹脫級為2-4級。
[0008]所述導(dǎo)流管與相鄰兩級之間的中部隔離板以密封方式連接。
[0009]所述的曝氣進氣管為Z型。
[0010]所述的曝氣進氣管安裝有鼓氣裝置；抽氣管安裝有負壓抽吸裝置；每級曝氣進氣管分別連接流量計和調(diào)節(jié)閥。
[0011]所述的中和級內(nèi)置pH傳感器。
[0012]所述的原料液進料管和進堿管均安裝有計量泵和流量計。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:由于采用了兩端開口、中部開氣口的導(dǎo)流管和中和級中倒U型管的連通方式，將包括多級塔式反應(yīng)級、吹脫級和中和級的二氧化氯發(fā)生器連通，同時通過調(diào)節(jié)曝氣進氣流量和抽氣出氣流量，將液相中吹脫而出的二氧化氯氣體及時排出，使得殘余的少量氣體在正常操控和非正常停機情況下，都不至于威脅到設(shè)備和操作人員的安全，確保了設(shè)備操作的安全可靠性；另外，反應(yīng)級和吹脫級的液體可通過導(dǎo)流管溢流到下一級，并最后溢流到中和級，在與堿液發(fā)生中和反應(yīng)后，從倒U型管中連續(xù)自流排出，從而實現(xiàn)了體系連續(xù)運行狀態(tài)下殘液連續(xù)自流排放；塔內(nèi)各級在液下曝氣條件下，二氧化氯氣體從各級液體中吹脫而出，各級的二氧化氯吹脫氣在工藝前端曝氣和工藝后端抽氣的動力共同作用下，由各級導(dǎo)流管的氣口沿著導(dǎo)流管上行到上一級，直至從頂部的抽氣管排出，從而實現(xiàn)了體系運行的排氣連續(xù)性。再者，中和級設(shè)有進堿管，將殘液中和后，通過PH傳感器在線檢測溶液PH值，并控制計量 泵的加堿量，使殘液pH值達標排放。簡言之，本發(fā)明確保了無論在正常操控還是非正常停機情況下設(shè)備操作的安全可靠性和連續(xù)運行狀態(tài)下殘液連續(xù)自流排放及殘液PH值達標排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1為多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖2為實施例1中二氧化氯發(fā)生器的塔內(nèi)導(dǎo)流管氣液流向示意圖。
[0016]附圖3為實施例2中二氧化氯發(fā)生器的塔內(nèi)導(dǎo)流管氣液流向示意圖。
[0017]附圖4為實施例3中二氧化氯發(fā)生器的塔內(nèi)導(dǎo)流管氣液流向示意圖。
[0018]圖中:1—反應(yīng)級，2—第一吹脫級，3—第二吹脫級，4—中和級，
5—第一原料液進料管，6—第二原料液進料管，7—反應(yīng)級曝氣
進氣管，8—第一吹脫級曝氣進氣管，9—第二吹脫級曝氣進 氣，10—中和級曝氣進氣管，11—進堿管，12—第一導(dǎo)流管，13 —第二導(dǎo)流管，14—第三導(dǎo)流管，15—倒U型管，16——抽氣管，
17——隔離板，18——第一排液連通管，19——第二排液連通管，20——第 三排液連通管，21——排氣閥，22——殘液排空管，23——進水管，24——
第一吹脫級氣口，25——第二吹脫級氣口，26——中和級氣口，27——第一 導(dǎo)流管上斜口，28——第二導(dǎo)流管上斜口，29——第三導(dǎo)流管上斜口，30——
第一導(dǎo)流管下斜口，31—第二導(dǎo)流管下斜口，32—第三導(dǎo)流管下斜口【具體實施方式】
[0019](I)多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器結(jié)構(gòu)組成:
結(jié)合附圖1和附圖2、3、4對本發(fā)明的多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器做進一步描述。
[0020]如附圖1，該多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器自上而下由反應(yīng)級1、第一吹脫級2、第二吹脫級3和中和級4累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板17密封隔開。
[0021]相鄰兩級之間設(shè)有分別穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14 ;反應(yīng)級I頂部設(shè)有抽氣管16、第一原料液進料管5和第二原料液進料管6，反應(yīng)級I側(cè)面設(shè)有進水管23，反應(yīng)級I與第一吹脫級2之間設(shè)有第一排液連通管18，第一吹脫級2與第二吹脫級3之間設(shè)有第二排液連通管19，第二吹脫級3和中和級4之間設(shè)有第三排液連通管20。
[0022]中和級4 一側(cè)設(shè)置有進堿管11和倒U型管15，倒U型管15頂部距離中和級4頂板的距離為5cm，倒U型管15 —端插入中和級4底板處，端口為45度斜口，斜口距離中和級4底端隔離板的最大高度為3cm，倒U型管15另一端設(shè)置在塔外并端口與中和級4底部外側(cè)連接的殘液排空管22連接，在位于塔外的倒U型管15的頂部設(shè)置排氣閥21 ；
反應(yīng)級1、第一吹脫級2、第二吹脫級3和中和級4 一側(cè)上部分別內(nèi)置有反應(yīng)級曝氣進氣管7、第一吹脫級曝氣進氣管8、第二吹脫級曝氣進氣管9和中和級曝氣進氣管10，本發(fā)明中以上曝氣進氣管均采用Z型結(jié)構(gòu)。
[0023]其中，上述裝置中的導(dǎo)流管包括如下幾種結(jié)構(gòu):· 實施例1:
如附圖2所示，導(dǎo)流管上端開口與其上方隔離板下底面的最大高度氏、H2, H3均設(shè)置為5cm,第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14在其各自中部隔離板17下底面的2cm位置分別開有第一吹脫級氣口 24、第二吹脫級氣口 25和中和級氣口 26，各氣口直徑均為3cm ;導(dǎo)流管上端和下端未接觸到隔離板17，第三導(dǎo)流管14下端在中和級曝氣管10出氣端上方5cm處.實施例2:
如附圖3所示，導(dǎo)流管上端開口與其上方隔離板下底面的最大高度氏、H2, H3均設(shè)置為5cm,第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14在其各自中部隔離板17下底面的2cm位置分別開有第一吹脫級氣口 24、第二吹脫級氣口 25和中和級氣口 26，各氣口直徑均為3cm ;第一導(dǎo)流管12和第二導(dǎo)流管13長度為相鄰兩級高度的總和，第三導(dǎo)流管14長度為第二吹脫級3高度與1/2中和級4高度的總和，第三導(dǎo)流管14上端頂至第二吹脫級3頂板，下端在中和級曝氣管10出氣端上方5cm處。
[0024]實施例3:
如附圖4所示，導(dǎo)流管上端開口與其上方隔離板下底面的最大高度氏、H2, H3均設(shè)置為5cm，第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14的下端只與各自相鄰下一級相通，而未伸入到相鄰下一級中，即導(dǎo)流管的下端開口與其氣口重合。
[0025](2)多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器制作方法:
上述的塔式裝置是由多級累疊密封焊接而成的。制作方法是:各導(dǎo)流管上下端按要求開口，并穿行密封焊接于各隔離板上；從最上端塔級開始，先焊上塔級頂板，然后焊上該塔級與下個塔級的級間隔離板17，以此制作，直至焊上中和級4頂板；再分別裝入反應(yīng)級曝氣進氣管7，第一原料液進料管5和第二原料液進料管6等。
[0026]中和級4是多級塔式裝置的底座，中和級4內(nèi)裝有中和級曝氣進氣管10，插入深度為自頂部至中和級4的1/2高度以下5cm處，其他制作及安裝與上述塔級制作相似。在中和級4還需裝上倒U型管15，倒U型管15塔內(nèi)端口接至中和級4底板附近，其塔外端口與中和級底部外側(cè)連接的殘液排空管22連接，最后焊接中和級4底板。
[0027](3)多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器操作及氣液運行工藝流程:
初始運行前，先打開進水管23，將多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器灌滿水后，啟動抽氣裝置(或打開射流水閥門)和鼓氣裝置，再啟動原料進料泵，將原料液經(jīng)計量泵和流量計計量輸送到反應(yīng)級1，調(diào)節(jié)進氣流量與抽氣流量，使液相中吹脫而出的二氧化氯氣體及時排出；原料液接觸反應(yīng)后，利用液位位差，從第一導(dǎo)流管上斜口 27溢流到第一導(dǎo)流管下斜口 30，即液體到達了第一吹脫級2，再從第二導(dǎo)流管上斜口 28溢流到第二導(dǎo)流管下斜口 31，即液體到達了第二吹脫級3，再從第三導(dǎo)流管上斜口 29溢流到第三導(dǎo)流管下斜口 32，即液體到達了中和級4中下部，再經(jīng)堿中和反應(yīng)后，在液位高于倒U型管15頂部位置時，中和級液體從帶排氣閥21的倒U型管15中連續(xù)自流排出。中和級設(shè)有進堿管，將殘液中和后，通過PH傳感器在線檢測溶液pH值，并控制計量泵的加堿量，使殘液pH值達標排放。
[0028]體系液下曝氣條件下，二氧化氯氣體從各級液相中吹脫而出，所得的各級吹脫氣在工藝前端曝氣和工藝后端抽氣的動力共同作用下分別由第一吹脫級氣口 24、第二吹脫級氣口 25和中和級氣口 26各自沿著第一 導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13、第三導(dǎo)流管14并聯(lián)上行到上一級，直至從反應(yīng)級I頂部的抽氣管16中抽出；
將液相中吹脫而出的二氧化氯氣體及時排出，使得殘余的少量氣體在正常操控和非正常停機情況下，都不至于威脅到設(shè)備和操作人員的安全，確保了設(shè)備操作的安全可靠性；二氧化氯氣體最終被射流水溶解，具體氣液相流向圖參見附圖2、3、4，其中附圖4中導(dǎo)流管下斜口與氣口均為導(dǎo)流管下端管道出口。
[0029]在裝置可能長期停用前，或塔內(nèi)累積雜質(zhì)太多需清洗時，先停止原料供應(yīng)，讓水從進水管23進入反應(yīng)級1，經(jīng)流過其他各級，最后從倒U型管15排入下水管，如還需將塔內(nèi)液體全部排干，則在清洗后停水，再打開塔外各級的排液連通管，即可將塔內(nèi)各級的液體排干。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述裝置自上而下由反應(yīng)級、吹脫級和中和級累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板密封隔開，相鄰兩級之間設(shè)有穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的導(dǎo)流管；導(dǎo)流管上端設(shè)置有開口，所述開口與其上方隔離板下底面的最大垂直距離為Hi，其中字母i代表自上而下逐級遞增的每級編號，所述HiS IOcm;導(dǎo)流管下端也設(shè)置有開口，所述開口與其下方隔離板上底面的最大垂直距離Mi > Ocm ；除與中和級連通的導(dǎo)流管外，其它導(dǎo)流管穿過中部隔離板的伸出端大于Hi+1高度時，在該導(dǎo)流管伸出端的Hi+1高度范圍內(nèi)開氣口 ；與中和級連通的導(dǎo)流管穿過隔離板的伸出端伸入到倒U型管頂部高度以下位置時，在該導(dǎo)流管伸出端上且倒U型管頂部到其上方隔離板之間的高度范圍內(nèi)開氣口 ；每級液相內(nèi)均內(nèi)置有曝氣進氣管，其中中和級曝氣進氣管出氣端口位于導(dǎo)流管下端口以下位置；反應(yīng)級頂部設(shè)有抽氣管和原料液進料管，反應(yīng)級設(shè)有進水管，相鄰兩級之間設(shè)有排液連通管；中和級設(shè)置有進堿管、倒U型管和殘液排空管，倒U型管頂部距離中和級頂板的距離范圍為0-lOcm，倒U型管一端插入中和級液相中并與中和級底板留有空隙，另一端設(shè)置在塔外并端口與中和級底部外側(cè)連接的殘液排空管連接，在位于塔外的倒U型管的頂部設(shè)置排氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的Hi優(yōu)選l-5cm，所述的Mi優(yōu)選≥1cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的多級塔式的反應(yīng)級為1-2級,吹脫級為2_4級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的導(dǎo)流管與相鄰兩級之間的中部隔離板密封方式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的曝氣進氣管采用Z型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的曝氣進氣管安裝有鼓氣裝置；所述的抽氣管安裝有負壓抽吸裝置；所述的每級曝氣進氣管分別連接流量計和調(diào)節(jié)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的中和級內(nèi)置有pH傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的原料液進料管和進堿管均安裝有計量泵和流量計。
【文檔編號】C01B11/02GK103569968SQ201210274616
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月3日
【發(fā)明者】包訓(xùn)祥, 黃娟風, 黃衛(wèi)華 申請人:南京理工水夫環(huán)?？萍加邢薰?br>