間歇式二氧化氯反應(yīng)釜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于穩(wěn)定性二氧化氯溶液生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及二氧化氯氣體制備設(shè)備，尤其是一種間歇式二氧化氯反應(yīng)釜。
【背景技術(shù)】
[0002]繼第一代消毒劑漂白粉(次氯酸鈉)、第二代消毒劑優(yōu)氯凈(二氯異氰尿酸鈉)、第三代消毒劑強(qiáng)氯精(三氯異氰尿酸鈉)后，二氧化氯被推崇為第四代消毒劑，是聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧農(nóng)組織(FAO)向全世界推薦的Al級(jí)廣譜、高效、安全、貯存和使用方便的新型消毒劑，同時(shí)也是優(yōu)良的水處理劑、漂白劑、食品保鮮劑、防腐劑、除臭劑，被泛應(yīng)用于水處理、食品加工、造紙等行業(yè)以及醫(yī)療衛(wèi)生、公共環(huán)境、家庭賓館等場(chǎng)所的消毒殺囷。
[0003]二氧化氯的制備，從方法上分，可分為化學(xué)法和電解法；從原料上分，可分為氯酸鈉法和亞氯酸鈉法；從還原劑上分，可分為Mathieson法、Solvey法和R法等，無(wú)論何種方法，均制得二氧化氯氣體。二氧化氯是一種黃綠色的易燃易爆氣體，具有與氯相似的刺激性氣味，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，極不穩(wěn)定。因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，有的場(chǎng)合用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)使用；有的象造紙業(yè)紙漿漂白工藝，是把二氧化氯發(fā)生設(shè)備直接嵌入到生產(chǎn)流程中來(lái)使用；而對(duì)于間歇使用二氧化氯作為消毒殺菌的領(lǐng)域，比如醫(yī)療衛(wèi)生部門(mén)、食品生產(chǎn)加工、家庭賓館，通常就要用二氧化氯穩(wěn)定液，即通過(guò)反應(yīng)釜制備得到二氧化氯氣體，再將其吸收在堿性水溶液中制成的穩(wěn)定液。
[0004]由于二氧化氯的易燃易爆性，當(dāng)濃度超過(guò)10%就容易發(fā)生爆炸，因此，ClO2氣體制備過(guò)程，除了嚴(yán)格控制溫度、壓力、進(jìn)料速度等參數(shù)外，還通過(guò)各種辦法防止?jié)舛冗^(guò)高，提高生產(chǎn)安全程度。根據(jù)不同的工藝，有的通過(guò)反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)生大量水蒸汽稀釋ClO2，有的是通過(guò)引入空氣來(lái)稀釋(:102;黃保裕的“制備二氧化氯的反應(yīng)裝置”(專利號(hào)201020104900.8公開(kāi)日2010-11-03)通過(guò)系統(tǒng)負(fù)壓及時(shí)導(dǎo)出(:102來(lái)防止?jié)舛冗^(guò)高，但由于二氧化氯的制備是通過(guò)原料液在液相中反應(yīng)生成的，該裝置僅注意處理了液面上方氣相中可能出現(xiàn)的ClO2濃度過(guò)高問(wèn)題，而沒(méi)有考慮到液相內(nèi)部(:102濃度過(guò)高的問(wèn)題；吳茂玉的“二氧化氯發(fā)生器”(專利號(hào)201210357305.9公開(kāi)日2013-03-20)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有5級(jí)反應(yīng)膽，每級(jí)頂部均設(shè)防爆泄壓裝置，通過(guò)泄壓來(lái)消極處理可能出現(xiàn)的爆炸；彭群德的“二氧化氯反應(yīng)釜”(專利號(hào)201320849608.2公開(kāi)日2014-06-18)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但僅是設(shè)置了尾氣吹氣管，但其進(jìn)口管與出口管管口均在反應(yīng)液面之上，且兩管口相隔很近，氣體容易走短路，起不到吹氣稀釋的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠的間歇式二氧化氯反應(yīng)藎。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，包括反應(yīng)釜主體，反應(yīng)釜主體外包覆夾套，夾套兩側(cè)分設(shè)加熱劑/冷卻劑進(jìn)口和出口 ；反應(yīng)釜主體的釜蓋設(shè)有抽氣口、空氣進(jìn)氣管口、酸化劑原料管口和測(cè)量口，反應(yīng)釜主體的釜底設(shè)有廢液排出口。
[0007]空氣進(jìn)氣管口插入空氣進(jìn)氣管，酸化劑原料管口插入酸化劑原料管，測(cè)量口插入測(cè)壓和測(cè)溫探頭。
[0008]空氣進(jìn)氣管下連空氣分布器，空氣分布器呈十字形，位于反應(yīng)釜底部，十字形橫向管底均勾分布?xì)饪住?br>[0009]加熱劑/冷卻劑進(jìn)口位于夾套下部，加熱劑/冷卻劑出口位于夾套上部。
[0010]上述間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接并控制加熱劑/冷卻劑加入流量、酸化劑原料流量和測(cè)量口中的測(cè)壓、測(cè)溫探頭。
[0011]反應(yīng)釜主體采用搪瓷材質(zhì)，夾套采用鋼材質(zhì)。
[0012]針對(duì)目前二氧化氯反應(yīng)釜難以滿足間歇式生產(chǎn)二氧化氯穩(wěn)定液的要求，發(fā)明人設(shè)計(jì)并制作了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜主要由反應(yīng)釜主體、夾套、空氣分布器、物料進(jìn)出管和測(cè)量口等部件構(gòu)成。巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型能夠通過(guò)控制系統(tǒng)嚴(yán)格控制反應(yīng)過(guò)程的溫度、壓力、進(jìn)料速度等參數(shù)，并通過(guò)負(fù)壓抽氣方式抽入空氣稀釋反應(yīng)放出的ClO2，特別設(shè)置的空氣分布器深入反應(yīng)釜底液面下，利用均勻的空氣進(jìn)氣既對(duì)反應(yīng)原料起到攪拌均勻的作用，又使液體內(nèi)生成的ClO2氣體能被空氣及時(shí)吹鼓出來(lái)，有效提高ClO2產(chǎn)率，并及時(shí)稀釋了 ClO2，極大地降低了生產(chǎn)中的爆炸可能。本實(shí)用新型的反應(yīng)釜適合間歇操作，由原料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成二氧化氯氣體，可作為穩(wěn)定性二氧化氯溶液生產(chǎn)配套的氣體制備設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型間歇式二氧化氯反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1空氣進(jìn)氣管，2空氣進(jìn)氣管口，3抽氣口，4反應(yīng)釜主體，5夾套，6加熱劑/冷卻劑進(jìn)口，7廢液排出口，8空氣分布器，9加熱劑/冷卻劑出口，10測(cè)量口，11酸化劑原料管口，12酸化劑原料管，13控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜包括反應(yīng)釜主體4和控制系統(tǒng)13，反應(yīng)釜主體外包覆夾套5，夾套兩側(cè)分設(shè)加熱劑/冷卻劑進(jìn)口 6和出口 9，加熱劑/冷卻劑進(jìn)口位于夾套下部，加熱劑/冷卻劑出口位于夾套上部；反應(yīng)釜主體的釜蓋設(shè)有抽氣口
3、空氣進(jìn)氣管口、酸化劑原料管口 11和測(cè)量口 10，反應(yīng)釜主體的釜底設(shè)有廢液排出口 7 ;空氣進(jìn)氣管口 2插入下連空氣分布器8的空氣進(jìn)氣管1，酸化劑原料管口插入酸化劑原料管12，測(cè)量口插入測(cè)壓和或測(cè)溫探頭。其中，空氣分布器呈十字形，位于反應(yīng)釜底部，十字形橫向管底均勻分布?xì)饪住？刂葡到y(tǒng)連接并控制加熱劑/冷卻劑加入流量、酸化劑原料流量和測(cè)量口中的測(cè)壓、測(cè)溫探頭。
[0016]反應(yīng)釜各部件功能
[0017](I)反應(yīng)釜主體:為帶夾套的搪瓷反應(yīng)釜，滿足二氧化氯生產(chǎn)原料的強(qiáng)酸環(huán)境和ClO2的強(qiáng)腐蝕性對(duì)材質(zhì)的要求，反應(yīng)物在此完成化學(xué)反應(yīng)，生成ClO2氣體。釜蓋上的四個(gè)開(kāi)口，分別用作抽氣、加酸化劑、進(jìn)氣和測(cè)量溫度和氣壓，底部的廢液排出口也共用于吸進(jìn)氯酸鈉原料液。
[0018](2)夾套:夾套采用鋼材質(zhì)，兩側(cè)一下一上分設(shè)加熱劑/冷卻劑進(jìn)口和出口，用于通入加熱劑或切換通入冷卻劑，逆流原理使控溫效果更佳。
[0019](3)空氣分布器:位于反應(yīng)釜內(nèi)原料液液面之下，呈十字形，十字形橫向管使空氣均勻分布到反應(yīng)釜底，同時(shí)實(shí)現(xiàn)液相攪拌及將反應(yīng)放出ClO2及時(shí)有效地吹鼓出來(lái)，提高產(chǎn)率并有效避免局部(:102濃度過(guò)高，極大地降低爆炸可能。
[0020](4)物料進(jìn)出管(口)、測(cè)量口:滿足各物料的進(jìn)、出要求；滿足測(cè)溫、測(cè)壓的要求。
[0021](5)控制系統(tǒng):具備溫度控制、酸化劑流量控制以及溫度壓力監(jiān)測(cè)功能。通過(guò)測(cè)量口插入的測(cè)壓和測(cè)溫探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力、溫度的監(jiān)測(cè)；根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)溫度實(shí)時(shí)情況和反應(yīng)需要的熱量大小，通過(guò)控制加熱劑/冷卻劑進(jìn)口切換加熱劑、冷卻劑來(lái)實(shí)現(xiàn)控溫；酸化劑流量通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0022]反應(yīng)釜工作過(guò)程
[0023]氯酸鈉原料液由底部廢液排出口一次性抽入，啟動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)溫加熱功能，使加熱劑從加熱劑/冷卻劑進(jìn)口進(jìn)入，間接加熱釜內(nèi)物料后由加熱劑/冷卻劑出口流出，待物料接近反應(yīng)溫度后，在控制系統(tǒng)中啟動(dòng)酸化劑進(jìn)口閥，控制一定流量的酸化劑從酸化劑原料管加入，同時(shí)啟動(dòng)抽氣口所連接的負(fù)壓系統(tǒng)，連接大氣的空氣進(jìn)氣管便自動(dòng)吸入空氣，經(jīng)過(guò)下部的十字形橫向管在液相內(nèi)部產(chǎn)生鼓泡效果，對(duì)反應(yīng)原料起到攪拌均勻的作用，同時(shí)又將液體內(nèi)生成的ClO2氣體及時(shí)吹脫，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，含ClO 2的氣體源源不斷地從抽氣口抽吸出去，送到后續(xù)的吸收系統(tǒng)進(jìn)行凈化、吸收，制成二氧化氯穩(wěn)定液。在反應(yīng)過(guò)程中觀察控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的溫度、壓力參數(shù)判斷反應(yīng)過(guò)程的熱量需要，及時(shí)控制或調(diào)節(jié)加熱劑、冷卻劑的切換，直至反應(yīng)結(jié)束，廢液由廢液排出口排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，包括反應(yīng)釜主體，其特征在于:所述反應(yīng)釜主體外包覆夾套，夾套兩側(cè)分設(shè)加熱劑/冷卻劑進(jìn)口和出口 ；所述反應(yīng)釜主體的釜蓋設(shè)有抽氣口、空氣進(jìn)氣管口、酸化劑原料管口和測(cè)量口，反應(yīng)釜主體的釜底設(shè)有廢液排出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，其特征在于:所述空氣進(jìn)氣管口插入空氣進(jìn)氣管，酸化劑原料管口插入酸化劑原料管，測(cè)量口插入測(cè)壓和測(cè)溫探頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，其特征在于:所述空氣進(jìn)氣管下連空氣分布器，空氣分布器呈十字形，位于反應(yīng)藎底部，十字形橫向管底均勾分布?xì)饪住?br>4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，其特征在于:所述加熱劑/冷卻劑進(jìn)口位于夾套下部，加熱劑/冷卻劑出口位于夾套上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，其特征在于還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接并控制加熱劑/冷卻劑加入流量、酸化劑原料流量和測(cè)量口中的測(cè)壓、測(cè)溫探頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，其特征在于:所述反應(yīng)釜主體采用搪瓷材質(zhì)，所述夾套采用鋼材質(zhì)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種間歇式二氧化氯反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜主要由反應(yīng)釜主體、夾套、空氣分布器、物料進(jìn)出管和測(cè)量口等部件構(gòu)成。巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型能夠通過(guò)控制系統(tǒng)嚴(yán)格控制反應(yīng)過(guò)程的溫度、壓力、進(jìn)料速度等參數(shù)，并通過(guò)負(fù)壓抽氣方式抽入空氣稀釋反應(yīng)放出的ClO2，特別設(shè)置的空氣分布器深入反應(yīng)釜底液面下，利用均勻的空氣進(jìn)氣既對(duì)反應(yīng)原料起到攪拌均勻的作用，又使液體內(nèi)生成的ClO2氣體能被空氣及時(shí)吹鼓出來(lái)，有效提高ClO2產(chǎn)率，并及時(shí)稀釋了ClO2，極大地降低了生產(chǎn)中的爆炸可能。本實(shí)用新型的反應(yīng)釜適合間歇操作，由原料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成二氧化氯氣體，可作為穩(wěn)定性二氧化氯溶液生產(chǎn)配套的氣體制備設(shè)備。
【IPC分類】C01B11-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204324869
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420737820
【發(fā)明人】莊健君, 許強(qiáng), 陸清, 李健
【申請(qǐng)人】南寧綠城環(huán)保消毒劑科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月28日