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二氧化氯发生器
概述

    一种操作简单、高转化率、高纯度、多用途、环保型化学法中、小型二氧化氯多级发生器。这种二氧化氯发生器,是由釜式反应器通过耐酸导管和水射式真空机组组成。釜式反应器采用的是两级或多级反应器,主反应釜内设有空气分布器,副反应釜设置了平衡管,使反应更彻底,反应后的残液可达标排放。生成的二氧化氯制得水溶液,也可以制得稳定二氧化氯溶液。
    做为一种新型的氧化剂和消毒剂,二氧化氯以其高效、广谱、无残留、无副产物的消毒能力和脱色、除臭、除异味等强氧化能力已经成为水处理领域的佼佼者。和紫外线、臭氧、次氯酸钠、液氯等传统的消毒剂相比二氧化氯有着独特的优势,它越来越成为业内人士的第一选择。
    一、化学法二氧化氯发生器
    1、系统组成
    化学法二氧化氯发生器,由供料系统、反应系统、安全系统、自动控制系统和吸收投加系组成。
    2、分类
    一类为高纯二氧化氯消毒剂发生器,另一类为二氧化氯复合消毒剂发生器。顾名思义,纯二氧化氯消毒剂发生器生成物的为二氧化氯,而二氧化氯复合消毒剂发生器生成二氧化氯和氯气等混合溶液。
    3、反应原理
    一类反应原理:5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
                  或 2NaClO3 + H2O2 + H2SO4 = 2ClO2 + Na2SO4 + O2 + 2H2O
                  2NaClO2 + NaClO + 2HCl = 2ClO2 + 3NaCl + H2O
    二类反应原理:NaClO3 + 2HCl = ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O
    高纯硫酸法反应原理:2NaClO3 + H2O2 + H2SO4 → 2ClO2 + Na2SO4 + O2 + 2H2O
    4、使用原料
    一类使用原料:亚氯酸钠(工业一级品,含量≥85%)、工业合成盐酸(浓度≥31%)或浓硫酸(工业一级品,浓度83.0±2.0%)、氯酸钠(工业一级品,含量≥99%)、过氧化氢(工业合格品,含量≥27.5%)、次氯酸钠10%;
    二类使用原料:氯酸钠(工业一级品,含量≥99%)、工业合成盐酸(浓度≥31%)
    5、工艺流程
    2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + Cl2 + 2NaCl + 2H2O
    采用盐酸与氯酸钠定量注入到反应釜内,反应釜在加热的情况下发生化学反应生成二氧化氯与氯气,再通过水射器吸入投加到消毒水体中。
    6、规格分类
    二氧化氯消毒剂发生器的规格按设备的二氧化氯产量(g/h)区分确定。二氧化氯复合消毒剂发生器的规格按设备的有效氯产量(g/h)区分确定。
    7、性能特点
    A、工艺可以采用负压曝气、正压注入技术来生产二氧化氯消毒液;
    B、设备的核心反应器采用耐高温耐腐蚀的复合材料制做,设备使用寿命长。反应器设计为多级塔式结构分级加热,主反应器的反应温度高达70℃,即保证了ClO2 的高含量,又提高了原料的转化率;
    C、自动控制系统具有欠压、缺料、超温、缺水等自动报警和保护功能(自动停机);
    D、原料输送采用德国、日本、美国、意大利等进口的计量泵,运行稳定可靠;
    E、设备的自动控制系统功能强大,LED显示屏可动态显示设备运行的各种工艺参数(温度、压力、液位、投加量、出水余二氧化氯及进水流量等),并可进行手动和自动模式的相互切换。可接受4-20mA的标准出余二氧化氯和进水流量信号,实现余二氧化氯和进水流量的在线闭环控制。同时还可以通过通讯接口实现远传通讯功能。
    二、电解法二氧化氯发生器
    上个世纪90年代初期,电解食盐法二氧化氯发生器在国内的制造尚处在研究试用阶段,不论是材质的选用还是结构的设计均处于摸索时期。这个时期的电解食盐法二氧化氯发生器产气效率较低,电极和隔膜寿命较短,设备的运行不够理想,且设备成本高,因而阻碍了该设备在我国的发展。但参与开发该设备的工程技术人员一直在为此作不懈的努力,研究人员以设备的使用现场为试验室,不断地总结经验,解决了一个又一个技术难题,改进制造工艺,选择更好的电极和隔膜,初步完善了整体结构,改善了设备性能,开发出电解法第二代产品。同时,优化了电解室技术参数,降低了槽电压,改善了冷却系统,提高了电流效率,降低了运行成本。90年代后期,又升级为第三代产品,这代产品最明显的标志是以电解盐水的循环方式替代了溢流补偿加盐方式,并将分体式循环方式改为一体式循环方式,这是第四代产品的标志。在2000年初研究人员对电解室整体结构布置进行了大胆的变革,解决了特大型发生器每小时产气量2000克以上到10000克的制造难题,这种产品被称之为第五代。
    三、应用范围
    1)、 各种场合下的生活、饮用、自来水的消毒;
    2)、 餐厅、宾馆、家庭、餐具卫生设施的灭菌消毒和空气环境消毒等。
    3)、 食品、饮料厂、发酵工业的设备、管道、容器的最终灭菌消毒。
    4)、 乳品厂、屠宰场的管道、设施及环境的灭菌处理;
    5)、 医院污水的灭菌消毒处理;
    6)、 游泳池、工业循环水、浴池水的灭菌消毒;
    7)、 医院、卫生、临床器械的消毒、灭菌、除臭的防霉处理;
    8)、家庭、宾馆、饭店、水果蔬菜、鱼肉等食品的保鲜及最终淋洗消毒;
    9)、配置各种口腔消毒液、除臭剂及创口清洗液等;
    10)、废水回用中的灭菌及脱臭;
    11)、面粉与各种食品的漂白剂;
    12)、造纸、印染行业的漂白药剂;
    13)、电镀含氰废水的破氰处理、印染废水的脱色处理,工业徨冷却水的除藻灭菌处理。

设计、技术与控制要求

    一、基本要求
    1)、发生器的设计及电器设计应符合GB 19517和GB 5083或相应的国际标准和国际组织认可的标准要求。
    2)、发生器采用的PVC材料应符合GB/T 4219.1和QB/T 3802或相应的国际标准和国际组织认可的标准要求。
    3)、发生器的制造应符合JB/T 2932或相应的国际标准和国际组织认可的标准的规定。
    4)、发生器的反应系统应设置安全防爆装置。
    5)、各管道应无泄漏现象。
    6)、原料液输送应有连动装置。
    7)、发生器运行时所用原料盐酸、氯酸钠应符合相应国家标准的规定。
    二、技术要求
    1)、二氧化氯消毒剂发生器
    发生器的二氧化氯产量应不低于额定值;
    发生器产生的消毒剂溶液中,二氧化氯(以有效氯计)占总有效氯的质量百分数不小于95%;
    主要原料如亚氯酸钠的转化率不低于80%。
    2)、二氧化氯复合消毒剂发生器
    发生器的有效氯产量应不低于额定值;
    发生器产生的消毒剂溶液中,二氧化氯(以有效氯计)占总有效氯的质量百分数不小于55%;
    主要原料如氯酸钠、亚氯酸钠的转化率不低于60%。
    3)、在正常工况下,发生器的使用寿命不小于5 年,平均无故障工作时间不少于8000h。
    4)、发生器在正常工况下应具备良好的密封性,发生器在室内使用时(具备良好的通风条件,环境温度以5℃~40℃为宜),室内环境中氯气浓度应符合HJ/T 30的规定,其最高允许浓度应小于1mg/m。
    5)、用于饮用水时,消毒后水中的亚氯酸根、氯酸根等原料残留物的总量应不大于0.7mg/L。
    三、控制要求
    控制系统可根据水质变化自动定比调节投药量,并且设有缺水停机,无药停机等各种安全保护设施。二氧化氯发生器在电磁流量计的控制下,全自动恒定比例加药,实现全自动无人控制,并实现数据远传,具有远程通讯接口可与DCS计算机通讯。

 

施工安装

    1)、发生器与配电装置宜分室放置,房间内应有AC220V交流电源;
    2)、发生器产生的氢气应排出室外,其关口应远离火源,操作间照明用安全防爆灯,室内应具有良好的通风设施;
    3)、发生器有进水口接口,出消毒液接口,外接管路直径应与之一致,消毒液口需装一止回阀;
    4)、进水管路可用铁管或塑料管,出药管路须用聚氯乙烯或ABS塑料管;
    5)、发生器旁应有给水排水设施;
    6)、注意设备接地保护等问题。设备间内应有排水设施。且设备间应设简单防腐地面;
    7)、应有大于0.3Mpa的自来水水源。

系统配置

    二氧化氯发生器主机、反应釜、盐酸储药罐、氯酸钠储药罐、化料器、化料泵、盐酸计量泵、氯酸钠计量泵、水射器、室内管阀、(缺水报警系统、余氯分析仪、PLC控制柜、触摸屏---全自动配置)。

注意事项

    1、首次运行前设备内必须加入足够的清水,严禁空机运转。
    2、计量泵停止供料,应使水射器继续工作一小时以上,使反应器内的二氧化氯气体充分抽空,以免发生气体从进水管溢出。
    3、如动力水源突然停水,应立即关闭计量阀门。
    4、盐酸为强酸,操作人员应戴防护手套,原料NaCLO2禁止与各种酸类物品存放在一起,并远离火源。
    5、设备温控水箱应经常补水,以防损坏加热器,控制器设有保护装置,当水箱水位低于设定值时,控制柜上故障灯亮,应立即补水。
    6、二氧化氯具有强氧化性,设备的软塑料管,易老化和密封不严,应定期检查更换。
    7、定期清理反应器内的沉淀物,如发现反应器内液位管液位显示超过正常界限,则说明沉淀物过多,应立即冲洗。并检查原料的质量。
    8、在原料含有杂质的情况下易堵塞应注意清理疏通。
    9、设备为水浴加热,当设备不用时,将加热水,反应液放掉,以防温度低于0度时结冰,损坏设备。若设备间歇使用,为防止加热水和反应液结冰,可保持温控箱持续工作。

电解法和化学法二氧化氯发生器的优缺点
电解法二氧化氯化学法二氧化氯
 原料的转化率接近100%50%左右
 操作程序能完全实现无人看管。要进行配比,配比程序繁琐不准确。氯酸钠是有毒物品,盐酸是腐蚀性很强的物质操作非常危险。对人体有害。
 安全无人看管,运行很安全。需要配比氯酸钠(氯酸钠是有毒物质)对人体有危害。饮用水会出现氯酸盐超标。
 二次污染投加的是纯净气体对水质影响很小能对被消毒的水质造成二次污染,因为反应不充分(最高50%)投加的不只是消毒气体还有反应残液(氯酸钠、盐酸、氯化钠等物质)氯酸钠还是有毒物质。
 自动化程度一般
 投资比较低
 占地面积
 原料易得需要外地购买
 原料的运输厂家可以定期供应氯化钠是危险品需要专车、专业人员运送。
 使用范围广广
 运行成本很低

 

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