一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法。本發(fā)明裝置包括熱水浴組件、反應(yīng)發(fā)生及吸收組件和攪拌組件，熱水浴溫度為60℃~95℃，反應(yīng)槽置于熱水浴容器內(nèi)，反應(yīng)前向反應(yīng)槽中加入原料，原料是氯酸鹽、固體酸和還原劑按照摩爾比1：（0.4~1.2）：（0.02~1）混合，反應(yīng)槽上設(shè)有二氧化氯出氣口，與二氧化氯導(dǎo)氣管連接，二氧化氯導(dǎo)氣管連接二氧化氯緩存袋。本發(fā)明的裝置是集二氧化氯的制備和吸收為一體的裝置，本發(fā)明的二氧化氯制備配方配比后的固體原料能夠穩(wěn)定保存，原料價(jià)格廉價(jià)，原料發(fā)生反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較高，安全性好，使用方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，集消毒、滅藻、漂白和降解有機(jī)物等多種功能于一體，且安全性被世界衛(wèi)生組織列為Al級(jí)，可以廣泛應(yīng)用于水處理、紙漿漂白、醫(yī)療衛(wèi)生等眾多領(lǐng)域。
[0003]目前生產(chǎn)二氧化氯的方法主要有還原法和氧化法。其中還原法是加入酸和還原劑，還原氯酸鹽產(chǎn)生二氧化氯，一般使用氯化物作還原劑，過(guò)程中產(chǎn)生氯氣雜質(zhì)，消毒后依然會(huì)產(chǎn)生致癌有機(jī)氯物質(zhì);氧化法是酸化亞氯酸鹽，氯酸鹽發(fā)生歧化反應(yīng)，得到二氧化氯，亞氯酸鹽成本高。以上兩種方法均使用了液態(tài)強(qiáng)酸如鹽酸、硫酸，腐蝕性強(qiáng)，適用范圍受限制。
[0004]目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)很多二氧化氯消毒產(chǎn)品，主要分為穩(wěn)定性二氧化氯溶液和二氧化氯泡騰片，穩(wěn)定性二氧化氯在使用時(shí)酸化即可，二氧化氯泡騰片加水活化，即可使用。然而，兩種產(chǎn)品活化并不完全，仍有大部分氯酸根離子和亞氯酸根離子，不僅不能發(fā)揮有效作用，而且具有毒性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法，目的是使制備原料高轉(zhuǎn)化率地轉(zhuǎn)化為二氧化氯，并使二氧化氯完全發(fā)揮作用，提高二氧化氯使用的安全性，降低生產(chǎn)成本。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的制備、吸收二氧化氯的裝置包括熱水浴組件、反應(yīng)發(fā)生及吸收組件和攪拌組件;其中所述的熱水浴組件包括一個(gè)熱水浴容器，熱水浴容器上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，熱水浴組件的常閉溫控開(kāi)關(guān)控制熱水浴溫度范圍為60°C>95°C ;所述的反應(yīng)發(fā)生及吸收組件包括一個(gè)反應(yīng)槽，反應(yīng)槽置于熱水浴容器內(nèi)，反應(yīng)槽上設(shè)有反應(yīng)槽進(jìn)料口、反應(yīng)槽出料口和二氧化氯出氣口，其中二氧化氯出氣口與二氧化氯導(dǎo)氣管連接，二氧化氯導(dǎo)氣管連接二氧化氯緩存袋;所述的攪拌組件包括一個(gè)置于反應(yīng)槽底部的磁轉(zhuǎn)子。
[0007]其中，所述的熱水浴組件還設(shè)有電源插口和加熱電阻絲。
[0008]所述的磁轉(zhuǎn)子是由電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)磁轉(zhuǎn)子進(jìn)行攪拌的。
[0009]所述的反應(yīng)槽材質(zhì)為耐熱、耐酸、耐腐蝕的聚四氟乙烯、陶瓷或玻璃。
[0010]所述進(jìn)料口、出料口、二氧化氯出氣口和導(dǎo)氣管兩端均設(shè)有聚四氟乙烯或聚氯乙烯密封墊片。
[0011]所述的二氧化氯緩存袋為可折疊的袋狀容器，材質(zhì)為透氣耐腐蝕的玻璃纖維或氯綸材料。
[0012]采用制備、吸收二氧化氯的裝置制備、吸收二氧化氯的方法，按照以下步驟進(jìn)行: (1)開(kāi)啟熱水浴容器的進(jìn)水口，接入熱水浴用水，開(kāi)啟反應(yīng)槽進(jìn)料口，向進(jìn)料口中加入原料，所述的原料是氯酸鹽、固體酸和還原劑按照摩爾比1: (0.4?1.2): (0.02-1)混合，再加入少量水，關(guān)閉進(jìn)料口；
(2)連接二氧化氯出氣口、導(dǎo)氣管和二氧化氯緩存袋，將二氧化氯緩存袋置于待處理的液中；
(3)接通熱水浴組件的電源，同時(shí)開(kāi)啟攪拌組件，熱水浴溫度范圍60°C>95°C，反應(yīng)槽中產(chǎn)生二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯氣體出口和導(dǎo)氣管進(jìn)入二氧化氯緩存袋中，通過(guò)二氧化氯緩存袋進(jìn)入待處理液中。
[0013]其中，所述的氯酸鹽是氯酸鈉或氯酸鉀。
[0014]所述的固體酸是硫酸氫鹽、焦硫酸鹽、草酸或酒石酸。
[0015]所述的還原劑是檸檬酸、酒石酸、草酸及其鹽、尿素、蔗糖或甲酸鹽。
[0016]所述的水的加入量按照5?20g原料/mL水。
[0017]所述的待處理液包括自來(lái)水、泳池水、水產(chǎn)養(yǎng)殖用水、造紙廠廢水。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是:
本發(fā)明的裝置是集二氧化氯的制備和吸收為一體的裝置，裝置通過(guò)熱水浴組件使反應(yīng)發(fā)生溫度維持在穩(wěn)定溫度，攪拌組件加快了反應(yīng)發(fā)生速度，在反應(yīng)發(fā)生、吸收組件的進(jìn)料口、出料口和二氧化氯氣體出口上均采用聚四氟乙烯或聚氯乙烯密封墊圈，既保障氣密性良好，又不能被二氧化氯產(chǎn)物腐蝕，二氧化氯緩存袋采用透氣耐腐蝕材質(zhì)，直接置于待處理液中，能夠使二氧化氯直接用于自來(lái)水消毒、游泳池滅菌、水產(chǎn)消毒滅藻、造紙廠漂白、工業(yè)廢水除氰進(jìn)而除酚等場(chǎng)合，發(fā)揮氧化、殺菌、漂白的作用，能根據(jù)需要發(fā)揮氧化、殺菌、漂白、滅藻多種功能。
[0019]按照本發(fā)明的二氧化氯制備配方配比后的固體原料能夠穩(wěn)定保存，原料價(jià)格廉價(jià)，原料發(fā)生反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較高，安全性好，使用方便。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的制備、吸收二氧化氯的裝置示意圖；
其中:1:加熱電源插頭;2:導(dǎo)線;3:常閉溫控開(kāi)關(guān);4:電加熱底座;5:熱水浴壺;6:熱水浴壺進(jìn)水口 ；7:熱水浴壺出水口 ；8:反應(yīng)槽;9:反應(yīng)槽進(jìn)料口； 10:反應(yīng)槽出料口； 11:二氧化氯出氣結(jié)合口 I; 12: 二氧化氯導(dǎo)氣管；13: 二氧化氯出氣結(jié)合口 2; 14: 二氧化氯緩存袋；15:磁轉(zhuǎn)子;16:加熱電阻絲;17:電機(jī)磁轉(zhuǎn)子;18:電機(jī);19:手持柄。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下所述。
[0022]本實(shí)施例的制備、吸收二氧化氯的裝置如圖1所示，包括熱水浴組件、反應(yīng)發(fā)生及吸收組件和攪拌組件;其中所述的熱水浴組件包括一個(gè)熱水浴容器，本實(shí)施例中的熱水浴容器是如圖1所示的熱水浴壺5，水浴壺5頂部設(shè)有手持柄19，熱水浴壺5上設(shè)有熱水浴壺進(jìn)水口6和熱水浴壺出水口 7，本實(shí)施例中的熱水浴組件還包括一個(gè)電加熱底座4，電加熱底座4上的常閉溫控開(kāi)關(guān)3控制熱水浴溫度范圍為60°C>95°C，電加熱底座4上還設(shè)有電源插口，通過(guò)導(dǎo)線2與加熱電源插頭I相連;所述的反應(yīng)發(fā)生及吸收組件包括一個(gè)反應(yīng)槽8，反應(yīng)槽8置于熱水浴壺5內(nèi)，反應(yīng)槽8上設(shè)有反應(yīng)槽進(jìn)料口 9、反應(yīng)槽出料口 10和二氧化氯出氣口，其中本實(shí)施例中的二氧化氯出氣口被稱(chēng)為二氧化氯出氣結(jié)合口 I 11，二氧化氯出氣結(jié)合口 I11與二氧化氯導(dǎo)氣管12—端連接，二氧化氯導(dǎo)氣管12另一端與二氧化氯緩存袋14連接，二氧化氯導(dǎo)氣管12和二氧化氯緩存袋14之間的接口為二氧化氯出其結(jié)合口 2 13;所述的攪拌組件包括一個(gè)置于反應(yīng)槽8底部的磁轉(zhuǎn)子15，電機(jī)18轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁轉(zhuǎn)子15受到磁力隨著電機(jī)磁轉(zhuǎn)子17轉(zhuǎn)動(dòng)起攪拌作用。
[0023]所述的反應(yīng)槽8材質(zhì)為耐熱、耐酸、耐腐蝕的聚四氟乙烯、陶瓷或玻璃。
[0024]所述反應(yīng)槽進(jìn)料口9、反應(yīng)槽出料口10、二氧化氯出氣結(jié)合口 I 11和二氧化氯導(dǎo)氣管12兩端均設(shè)有聚四氟乙烯或聚氯乙烯密封墊片。
[0025]所述的二氧化氯緩存袋14為可折疊的袋狀容器，材質(zhì)為透氣耐腐蝕的玻璃纖維或氯給材料。
[0026]實(shí)施例1
采用如圖1所示的制備、吸收二氧化氯的裝置制備、吸收二氧化氯的方法，按照以下步驟進(jìn)行:
(1)開(kāi)啟熱水浴壺5的熱水壺進(jìn)水口6，接入熱水浴用水，開(kāi)啟反應(yīng)槽進(jìn)料口 9，向反應(yīng)槽進(jìn)料口9中加入原料，所述的原料是氯酸鈉、草酸和檸檬酸按照摩爾比1:1:0.5混合，再按照20g原料/mL水加入水，關(guān)閉反應(yīng)槽進(jìn)料口 10;
(2)連接二氧化氯出氣結(jié)合口I 11、二氧化氯導(dǎo)氣管12和二氧化氯緩存袋14，將二氧化氯緩存袋14置于待處理液中，本實(shí)施例中為了更明確地說(shuō)明問(wèn)題，待處理液為體積為Im3的自來(lái)水；
(3)接通熱水浴組件的電源，同時(shí)開(kāi)啟攪拌組件，熱水浴溫度70°C，I分鐘后，反應(yīng)槽中產(chǎn)生二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯出氣結(jié)合口 I 11和二氧化氯導(dǎo)氣管12進(jìn)入二氧化氯緩存袋14中，通過(guò)二氧化氯緩存袋14進(jìn)入自來(lái)水中，可見(jiàn)二氧化氯緩存袋14體積緩慢變大，二氧化氯緩存袋14周?chē)凕S，且顏色向四周擴(kuò)散，最后吸收水均變黃；
30min后，二氧化氯緩存袋14由于二氧化氯氣體被水吸收而體積變小，關(guān)掉電源，經(jīng)過(guò)15min，斷開(kāi)二氧化氯出氣結(jié)合口 I U、二氧化氯導(dǎo)氣管12和二氧化氯緩存袋14的連接，開(kāi)啟反應(yīng)槽進(jìn)料口9和反應(yīng)槽出料口 10，排出廢料并加水沖洗，即整理好了整個(gè)裝置，以供下次使用。
[0027]取上述吸收二氧化氯后的自來(lái)水25ml，用碘量法進(jìn)行化驗(yàn)，計(jì)算出吸收液中二氧化氯濃度為56ppm，氯氣濃度為6ppm。以氯酸鈉計(jì)算，二氧化氯轉(zhuǎn)化率為82.96%，純度為90.32%，轉(zhuǎn)化率和純度均較高。
[0028]實(shí)施例2
采用如圖1所示的制備、吸收二氧化氯的裝置制備、吸收二氧化氯的方法，按照以下步驟進(jìn)行:
(1)開(kāi)啟熱水浴壺5的熱水壺進(jìn)水口6，接入熱水浴用水，開(kāi)啟反應(yīng)槽進(jìn)料口 9，向反應(yīng)槽進(jìn)料口 9中加入原料，所述的原料是氯酸鉀、硫酸氫鹽和酒石酸按照摩爾比1: 0.4:0.02混合，再按照I Og原料/mL水加入水，關(guān)閉反應(yīng)槽進(jìn)料口 1;
(2)連接二氧化氯出氣結(jié)合口I 11、二氧化氯導(dǎo)氣管12和二氧化氯緩存袋14，將二氧化氯緩存袋14置于待處理液中，本實(shí)施例中為了更明確地說(shuō)明問(wèn)題，待處理液為體積為Im3的自來(lái)水；
(3)接通熱水浴組件的電源，同時(shí)開(kāi)啟攪拌組件，熱水浴溫度90°C，I分鐘后，反應(yīng)槽中產(chǎn)生二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯出氣結(jié)合口 I 11和二氧化氯導(dǎo)氣管12進(jìn)入二氧化氯緩存袋14中，通過(guò)二氧化氯緩存袋14進(jìn)入自來(lái)水中，可見(jiàn)二氧化氯緩存袋14體積緩慢變大，二氧化氯緩存袋14周?chē)凕S，且顏色向四周擴(kuò)散，最后吸收水均變黃；
30min后，二氧化氯緩存袋14由于二氧化氯氣體被水吸收而體積變小，關(guān)掉電源，經(jīng)過(guò)15min，斷開(kāi)二氧化氯出氣結(jié)合口 I U、二氧化氯導(dǎo)氣管12和二氧化氯緩存袋14的連接，開(kāi)啟反應(yīng)槽進(jìn)料口9和反應(yīng)槽出料口 10，排出廢料并加水沖洗，即整理好了整個(gè)裝置，以供下次使用。
[0029]取上述吸收二氧化氯后的自來(lái)水25ml，用碘量法進(jìn)行化驗(yàn)，計(jì)算出吸收液中二氧化氯濃度為59ppm，氯氣濃度為7ppm。以氯酸鈉計(jì)算，二氧化氯轉(zhuǎn)化率為87.41%，純度為89.40%，轉(zhuǎn)化率和純度均較高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于裝置包括熱水浴組件、反應(yīng)發(fā)生及吸收組件和攪拌組件;其中所述的熱水浴組件包括一個(gè)熱水浴容器，熱水浴容器上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，熱水浴組件的常閉溫控開(kāi)關(guān)控制熱水浴溫度范圍為60°C>95°C ;所述的反應(yīng)發(fā)生及吸收組件包括一個(gè)反應(yīng)槽，反應(yīng)槽置于熱水浴容器內(nèi)，反應(yīng)槽上設(shè)有反應(yīng)槽進(jìn)料口、反應(yīng)槽出料口和二氧化氯出氣口，其中二氧化氯出氣口與二氧化氯導(dǎo)氣管連接，二氧化氯導(dǎo)氣管連接二氧化氯緩存袋;所述的攪拌組件包括一個(gè)置于反應(yīng)槽底部的磁轉(zhuǎn)子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于所述的熱水浴組件包括電源插口和加熱電阻絲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于所述的磁轉(zhuǎn)子是由電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)磁轉(zhuǎn)子進(jìn)行攪拌的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于所述的反應(yīng)槽材質(zhì)為耐熱、耐酸、耐腐蝕的聚四氟乙烯、陶瓷或玻璃。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于所述進(jìn)料口、出料口、二氧化氯出氣口和導(dǎo)氣管兩端均設(shè)有聚四氟乙烯或聚氯乙烯密封墊片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于所述的二氧化氯緩存袋為可折疊的袋狀容器，材質(zhì)為透氣耐腐蝕的玻璃纖維或氯綸材料。7.采用如權(quán)利要求1所述的制備、吸收二氧化氯的裝置制備、吸收二氧化氯的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行: (1)開(kāi)啟熱水浴容器的進(jìn)水口，接入熱水浴用水，開(kāi)啟反應(yīng)槽進(jìn)料口，向進(jìn)料口中加入原料，所述的原料是氯酸鹽、固體酸和還原劑按照摩爾比1: (0.4?1.2): (0.02?I)混合，再按照5?20g原料/mL水加入水，關(guān)閉進(jìn)料口 ； (2)連接二氧化氯出氣口、導(dǎo)氣管和二氧化氯緩存袋，將二氧化氯緩存袋置于待處理的液中； (3)接通熱水浴組件的電源，同時(shí)開(kāi)啟攪拌組件，熱水浴溫度范圍60°C>95°C，反應(yīng)槽中產(chǎn)生二氧化氯氣體，經(jīng)二氧化氯氣體出口和二氧化氯導(dǎo)氣管進(jìn)入二氧化氯緩存袋中，通過(guò)二氧化氯緩存袋進(jìn)入待處理液中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制備、吸收二氧化氯的方法，其特征在于所述的氯酸鹽是氯酸鈉或氯酸鉀。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制備、吸收二氧化氯的方法，其特征在于所述的固體酸是硫酸氫鹽、焦硫酸鹽、草酸或酒石酸。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制備、吸收二氧化氯的方法，其特征在于所述的還原劑是檸檬酸、酒石酸、草酸及其鹽、尿素、蔗糖或甲酸鹽。
【文檔編號(hào)】C01B11/02GK105947986SQ201610310364
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】徐穎, 初世敬, 張旭
【申請(qǐng)人】遼寧工程技術(shù)大學(xué)