CN105417497A - 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺 - Google Patents

一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105417497A
CN105417497A CN201510938143.1A CN201510938143A CN105417497A CN 105417497 A CN105417497 A CN 105417497A CN 201510938143 A CN201510938143 A CN 201510938143A CN 105417497 A CN105417497 A CN 105417497A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chlorine dioxide
absorption tower
stable state
communicated
gas output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510938143.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105417497B (zh
Inventor
刘学思
任传利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liu Xuesi
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510938143.1A priority Critical patent/CN105417497B/zh
Publication of CN105417497A publication Critical patent/CN105417497A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105417497B publication Critical patent/CN105417497B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,以氯酸钠和浓硫酸作为反应原料,调节pH值为5.5-6.5,之后在所述贵金属触媒层的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压条件下就能进行充分反应生成二氧化氯气体,最后再采用碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,即得二氧化氯浓度高达18-20wt%的二氧化氯稳态液,比传统工艺制得二氧化氯稳态液的浓度提高28%以上,本发明工艺能够减少反应时间24-26%,原材料转化率高达98%以上,产生二氧化氯气体的纯度高达98%,得到二氧化氯稳态液的稳定性较高,能直接作为消毒原液使用,并且,本发明工艺采用原料的成本较低,能有效降低生产成本,易于推广应用。

Description

一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺
技术领域
本发明属于二氧化氯生产的技术领域,具体涉及一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺。
背景技术
近三十年来,二氧化氯作为一种新型消毒氧化剂,在发达国家已得到了广泛应用,是一种代替液氯的优良消毒氧化剂。现有技术中使用氯气对水消毒后会产生致癌物三卤甲烷,而经二氧化氯处理的水中不会产生三卤甲烷。世界卫生组织WHO将二氧化氯列为AⅠ级高效安全消毒剂,具有广谱、速效、无毒、用量少、药效长、杀菌效果不受pH限制等诸多优点,对单细胞物质包括细菌、病毒、藻类的灭杀率高达100%,同时对人和动物不会产生任何毒副作用。
目前,有关二氧化氯的制备方法主要有电解法和化学法两大类。
电解法是采用氯化钠作为电解液,投入有隔膜的电解槽中进行电解,产生二氧化氯、氯气、臭氧和过氧化氢的混合气体,副产物是氢氧化钠和氢气。然而,上述电解法的不足在于投资较大、原料消耗大、电耗高,隔膜需要经常清洗和更换,并且产物中二氧化氯所占比例不足30%,纯度和产量均较低。
化学法制备二氧化氯主要有亚氯酸盐法和氯酸盐法,亚氯酸盐法因原料价格较高,推广使用困难;氯酸盐法因其原料价格较低而被广泛使用。氯酸盐法主要以氯酸钠为原料,甲醇、尿素、双氧水等为还原剂,在一定的温度(约40-80℃)和一定的酸性介质(常用的酸性介质为盐酸、硫酸等,酸性条件为2-9mol/L)中将氯酸钠还原得二氧化氯,但现有方法存在原料转化率较低和二氧化氯纯度较低的问题。实际操作中,原料转化率低于85%,二氧化氯纯度不到90%。
现有氯酸盐法为:将氯酸盐溶解成浓度为20-50%的水溶液,然后再按化学反应平衡向反应器加入氯酸盐溶液、硫酸和甲醇或双氧水或尿素,在温度为60-80℃时反应50-80分钟,生成的二氧化氯用真空泵抽出,残液排放处理。上述方法在连续生产二氧化氯时产量不高,原料转化率低。还原剂甲醇、双氧水、尿素三者通常单独使用,但是若以甲醇为还原剂,反应速度慢,二氧化氯纯度较低,且甲醇易燃有毒,使用不安全;若以尿素为还原剂,反应开始很慢,一旦开始反应,速度却非常快、难以控制,容易发生***,而且原料转化率较低,若以双氧水为还原剂,生产成本高,推广应用困难。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种在降低生产成本同时提高原料转化率的高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺。
本发明所采用的技术方案为:
一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元;
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置贵金属触媒层;
所述吸收单元的底部与所述第一气体输出管的另一端连通。
所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔;
所述第一吸收塔的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;
所述第二吸收塔的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;
所述第三吸收塔的底部与所述第三气体输出管的另一端连通;
所述反应釜内底部设有超声波振荡器。
所述贵金属触媒层为铂丝网,所述铂丝网中铂丝的直径为0.08-0.12mm,所述铂丝网的网孔直径为5-8cm。
所述反应釜的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通;
所述第一吸收塔的底部与所述第二吸收塔的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门,所述第二吸收塔的底部与所述第三吸收塔的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门。
进一步,还提供一种高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)以氯酸钠固体和浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为5.5-6.5;
(2)在贵金属触媒层的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体;
(3)利用碱性稳态剂对步骤(2)所得二氧化氯进行充分吸收,即得高浓度的二氧化氯稳态液。
步骤(1)中,所述浓硫酸的浓度为92-94wt%,所述氯酸钠固体和所述浓硫酸的摩尔比为2:(1-1.1)。
步骤(2)中,所述氯酸钠与浓硫酸在超声波条件下进行充分反应。
步骤(3)中,所述碱性稳态剂为采用氢氧化钠固体、双氧水、碳酸钠固体按照质量比2.8-3:0.4-0.5:1.8-2进行充分混合后制得混合溶液,所述混合溶液的pH为9-10.5。
所述高浓度的二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达18-20wt%。
本发明的有益效果为:
1、本发明所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元;通过设置所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置贵金属触媒层;所述吸收单元的底部与所述第一气体输出管的另一端连通;从而先利用所述反应釜作为反应容器,在所述贵金属触媒层的作用下,能够实现反应原料在常温常压下就能进行充分反应生成二氧化氯气体,之后利用所述吸收单元内的碱性稳态剂对所述二氧化氯气体进行充分吸收,最终获得高浓度二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达18-20wt%,比传统工艺制得二氧化氯稳态液的浓度提高28%以上;此外,本发明所述装置结构简单,成本较低,能够实现工业化生产。
2、本发明所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,以氯酸钠和浓硫酸作为反应原料,调节pH值为5.5-6.5,之后在所述贵金属触媒层的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压条件下就能进行充分反应生成二氧化氯气体,反应方程式为2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2,最后再采用碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,即得二氧化氯浓度高达18-20wt%的二氧化氯稳态液,比传统工艺制得二氧化氯稳态液的浓度提高28%以上,本发明工艺能够减少反应时间24-26%,原材料转化率高达98%以上,产生二氧化氯气体的纯度高达98%,得到二氧化氯稳态液的稳定性较高,能直接作为消毒原液使用,有效解决了现有技术中二氧化氯的生产工艺,存在原料转化率低、反应速度慢、二氧化氯纯度低的问题。此外,本发明工艺采用原料的成本较低,能有效降低生产成本,易于推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例3提供的一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置的结构示意图。
图中:1-反应釜,2-第一吸收塔,3-第二吸收塔,4-第三吸收塔,5-铂丝网,6-第一阀门,7-第二阀门。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元。
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置铂丝网,所述铂丝网中铂丝的直径为0.1mm,所述铂丝网的网孔直径为5cm。
所述吸收单元的底部与所述第一气体输出管的另一端连通。
进一步,基于所述装置的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)向所述反应釜内加入1064g氯酸钠固体和533g浓度为92wt%的浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为5.5;
(2)在所述铂丝网的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体;反应方程式为:
2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2
经检测,上述制得二氧化氯气体产物中二氧化氯的含量高达98%;
(3)依次称取30g氢氧化钠固体、15g浓度为30wt%双氧水、20g碳酸钠固体,进行充分混合后制得pH为9的混合溶液作为碱性稳态剂,将所述碱性稳态剂注入所述吸收单元中,将步骤(2)所得二氧化氯气体通入所述吸收单元中并利用所述碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,即得高浓度的二氧化氯稳态液,经检测,所述二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达18wt%。
实施例2
本实施例提供一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元。
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置铂丝网,所述反应釜内底部设有超声波振荡器,且所述反应釜的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通。其中,所述铂丝网中铂丝的直径为0.08mm,所述铂丝网的网孔直径为8cm。
所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔;所述第一吸收塔的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;所述第二吸收塔的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;所述第三吸收塔的底部与所述第三气体输出管的另一端连通;所述第一吸收塔的底部与所述第二吸收塔的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门,所述第二吸收塔的底部与所述第三吸收塔的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门。
进一步,基于所述装置的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)向所述反应釜内加入1596g氯酸钠固体和798g浓度为94wt%的浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为6.5;
(2)在所述铂丝网的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压、超声波条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体;反应方程式为:
2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2
经检测,上述制得二氧化氯气体产物中二氧化氯的含量高达98%;
反应完全后的残液,经冷却结晶和真空过滤后,滤液可用于制备稳态液进行重复利用,滤饼通过再次溶解、结晶、过滤后结晶为Na2SO4·7H2O,即为芒硝;
(3)依次称取126g氢氧化钠固体、60g浓度为30wt%双氧水、54g碳酸钠固体,进行充分混合后制得pH为10.5的混合溶液作为碱性稳态剂,将所述碱性稳态剂平均分为三份,分别注入所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,将步骤(2)所得二氧化氯气体依次通入所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,打开所述第一阀门和第二阀门使得所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔彼此连通,从而利用三个吸收塔中的碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,最终制得高浓度的二氧化氯稳态液产品,经检测,所述二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达20wt%。
实施例3
本实施例提供一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,如图1所示,包括反应釜1和吸收单元。
所述反应釜1的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜1的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜1的内部沿竖直方向设置铂丝网5,所述反应釜1内底部设有超声波振荡器,且所述反应釜1的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通。其中,所述铂丝网5中铂丝的直径为0.1mm,所述铂丝网5的网孔直径为6cm。
所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔2、第二吸收塔3、第三吸收塔4;所述第一吸收塔2的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔2的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;所述第二吸收塔3的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔3的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;所述第三吸收塔4的底部与所述第三气体输出管的另一端连通;所述第一吸收塔2的底部与所述第二吸收塔3的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门6,所述第二吸收塔3的底部与所述第三吸收塔4的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门7。
进一步,基于所述装置的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)向所述反应釜1内加入1064g氯酸钠固体和533g浓度为93wt%的浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为6;
(2)在所述铂丝网5的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压、超声波条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体;反应方程式为:
2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2
经检测,上述制得二氧化氯气体产物中二氧化氯的含量高达99%;
反应完全后的残液,经冷却结晶和真空过滤后,滤液可用于制备稳态液进行重复利用,滤饼通过再次溶解、结晶、过滤后结晶为Na2SO4·7H2O,即为芒硝;
(3)依次称取90g氢氧化钠固体、45g浓度为30wt%双氧水、60g碳酸钠固体,进行充分混合后制得pH为9.5的混合溶液作为碱性稳态剂,将所述碱性稳态剂平均分为三份,分别注入第一吸收塔2、第二吸收塔3、第三吸收塔4中,将步骤(2)所得二氧化氯气体依次通入第一吸收塔2、第二吸收塔3、第三吸收塔4中,打开所述第一阀门和第二阀门使得所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔彼此连通,从而利用所述碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,最终制得高浓度的二氧化氯稳态液产品,经检测,所述二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达20wt%。
实施例4
本实施例提供一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元。
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置铂丝网,所述反应釜内底部设有超声波振荡器,且所述反应釜的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通。其中,所述铂丝网中铂丝的直径为0.12mm,所述铂丝网的网孔直径为7cm。
所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔;所述第一吸收塔的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;所述第二吸收塔的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;所述第三吸收塔的底部与所述第三气体输出管的另一端连通;所述第一吸收塔的底部与所述第二吸收塔的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门,所述第二吸收塔的底部与所述第三吸收塔的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门。
进一步,基于所述装置的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)向所述反应釜内加入1596g氯酸钠固体和798g浓度为94wt%的浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为6.5;
(2)在所述铂丝网的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压、超声波条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体;反应方程式为:
2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2
经检测,上述制得二氧化氯气体产物中二氧化氯的含量高达98.5%;
反应完全后的残液,经冷却结晶和真空过滤后,滤液可用于制备稳态液进行重复利用,滤饼通过再次溶解、结晶、过滤后结晶为Na2SO4·7H2O,即为芒硝;
(3)依次称取126g氢氧化钠固体、60g浓度为30wt%双氧水、90g碳酸钠固体,进行充分混合后制得pH为10的混合溶液作为碱性稳态剂,将所述碱性稳态剂平均分为三份,分别注入所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,将步骤(2)所得二氧化氯气体依次通入所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,打开所述第一阀门和第二阀门使得所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔彼此连通,从而利用所述碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,最终制得高浓度的二氧化氯稳态液,经检测,所述二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达20wt%。
实施例5
本实施例提供一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元。
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置铂丝网,所述反应釜内底部设有超声波振荡器,且所述反应釜的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通。其中,所述铂丝网中铂丝的直径为0.12mm,所述铂丝网的网孔直径为6cm。
所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔;所述第一吸收塔的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;所述第二吸收塔的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;所述第三吸收塔的底部与所述第三气体输出管的另一端连通;所述第一吸收塔的底部与所述第二吸收塔的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门,所述第二吸收塔的底部与所述第三吸收塔的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门。
进一步,基于所述装置的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)向所述反应釜内加入1064g氯酸钠固体和533g浓度为93wt%的浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为6.5;
(2)在所述铂丝网的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压、超声波条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体产物;反应方程式为:
2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2
经检测,上述制得二氧化氯气体产物中二氧化氯的含量高达98%;
反应完全后的残液,经冷却结晶和真空过滤后,滤液可用于制备稳态液进行重复利用,滤饼通过再次溶解、结晶、过滤后结晶为Na2SO4·7H2O,即为芒硝;
(3)依次称取90g氢氧化钠固体、45g浓度为30wt%双氧水、60g碳酸钠固体,进行充分混合后制得pH为9混合溶液作为碱性稳态剂,将所述碱性稳态剂平均分为三份,将所述碱性稳态剂分别注入所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,将步骤(2)所得二氧化氯气体依次通入所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,打开所述第一阀门和第二阀门使得所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔彼此连通,从而利用所述碱性稳态剂对所述二氧化氯进行充分吸收,最终制得高浓度的二氧化氯稳态液产品,经检测,所述二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达19wt%。
对比例
本对比例提供一种二氧化氯稳态液的生产装置,包括反应釜和吸收单元。
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,且所述反应釜的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通。
所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔;所述第一吸收塔的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;所述第二吸收塔的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;所述第三吸收塔的底部与所述第三气体输出管的另一端连通;所述第一吸收塔的底部与所述第二吸收塔的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门,所述第二吸收塔的底部与所述第三吸收塔的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门。
进一步,基于上述装置的二氧化氯稳态液的生产工艺,包括以下步骤:
(1)向所述反应釜内加入1064g氯酸钠固体和533g浓度为93wt%的浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为6;
(2)在60-80℃条件下使得氯酸钠与浓硫酸进行反应50-80分钟,生成二氧化氯气体;反应方程式为:
2NaClO3+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O2
经检测,上述制得二氧化氯气体产物中二氧化氯的含量仅为48%;
(3)依次称取90g氢氧化钠固体、45g浓度为30wt%双氧水、60g碳酸钠固体,进行充分混合后制得pH为9.5的混合溶液作为碱性稳态剂,将所述碱性稳态剂平均分为三份,分别注入第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,将步骤(2)所得二氧化氯气体依次通入第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔中,打开所述第一阀门和第二阀门使得所述第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔彼此连通,从而利用所述碱性稳态剂对二氧化氯进行充分吸收,最终制得二氧化氯稳态液,经检测,二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度仅为8wt%。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,其特征在于,包括反应釜和吸收单元;
所述反应釜的上部与液体物料输入管道连通,所述反应釜的顶部与用于输出二氧化氯气体的第一气体输出管一端连通,在所述反应釜的内部沿竖直方向设置贵金属触媒层;
所述吸收单元的底部与所述第一气体输出管的另一端连通。
2.根据权利要求1所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,其特征在于,所述吸收单元包括依次连接设置的第一吸收塔、第二吸收塔、第三吸收塔;
所述第一吸收塔的底部与所述第一气体输出管的另一端连通,所述第一吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第二气体输出管一端连通;
所述第二吸收塔的底部与所述第二气体输出管的另一端连通,所述第二吸收塔的顶部与用于输出二氧化氯气体的第三气体输出管一端连通;
所述第三吸收塔的底部与所述第三气体输出管的另一端连通。
3.根据权利要求1或2所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,其特征在于,所述反应釜内底部设有超声波振荡器。
4.根据权利要求1或2所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,其特征在于,所述贵金属触媒层为铂丝网,所述铂丝网中铂丝的直径为0.08-0.12mm,所述铂丝网的网孔直径为5-8cm。
5.根据权利要求1或2所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产装置,其特征在于,所述反应釜的底部还与用于排出反应残液的液体排出管道连通;
所述第一吸收塔的底部与所述第二吸收塔的底部之间设置第一液体输送管道,所述第一液体输送管道上设有第一阀门,所述第二吸收塔的底部与所述第三吸收塔的底部之间设置第二液体输送管道,所述第二液体输送管道上设有第二阀门。
6.一种高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以氯酸钠固体和浓硫酸作为反应原料,进行充分混合后调节pH值为5.5-6.5;
(2)在贵金属触媒层的作用下,使得所述氯酸钠与浓硫酸在常温常压条件下进行充分反应,生成二氧化氯气体;
(3)利用碱性稳态剂对步骤(2)所得二氧化氯进行充分吸收,即得高浓度的二氧化氯稳态液。
7.根据权利要求6所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述浓硫酸的浓度为92-94wt%,所述氯酸钠固体和所述浓硫酸的质量之比为2:(1-1.1)。
8.根据权利要求6所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,其特征在于,步骤(2)中,所述氯酸钠与浓硫酸在超声波条件下进行充分反应。
9.根据权利要求6所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,其特征在于,步骤(3)中,所述碱性稳态剂为采用氢氧化钠固体、双氧水、碳酸钠固体按照质量比2.8-3:0.4-0.5:1.8-2进行充分混合后制得混合溶液,所述混合溶液的pH为9-10.5。
10.根据权利要求6所述的高浓度二氧化氯稳态液的生产工艺,其特征在于,所述高浓度的二氧化氯稳态液中二氧化氯的浓度高达18-20wt%。
CN201510938143.1A 2015-12-15 2015-12-15 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺 Expired - Fee Related CN105417497B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510938143.1A CN105417497B (zh) 2015-12-15 2015-12-15 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510938143.1A CN105417497B (zh) 2015-12-15 2015-12-15 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105417497A true CN105417497A (zh) 2016-03-23
CN105417497B CN105417497B (zh) 2017-12-08

Family

ID=55496119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510938143.1A Expired - Fee Related CN105417497B (zh) 2015-12-15 2015-12-15 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105417497B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106345227A (zh) * 2016-11-09 2017-01-25 华东师范大学 一种二氧化氯多级循环吸收工艺
CN111167278A (zh) * 2020-03-02 2020-05-19 中晶蓝实业集团有限公司 含等离子发生设备的烟气脱硝装置及方法
CN112645288A (zh) * 2020-11-30 2021-04-13 湖南汉华京电清洁能源科技有限公司 用于生产二氧化氯气体的反应容器
CN115092890A (zh) * 2022-07-29 2022-09-23 哈尔滨工业大学(威海) 一种超声辅助催化制备二氧化氯的方法及装置
CN116462160A (zh) * 2023-03-29 2023-07-21 大连交通大学 以烟气so2为原料制备稳态二氧化氯的方法和***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4362707A (en) * 1981-04-23 1982-12-07 Diamond Shamrock Corporation Preparation of chlorine dioxide with platinum group metal oxide catalysts
US5002746A (en) * 1988-10-20 1991-03-26 Eka Nobel Ab Process for production of chlorine dioxide
CN1207363A (zh) * 1997-08-01 1999-02-10 加拿大施特雷灵有限公司 基于硝酸的二氧化氯生产方法
CN1261051A (zh) * 1999-01-15 2000-07-26 山东工业大学 基于盐酸的稳定性二氧化氯溶液生产方法
CN1354124A (zh) * 2001-12-28 2002-06-19 南京理工大学 高纯度二氧化氯稳定液制备装置及工艺
CN205222689U (zh) * 2015-12-15 2016-05-11 刘学思 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4362707A (en) * 1981-04-23 1982-12-07 Diamond Shamrock Corporation Preparation of chlorine dioxide with platinum group metal oxide catalysts
US5002746A (en) * 1988-10-20 1991-03-26 Eka Nobel Ab Process for production of chlorine dioxide
US5002746B1 (zh) * 1988-10-20 1993-02-16 Eka Nobel Ab
CN1207363A (zh) * 1997-08-01 1999-02-10 加拿大施特雷灵有限公司 基于硝酸的二氧化氯生产方法
CN1261051A (zh) * 1999-01-15 2000-07-26 山东工业大学 基于盐酸的稳定性二氧化氯溶液生产方法
CN1354124A (zh) * 2001-12-28 2002-06-19 南京理工大学 高纯度二氧化氯稳定液制备装置及工艺
CN205222689U (zh) * 2015-12-15 2016-05-11 刘学思 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106345227A (zh) * 2016-11-09 2017-01-25 华东师范大学 一种二氧化氯多级循环吸收工艺
CN111167278A (zh) * 2020-03-02 2020-05-19 中晶蓝实业集团有限公司 含等离子发生设备的烟气脱硝装置及方法
CN111167278B (zh) * 2020-03-02 2024-01-30 中晶环境科技股份有限公司 含等离子发生设备的烟气脱硝装置及方法
CN112645288A (zh) * 2020-11-30 2021-04-13 湖南汉华京电清洁能源科技有限公司 用于生产二氧化氯气体的反应容器
CN112645288B (zh) * 2020-11-30 2023-08-18 湖南汉华京电清洁能源科技有限公司 用于生产二氧化氯气体的反应容器
CN115092890A (zh) * 2022-07-29 2022-09-23 哈尔滨工业大学(威海) 一种超声辅助催化制备二氧化氯的方法及装置
CN116462160A (zh) * 2023-03-29 2023-07-21 大连交通大学 以烟气so2为原料制备稳态二氧化氯的方法和***
CN116462160B (zh) * 2023-03-29 2024-05-24 大连交通大学 以烟气so2为原料制备稳态二氧化氯的方法和***

Also Published As

Publication number Publication date
CN105417497B (zh) 2017-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105417497A (zh) 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置及工艺
CN105693559B (zh) 一种制备牛磺酸及联产碳酸氢盐的方法
CN103626240B (zh) 低浓度复杂含钌废液制备三氯化钌的方法
CN101746731B (zh) 采用组合还原剂生产高纯度二氧化氯的方法
CN101081694A (zh) 用于制备二氧化氯的原料液和制备二氧化氯的方法及装置
CN204174289U (zh) 具有自然循环功能的氯酸钠电解装置
KR100902846B1 (ko) 순수 이산화염소 유기용매의 제조장치와 이를 이용한이산화염소 제조방법
CN205222689U (zh) 一种高浓度二氧化氯稳态液的生产装置
CN101544354A (zh) 利用组合bsc还原剂制备二氧化氯的生产方法
CN102491276B (zh) 二次加碱生产次氯酸钠的方法
CN104743513A (zh) 次氯酸钠水溶液的制造方法
CN1762791A (zh) 二氧化氯发生器
CN101559927B (zh) 一种同时生产二氧化氯和乙醛酸绿色工艺
US20160304356A1 (en) Method of Synthesizing Ferrate
CN101982404A (zh) 二氧化氯溶液制备的设备及方法
CN105645468B (zh) 一种偏钛酸的制备方法
CN111196597A (zh) 一种生产二氧化氯联产硫酸钾的方法
CN102249194A (zh) 一种用于空间消毒的气体二氧化氯发生装置及方法
CN1308248C (zh) 复合二氧化氯发生法
CN103145101B (zh) 一种基于制糖工艺的高纯度二氧化氯制备方法
CN207694776U (zh) 一种高纯度二氧化氯反应器
CN104925830B (zh) 一种从焦化脱硫废液中提取硫氰酸钠的化学处理方法
CN107352512B (zh) 一种高纯二氧化氯的制备装置和制备方法
CN109336053A (zh) 一种从次氧化锌漂洗后的盐水中提取碘的方法
CN101560148B (zh) 一种用氯气和氯酸盐氧化乙二醛制备乙醛酸方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Liu Xuesi

Inventor before: Liu Xuesi

Inventor before: Ren Chuanli

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170522

Address after: Xi'an Luyuan District in Jilin province Changchun road 130000 No. 166

Applicant after: Liu Xuesi

Address before: Xi'an Luyuan District in Jilin province Changchun road 130000 No. 166

Applicant before: Liu Xuesi

Applicant before: Ren Chuanli

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171208

Termination date: 20211215