一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法
【專利摘要】本發明屬于化工產品生產技術領域，具體涉及一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法。本發明裝置包括熱水浴組件、反應發生及吸收組件和攪拌組件，熱水浴溫度為60℃~95℃，反應槽置于熱水浴容器內，反應前向反應槽中加入原料，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，反應槽上設有二氧化氯出氣口，與二氧化氯導氣管連接，二氧化氯導氣管連接二氧化氯緩存袋。本發明的裝置是集二氧化氯的制備和吸收為一體的裝置，本發明的二氧化氯制備配方配比后的固體原料能夠穩定保存，原料價格廉價，原料發生反應的轉化率較高，安全性好，使用方便。
【專利說明】
一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法
技術領域
[0001]本發明屬于化工產品生產技術領域，具體涉及一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]二氧化氯是一種強氧化劑，集消毒、滅藻、漂白和降解有機物等多種功能于一體，且安全性被世界衛生組織列為Al級，可以廣泛應用于水處理、紙漿漂白、醫療衛生等眾多領域。
[0003]目前生產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，還原氯酸鹽產生二氧化氯，一般使用氯化物作還原劑，過程中產生氯氣雜質，消毒后依然會產生致癌有機氯物質;氧化法是酸化亞氯酸鹽，氯酸鹽發生歧化反應，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強酸如鹽酸、硫酸，腐蝕性強，適用范圍受限制。
[0004]目前，市場上出現很多二氧化氯消毒產品，主要分為穩定性二氧化氯溶液和二氧化氯泡騰片，穩定性二氧化氯在使用時酸化即可，二氧化氯泡騰片加水活化，即可使用。然而，兩種產品活化并不完全，仍有大部分氯酸根離子和亞氯酸根離子，不僅不能發揮有效作用，而且具有毒性。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的問題，本發明提供一種制備、吸收二氧化氯的裝置及方法，目的是使制備原料高轉化率地轉化為二氧化氯，并使二氧化氯完全發揮作用，提高二氧化氯使用的安全性，降低生產成本。
[0006]實現本發明目的的制備、吸收二氧化氯的裝置包括熱水浴組件、反應發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熱水浴容器，熱水浴容器上設有進水口和出水口，熱水浴組件的常閉溫控開關控制熱水浴溫度范圍為60°C>95°C ;所述的反應發生及吸收組件包括一個反應槽，反應槽置于熱水浴容器內，反應槽上設有反應槽進料口、反應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氣管連接，二氧化氯導氣管連接二氧化氯緩存袋;所述的攪拌組件包括一個置于反應槽底部的磁轉子。
[0007]其中，所述的熱水浴組件還設有電源插口和加熱電阻絲。
[0008]所述的磁轉子是由電機帶動電機磁轉子進行攪拌的。
[0009]所述的反應槽材質為耐熱、耐酸、耐腐蝕的聚四氟乙烯、陶瓷或玻璃。
[0010]所述進料口、出料口、二氧化氯出氣口和導氣管兩端均設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，按照以下步驟進行: (1)開啟熱水浴容器的進水口，接入熱水浴用水，開啟反應槽進料口，向進料口中加入原料，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，關閉進料口；
(2)連接二氧化氯出氣口、導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，同時開啟攪拌組件，熱水浴溫度范圍60°C>95°C，反應槽中產生二氧化氯氣體，經二氧化氯氣體出口和導氣管進入二氧化氯緩存袋中，通過二氧化氯緩存袋進入待處理液中。
[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水、泳池水、水產養殖用水、造紙廠廢水。
[0018]與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是:
本發明的裝置是集二氧化氯的制備和吸收為一體的裝置，裝置通過熱水浴組件使反應發生溫度維持在穩定溫度，攪拌組件加快了反應發生速度，在反應發生、吸收組件的進料口、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物腐蝕，二氧化氯緩存袋采用透氣耐腐蝕材質，直接置于待處理液中，能夠使二氧化氯直接用于自來水消毒、游泳池滅菌、水產消毒滅藻、造紙廠漂白、工業廢水除氰進而除酚等場合，發揮氧化、殺菌、漂白的作用，能根據需要發揮氧化、殺菌、漂白、滅藻多種功能。
[0019]按照本發明的二氧化氯制備配方配比后的固體原料能夠穩定保存，原料價格廉價，原料發生反應的轉化率較高，安全性好，使用方便。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明實施例的制備、吸收二氧化氯的裝置示意圖；
其中:1:加熱電源插頭;2:導線;3:常閉溫控開關;4:電加熱底座;5:熱水浴壺;6:熱水浴壺進水口 ；7:熱水浴壺出水口 ；8:反應槽;9:反應槽進料口； 10:反應槽出料口； 11:二氧化氯出氣結合口 I; 12: 二氧化氯導氣管；13: 二氧化氯出氣結合口 2; 14: 二氧化氯緩存袋；15:磁轉子;16:加熱電阻絲;17:電機磁轉子;18:電機;19:手持柄。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本發明作進一步描述，本發明的保護范圍不限于以下所述。
[0022]本實施例的制備、吸收二氧化氯的裝置如圖1所示，包括熱水浴組件、反應發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熱水浴容器，本實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頂部設有手持柄19，熱水浴壺5上設有熱水浴壺進水口6和熱水浴壺出水口 7，本實施例中的熱水浴組件還包括一個電加熱底座4，電加熱底座4上的常閉溫控開關3控制熱水浴溫度范圍為60°C>95°C，電加熱底座4上還設有電源插口，通過導線2與加熱電源插頭I相連;所述的反應發生及吸收組件包括一個反應槽8，反應槽8置于熱水浴壺5內，反應槽8上設有反應槽進料口 9、反應槽出料口 10和二氧化氯出氣口，其中本實施例中的二氧化氯出氣口被稱為二氧化氯出氣結合口 I 11，二氧化氯出氣結合口 I11與二氧化氯導氣管12—端連接，二氧化氯導氣管12另一端與二氧化氯緩存袋14連接，二氧化氯導氣管12和二氧化氯緩存袋14之間的接口為二氧化氯出其結合口 2 13;所述的攪拌組件包括一個置于反應槽8底部的磁轉子15，電機18轉動時，磁轉子15受到磁力隨著電機磁轉子17轉動起攪拌作用。
[0023]所述的反應槽8材質為耐熱、耐酸、耐腐蝕的聚四氟乙烯、陶瓷或玻璃。
[0024]所述反應槽進料口9、反應槽出料口10、二氧化氯出氣結合口 I 11和二氧化氯導氣管12兩端均設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，材質為透氣耐腐蝕的玻璃纖維或氯給材料。
[0026]實施例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，按照以下步驟進行:
(1)開啟熱水浴壺5的熱水壺進水口6，接入熱水浴用水，開啟反應槽進料口 9，向反應槽進料口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，關閉反應槽進料口 10;
(2)連接二氧化氯出氣結合口I 11、二氧化氯導氣管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，本實施例中為了更明確地說明問題，待處理液為體積為Im3的自來水；
(3)接通熱水浴組件的電源，同時開啟攪拌組件，熱水浴溫度70°C，I分鐘后，反應槽中產生二氧化氯氣體，經二氧化氯出氣結合口 I 11和二氧化氯導氣管12進入二氧化氯緩存袋14中，通過二氧化氯緩存袋14進入自來水中，可見二氧化氯緩存袋14體積緩慢變大，二氧化氯緩存袋14周圍水變黃，且顏色向四周擴散，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，關掉電源，經過15min，斷開二氧化氯出氣結合口 I U、二氧化氯導氣管12和二氧化氯緩存袋14的連接，開啟反應槽進料口9和反應槽出料口 10，排出廢料并加水沖洗，即整理好了整個裝置，以供下次使用。
[0027]取上述吸收二氧化氯后的自來水25ml，用碘量法進行化驗，計算出吸收液中二氧化氯濃度為56ppm，氯氣濃度為6ppm。以氯酸鈉計算，二氧化氯轉化率為82.96%，純度為90.32%，轉化率和純度均較高。
[0028]實施例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，按照以下步驟進行:
(1)開啟熱水浴壺5的熱水壺進水口6，接入熱水浴用水，開啟反應槽進料口 9，向反應槽進料口 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，關閉反應槽進料口 1;
(2)連接二氧化氯出氣結合口I 11、二氧化氯導氣管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，本實施例中為了更明確地說明問題，待處理液為體積為Im3的自來水；
(3)接通熱水浴組件的電源，同時開啟攪拌組件，熱水浴溫度90°C，I分鐘后，反應槽中產生二氧化氯氣體，經二氧化氯出氣結合口 I 11和二氧化氯導氣管12進入二氧化氯緩存袋14中，通過二氧化氯緩存袋14進入自來水中，可見二氧化氯緩存袋14體積緩慢變大，二氧化氯緩存袋14周圍水變黃，且顏色向四周擴散，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，關掉電源，經過15min，斷開二氧化氯出氣結合口 I U、二氧化氯導氣管12和二氧化氯緩存袋14的連接，開啟反應槽進料口9和反應槽出料口 10，排出廢料并加水沖洗，即整理好了整個裝置，以供下次使用。
[0029]取上述吸收二氧化氯后的自來水25ml，用碘量法進行化驗，計算出吸收液中二氧化氯濃度為59ppm，氯氣濃度為7ppm。以氯酸鈉計算，二氧化氯轉化率為87.41%，純度為89.40%，轉化率和純度均較高。
【主權項】
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、反應發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熱水浴容器，熱水浴容器上設有進水口和出水口，熱水浴組件的常閉溫控開關控制熱水浴溫度范圍為60°C>95°C ;所述的反應發生及吸收組件包括一個反應槽，反應槽置于熱水浴容器內，反應槽上設有反應槽進料口、反應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氣管連接，二氧化氯導氣管連接二氧化氯緩存袋;所述的攪拌組件包括一個置于反應槽底部的磁轉子。2.根據權利要求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.根據權利要求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子是由電機帶動電機磁轉子進行攪拌的。4.根據權利要求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槽材質為耐熱、耐酸、耐腐蝕的聚四氟乙烯、陶瓷或玻璃。5.根據權利要求1所述的一種制備、吸收二氧化氯的裝置，其特征在于所述進料口、出料口、二氧化氯出氣口和導氣管兩端均設有聚四氟乙烯或聚氯乙烯密封墊片。6.根據權利要求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，材質為透氣耐腐蝕的玻璃纖維或氯綸材料。7.采用如權利要求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行: (1)開啟熱水浴容器的進水口，接入熱水浴用水，開啟反應槽進料口，向進料口中加入原料，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，關閉進料口 ； (2)連接二氧化氯出氣口、導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，同時開啟攪拌組件，熱水浴溫度范圍60°C>95°C，反應槽中產生二氧化氯氣體，經二氧化氯氣體出口和二氧化氯導氣管進入二氧化氯緩存袋中，通過二氧化氯緩存袋進入待處理液中。8.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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】C01B11/02GK105947986SQ201610310364
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】徐穎, 初世敬, 張旭
【申請人】遼寧工程技術大學