濰坊一辰環(huán)保專業(yè)從事二氧化氯發(fā)生器近十年，有一批專業(yè)的研發(fā)科研人員，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，技術(shù)部與生產(chǎn)部相結(jié)合對二氧化氯發(fā)生器的原理構(gòu)造、使用壽命、反應(yīng)率都做了研究與實(shí)驗(yàn)。如下：
反應(yīng)釜的形狀（釜式、管式）、
材質(zhì)（各種塑料、鐵氟龍、鈦合金）、
反應(yīng)方式（一級或多級、單容或多容）
反應(yīng)器加熱溫度（間接加熱或直接加熱、水加熱、油加熱、硅橡膠加熱器、紅外）
控壓方式：正壓型、負(fù)壓型
反應(yīng)原理：復(fù)合法 、高純法、電解法、次氯酸鈉電解法等
控制方面：手動、半自動、全自動、PLC智能化控制
經(jīng)過以上多方面深入研究，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)研究如下：
二氧化氯發(fā)生器主要由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等部分
組成。其中控制系統(tǒng)是二氧化氯發(fā)生器的核心電氣控制部分，目前國內(nèi)還沒有專業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行開發(fā)生產(chǎn)，也沒有專門的技術(shù)文獻(xiàn)。基于商業(yè)上的考慮，目前國內(nèi)普遍采用NaCl03作為發(fā)生002的起始原料。如前所述，基于NaCl03發(fā)生Cl02均為太型工業(yè)化生產(chǎn)Cl02的方法，工藝繁瑣，設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高，但由于Cl02的不穩(wěn)定性和難存儲性，一般采取就地發(fā)生，就地使用的原則，使用大型工業(yè)裝置發(fā)生c102是不經(jīng)濟(jì)的，因此，研制基于NaCl03發(fā)生Cl02的小型Cl02發(fā)生器是十分必要的。目前商業(yè)上的Cloz反應(yīng)器普遍存在這樣幾個(gè)問題：
(1)產(chǎn)物c10z純度低由于價(jià)格問題，國內(nèi)一般采用NaClOa為反應(yīng)起始原料，以HC1
為還原劑的R5法生產(chǎn)Cl02，理論上產(chǎn)物氣體中就含有30%以上的雜質(zhì)Cl2，產(chǎn)生Cl02的純
度不高。如此大劑量的副產(chǎn)物，如果不經(jīng)純化，將會對消毒水體產(chǎn)生極為不利的影響。
(2) NaCIO~轉(zhuǎn)化率不高目前商業(yè)上使用的反應(yīng)器一般為釜式反應(yīng)器，但在連續(xù)釜式反
應(yīng)器中，反應(yīng)物不斷進(jìn)入反應(yīng)釜，其濃度立即被稀釋到反應(yīng)時(shí)濃度，同時(shí)流出一定量的反應(yīng)
液，流出液的濃度與反應(yīng)時(shí)濃度相同，使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率很低。因此，為增加反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化
率，研究人員將多個(gè)反應(yīng)釜串聯(lián)以增加轉(zhuǎn)化率，如生產(chǎn)Cloz的R5法中用了六個(gè)釜式反應(yīng)器
串聯(lián)，但這樣勢必使反應(yīng)成本大幅增加，增加配套的加熱裝置或水蒸氣發(fā)生裝置，使得應(yīng)器結(jié)構(gòu)繁雜，占地面積大，但即使這樣反應(yīng)結(jié)果濰坊一辰環(huán)保專業(yè)從事二氧化氯發(fā)生器近十年，有一批專業(yè)的研發(fā)科研人員，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，技術(shù)部與生產(chǎn)部相結(jié)合對二氧化氯發(fā)生器的原理構(gòu)造、使用壽命、反應(yīng)率都做了研究與實(shí)驗(yàn)。如下：
反應(yīng)釜的形狀（釜式、管式）、
材質(zhì)（各種塑料、鐵氟龍、鈦合金）、
反應(yīng)方式（一級或多級、單容或多容）
反應(yīng)器加熱溫度（間接加熱或直接加熱、水加熱、油加熱、硅橡膠加熱器、紅外）
控壓方式：正壓型、負(fù)壓型
反應(yīng)原理：復(fù)合法 、高純法、電解法、次氯酸鈉電解法等
控制方面：手動、半自動、全自動、PLC智能化控制
經(jīng)過以上多方面深入研究，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)研究如下：
二氧化氯發(fā)生器主要由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等部分
組成。其中控制系統(tǒng)是二氧化氯發(fā)生器的核心電氣控制部分，目前國內(nèi)還沒有專業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行開發(fā)生產(chǎn)，也沒有專門的技術(shù)文獻(xiàn)。基于商業(yè)上的考慮，目前國內(nèi)普遍采用NaCl03作為發(fā)生002的起始原料。如前所述，基于NaCl03發(fā)生Cl02均為太型工業(yè)化生產(chǎn)Cl02的方法，工藝繁瑣，設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高，但由于Cl02的不穩(wěn)定性和難存儲性，一般采取就地發(fā)生，就地使用的原則，使用大型工業(yè)裝置發(fā)生c102是不經(jīng)濟(jì)的，因此，研制基于NaCl03發(fā)生Cl02的小型Cl02發(fā)生器是十分必要的。目前商業(yè)上的Cloz反應(yīng)器普遍存在這樣幾個(gè)問題：
(1)產(chǎn)物c10z純度低由于價(jià)格問題，國內(nèi)一般采用NaClOa為反應(yīng)起始原料，以HC1
為還原劑的R5法生產(chǎn)Cl02，理論上產(chǎn)物氣體中就含有30%以上的雜質(zhì)Cl2，產(chǎn)生Cl02的純
度不高。如此大劑量的副產(chǎn)物，如果不經(jīng)純化，將會對消毒水體產(chǎn)生極為不利的影響。
(2) NaCIO~轉(zhuǎn)化率不高目前商業(yè)上使用的反應(yīng)器一般為釜式反應(yīng)器，但在連續(xù)釜式反
應(yīng)器中，反應(yīng)物不斷進(jìn)入反應(yīng)釜，其濃度立即被稀釋到反應(yīng)時(shí)濃度，同時(shí)流出一定量的反應(yīng)
液，流出液的濃度與反應(yīng)時(shí)濃度相同，使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率很低。因此，為增加反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化
率，研究人員將多個(gè)反應(yīng)釜串聯(lián)以增加轉(zhuǎn)化率，如生產(chǎn)Cloz的R5法中用了六個(gè)釜式反應(yīng)器
串聯(lián)，但這樣勢必使反應(yīng)成本大幅增加，增加配套的加熱裝置或水蒸氣發(fā)生裝置，使得應(yīng)器結(jié)構(gòu)繁雜，占地面積大，但即使這樣反應(yīng)結(jié)果也不理想，串聯(lián)之后的R5法的轉(zhuǎn)化率僅有85%左右。
(3)加熱方式存在的問題目前反應(yīng)器的加熱方式分為三種：水浴油浴、電阻絲（碳硅
棒）、水蒸氣加熱。用水浴油浴加熱工藝繁瑣，起停時(shí)溫度變化緩慢；用電阻絲、碳硅棒加熱不均勻、不安全，易發(fā)生火災(zāi)；用水蒸氣加熱均勻且反應(yīng)*，但需附加水蒸氣發(fā)生設(shè)備，投資高，且儀器裝置復(fù)雜。
(4)殘液處理問題國內(nèi)較普遍的二氧化氯發(fā)生器均以氯酸鈉和工業(yè)鹽酸為反應(yīng)原料，市
場上這類發(fā)生器的轉(zhuǎn)化率僅在60%左右，這意味著殘液中有大量未反應(yīng)的氯酸根離子，這將
會造成處理后的水體存在大量的氯酸根離子，對環(huán)境和人體健康造成不利影響。因而，殘液處理成為生產(chǎn)二氧化氯發(fā)生設(shè)備企業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
對于商業(yè)化二氧化氯發(fā)生器的設(shè)計(jì)思路，必須遵循以下原則：①原料價(jià)廉易得；②運(yùn)行安
全可靠；③適用性強(qiáng)；④成本低；⑤殘液易于處理；⑥易于操控等。
針對以上幾點(diǎn)問題，四川大學(xué)提出了如下的雙梯度二氧化氯反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方案‘n5]：
(1)反應(yīng)器形狀的選擇連續(xù)管式反應(yīng)器中，反應(yīng)液在管中流動，其濃度不斷降低，形成
濃度梯度，以使流出液中反應(yīng)物的濃度可以很低，較釜式反應(yīng)器更能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
(2)加熱介質(zhì)的選擇其選用二氧化錫電熱膜作為反應(yīng)器的加熱介質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)如下：①面
加熱方式，加熱均勻，無明火，放熱安全。②結(jié)構(gòu)簡單，不占體積，只需將薄膜涂于反應(yīng)器
上，便可運(yùn)行加熱功能，省去了復(fù)雜的水蒸氣發(fā)生裝置。③熱效率高，因?yàn)楸∧ぎa(chǎn)生的熱量直接用于反應(yīng)加熱，無需通過中間介質(zhì)的轉(zhuǎn)換。④環(huán)保，電加熱方式，加熱過程不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。
也不理想，串聯(lián)之后的R5法的轉(zhuǎn)化率僅有85%左右。
(3)加熱方式存在的問題目前反應(yīng)器的加熱方式分為三種：水浴油浴、電阻絲（碳硅
棒）、水蒸氣加熱。用水浴油浴加熱工藝繁瑣，起停時(shí)溫度變化緩慢；用電阻絲、碳硅棒加熱不均勻、不安全，易發(fā)生火災(zāi)；用水蒸氣加熱均勻且反應(yīng)*，但需附加水蒸氣發(fā)生設(shè)備，投資高，且儀器裝置復(fù)雜。
(4)殘液處理問題國內(nèi)較普遍的二氧化氯發(fā)生器均以氯酸鈉和工業(yè)鹽酸為反應(yīng)原料，市
場上這類發(fā)生器的轉(zhuǎn)化率僅在60%左右，這意味著殘液中有大量未反應(yīng)的氯酸根離子，這將
會造成處理后的水體存在大量的氯酸根離子，對環(huán)境和人體健康造成不利影響。因而，殘液處理成為生產(chǎn)二氧化氯發(fā)生設(shè)備企業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
對于商業(yè)化二氧化氯發(fā)生器的設(shè)計(jì)思路，必須遵循以下原則：①原料價(jià)廉易得；②運(yùn)行安
全可靠；③適用性強(qiáng)；④成本低；⑤殘液易于處理；⑥易于操控等。
針對以上幾點(diǎn)問題，四川大學(xué)提出了如下的雙梯度二氧化氯反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方案‘n5]：
(1)反應(yīng)器形狀的選擇連續(xù)管式反應(yīng)器中，反應(yīng)液在管中流動，其濃度不斷降低，形成
濃度梯度，以使流出液中反應(yīng)物的濃度可以很低，較釜式反應(yīng)器更能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
(2)加熱介質(zhì)的選擇其選用二氧化錫電熱膜作為反應(yīng)器的加熱介質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)如下：①面
加熱方式，加熱均勻，無明火，放熱安全。②結(jié)構(gòu)簡單，不占體積，只需將薄膜涂于反應(yīng)器
上，便可運(yùn)行加熱功能，省去了復(fù)雜的水蒸氣發(fā)生裝置。③熱效率高，因?yàn)楸∧ぎa(chǎn)生的熱量直接用于反應(yīng)加熱，無需通過中間介質(zhì)的轉(zhuǎn)換。④環(huán)保，電加熱方式，加熱過程不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。
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