二氧化氯生产方法.docx

二氧化氯生产方法.docx

《二氧化氯生产方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二氧化氯生产方法.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

二氧化氯生产方法

亚氯酸钠+盐酸二氧化氯生产方法

亚氯酸钠+盐酸二氧化氯生产方法

一、亚氯酸钠+盐酸分解法：

5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O（反应方程式）

①优点：

工艺简单，设备容易操作及维护。

产生物中二氧化氯纯度高的优点。

②缺点：

（1）成本较高。

（2）为达到95%的高产率，盐酸过量，使出口药液的pH值小于1。

产生1吨ClO2理论上需NaClO21.67吨纯盐酸0.53吨。

亚氯酸钠酸化法发生CIO2的机理是酸分解需要CIO2一质子化形成亚氯酸HClO2;NaCIO2在酸性条件下，CIO2一以可测量的速率稳定的分解成CIO2，其分解速率是温度和pH值的函数。

酸化法发生CIO2的设备有法国德格雷蒙公司的二氧化氯发生器、德国普罗名特二氧化氯发生器等;我国有清华同方股份的亚氯酸钠法二氧化氯发生器等。

盐酸—亚氯酸盐法（亚氯酸盐自身氧化法）在PH值低于3.5的条件下，亚氯酸会产生岐化反应而生成二氧化氯。

常用盐酸与亚氯酸钠制取，反应式如下：

5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O

上式中将亚氯酸钠中的氯转化成二氧化氯的理论转化率为80%，但是按照实际反应获得的二氧化氯计算产率，往往可以超过该理论值。

制取二氧化氯时，要注意盐酸与亚氯酸钠的浓度控制。

反应物浓度过高（如何使32%的浓盐酸和高于24%的亚氯酸钠）会发生爆炸。

常用的盐酸浓度为9%，亚氯酸钠的浓度7.5%。

二氧化氯的生成速度和产率与pH值有很大关系，当pH值分别为2和5时，二氧化氯的产率分别为70%和85%，但pH值较高时的反应速度却很慢，发生器转换效率还与反应时间和温度有关，一般约10—20min、19–26℃。

通常要求使用的盐酸过量，实践中使用的盐酸常常是化学计算值的3—4倍，也有观点认为过量27%。

即可获得约95%的产率，通常本法反应速度较慢酸用量大，产品中常常带有一定量的剩余盐酸，还可能因副反应产生氯酸。

二、在采用亚氯酸盐法时应严格注意：

1、精确进料，如果酸计量过量引起酸浓度过高，结果二氧化氯溶液浓度降低，反应速度下降。

如果亚氯酸盐过量，二氧化氯溶液浓度降低，二氧化氯测量值不准，增加水中亚氯酸盐含量。

2、环境和原料温度不许低于10℃，当满负荷运行时环境温度不许低于15℃。

3、应定期清洗发生器。

4、严格控制二氧化氯发生器反应时间

（3）盐酸需要大量储备。

特别高浓度的二氧化氯溶液是极为不稳定尤其在酸性反应液中，它有可能在反应器里发生了歧化反应:

2ClO2十H2O＝ClO2一十ClO3－十2H十歧化反应的产物C102-会和过量的盐酸迅速反应:

5ClO2一十4HCl＝4ClO2十5Cl－十2H2O

高纯二氧化氯发生器运行不应低于50%负荷。

以免因在发生器停留时间过长，造成二氧化氯的分解。

普罗名特发生器

三、亚氯酸钠的使用：

亚氯酸钠是一种雪片状的盐，有强氧化性，存放在密闭的铁筒亚氯酸钠在封闭或溶液状态下是稳定的，但在有机物存在时十分易燃，因此不能允其溶液在地上干燥，必须用水冲洗，尽量不溅起水花，不能与木屑、有机物、磷、炭、硫等物质接触。

工业用亚氯酸钠的纯度为50%—80%是橙褐色溶液20℃时最大溶解度约为550g/L，但水溶液浓度超过30%也会爆炸，亚氯酸钠溶液在常温常压下具有化学稳定性（微碱）具有稳定性，工业用的亚氯酸钠溶液的浓度约24%—25%（300g/L左右）。

（亚氯酸钠在水中的溶解度）

雪片状松散的亚氯酸钠可以刮刨，称量，操作接触无健康危险（但有毒不能入口）操作者应使用橡胶的手套和工作服，如亚氯酸钠落入衣物或其他可燃物中时，应立即将其浸入水中，或马上移到空旷处烧掉。

亚氯酸钠固体或溶液可储存在用环氧树脂，聚丙烯、乙烯基酯、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃、瓷或钼不锈钢制造的容器。

决不允许亚氯酸钠粉末与纤维、纸和木材等有机物质接触，未稀释的亚氯酸钠溶液不能与浓酸混合。

亚氯酸钠的库房应避光，通风干燥，设置有快速冲洗设施，不允许有高温源和明火，也不能从事维修工作。

各药剂应分别设置单间存放，严禁混合存放。

在商业亚氯酸盐产品，一般都含有一定数量的氯酸盐杂质，亚氯酸盐的不适当储存方式以及过长的储存时间，都会增加原料中的氯酸盐的含量。

NaClO2=NaClO3+O2或2NaClO2=NaClO3+NaCl

浓硫酸分解法

原理：

NaClO3+1/2H202+H2SO4=ClO2+NaHSO4+H2O+1/2O2

在酸度不同时，反应后硫酸盐副产物不同及二氧化氯产量也不同。

2-5N2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+Na2SO4+2H2O+O2

5-11N2NaClO3+H2SO4+H2O2=6ClO2+2Na3H（SO4）2+6H2O+3O2

11N以上2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+2NaHSO4+2H2O+O2

过氧化氢（H2O2）主要性质及危害

过氧化氢又称双氧水，是氢的过氧化物。

纯过氧化氢是一种不可燃的油状无色液体，相对密度1.4067（25℃），熔点—0.43℃，沸点150.2℃；30%过氧化氢溶液的密度为1.11g/cm3，熔点—0.89℃，沸点为151.4℃。

过氧化氢溶于水，醇与醚，在常温时可以与水以任意比例混合；从一般意义上讲过氧化氢对人体无害。

过氧化氢是比原子态氧更强的氧化剂，当pH较高时，其氧化势甚至高于臭氧。

浓过氧化氢是与易燃物，有机物接触能一起剧烈的燃烧，与金属物（如铜，铁等）接触。

受热或日光暴晒时会分解爆炸。

过氧化氢溶液为无色透明液体，很不稳定，放置时渐渐分解为氧及水。

影响氧化氢分解的因素主要如下：

a）温度过氧化氢在较低温度和较高纯度时比较稳定。

但是纯过氧化氢加热到153℃或更高温度时，便会发生猛烈爆炸性分解。

在较低的温度下，分解作用平稳进行：

b）pH介质的酸碱性对过氧化氢的稳定性有很大的影响。

酸性条件下过氧化氢性质稳定，氧化速度较慢；在碱性介质中过氧化氢很不稳定，分解速度和作为氧化剂的反应速度都很快。

c）杂质金属催化杂质是影响过氧化氢分解的重要因素。

很多金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速过氧化氢的分解。

二氧化锰与高浓度过氧化氢作用能引起爆炸。

工业级过氧化氢中含有较多的金属杂质，必须加入较大量的稳定剂来还原和络合金属离子，抑制杂质的催化作用。

d）光波长为320~~~380nm的光能使过氧化氢分解速度加快。

市售的过氧化氢是它的30%或3%的水溶液。

可应用于医药卫生、食品、电子、电镀、化工合成等领域。

高浓度的过氧化氢是有腐蚀性；例如30%的过氧化氢对皮肤有强烈刺激性，使表皮起泡、严重损伤眼睛和黏膜，产生漂白作用和灼烧感觉。

过氧化氢蒸汽进入呼吸系统后会刺激气管和肺部，引发炎症，可导致器官严重受损。

从消化道摄入过氧化氢会产生胸腹痛，呼吸困难，呕吐，发热、结膜皮肤出血等症。

个别人摄入过氧化氢会产生视力障碍、痉挛和清度瘫痪。

硫酸

硫酸为透明、无色、无嗅的油状液体，有杂质颜色会变深甚至发黑，分子式H2SO4,分子量98.08。

相对密度凝固点也随其含量变化而不同。

相对密度1.841（96-98%）凝固点10.35℃（100%）、3℃（98%）、-32℃（93%）、-38℃（78%）、-44℃（74%）-64℃（65%）。

沸点290℃，蒸气压0.13KPa（145.8℃），对水有很大亲和力。

从空气和有机物中吸收水分。

与水、醇混合产生大量热，体积缩小。

加热到340℃分解成三氧化硫和水。

车间空气标准：

中国MAC硫酸及三氧化硫2mg/m3

危害：

硫酸GB8.1类81007原铁规：

一级无机酸性腐蚀物品。

储运条件：

单独通风，干燥和阴凉的地方，避免日光直射，远离火源罐区四周有围堤，防止泄漏。

工作人员必须穿戴橡皮围裙、长筒靴，手套及防护眼睛。

仓库附近有水源。

二氧化氯附属设备工作原理

二氧化氯附属设备工作原理

一、计量泵基本工作原理：

计量泵主要由动力驱动，流体输送和调节控制三部分组成，动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜实现往复运动，隔膜于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头，所以改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达到调节流体输送量的目的。

一、隔膜式计量泵工作原理：

隔膜计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸入——排出过程，由于隔膜泵的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。

二、液压式隔膜计量泵工作原理：

液压驱动式隔膜泵采用了液压平均地驱动隔膜，克服了机械直接驱动方式下泵隔膜受力，过分集中的缺点，提升了隔膜寿命和工作压力上限。

三、背压阀的作用：

背压阀能够在计量泵的出口保持一定的压力，确保计量精度。

同时也防止工艺压力低于吸入压力时产生虹吸。

在泵的排出冲程，压力作用于隔膜，将起抬离泵座，从而使计量的物料通过背压阀。

当排出流量减小到零时（吸入冲程），隔膜复位，将泵出口和阀门之间的低压物料与外界隔离，从而在泵的出口单向阀保持一个恒定压力。

四、背压阀的调节注意事项：

（1）背压阀压力不能超过计量泵的最大工作压力。

（2）当计量泵的吸液端有压力时，泵排出端的压力至少要比吸入端压力高1bar。

（1bar≈1kg/cm3）

五、脉动阻尼器工作原理：

在恒定温度下容器中一定量的气体的绝对压力回其空积成反比。

脉动阻尼器由装有可挠弹性胆的压力容器组成。

此胆的上部腔中的压缩气体和下部腔中的被输送的流体隔离开。

当计量泵进入排出行程，被输送的液体被压入管器，使得管路压力升高，如果此压力超过脉动阻尼器上所预充的压力，在排出行程的剩余物料被压入阻尼器，胆被物料压着向上运动直到气体和被输送的流体压力平衡，此容积通常为泵行程容积的一半，当泵排出行程结束，在泵的吸入行程，管路压力下降并保持低值，定段时间，气体腔中的压力大于管路压力，于是，胆被气体压回其原始的位置，并将物料压回管路中，通过这种方式在每个完整的泵循环里，泵每个行程中过多的流量由阻尼器吸收又回到管路中从而有效地缓和了被输流体的脉动流动，使流动状态接近于层流状态。

（脉动阻尼器膜片材质为聚四氟乙烯衬橡胶（PTFE），不能预充氧化性气体（如氧气、空气），否则会加快橡胶的氧化速度，减少膜片的使用寿命。

使用前预充氮气或氩气。

）

七、计量泵的使用与维护：

1、流量调整：

可采用两种方法调节吐出量，即：

调节冲程频率和调节冲程距离。

大多数情况采用调节频率的方法。

（建议冲程围在40~100%之间调整。

当泵没有处于工作状态时，不要旋动冲程长度调节旋钮。

）

2、如何更换计量泵的隔膜

1.取下固定泵头的4个螺丝。

螺丝位置在计量泵的背面。

2.在泵头松动之后，取下泵头之前，调节冲程长度到0%位置。

可以保证电磁轴有足够的压力，保持其连接稳固，这样就可以旋下隔膜。

3.向外拉液力端使螺丝从插孔脱离。

抓住液体端逆时针旋转。

稍有些阻力，可以旋下隔膜。

4.一旦隔膜被取下，检查计量泵的安全隔膜，确保其是完好的，没有任何损坏。

安装新的隔膜，顺时针旋转背板和隔膜直到贴紧。

调节背板，使漏液排出孔位于泵的最底端。

5.在隔膜安装完毕、并且背板漏液排出孔置于垂直位置之后，安装泵头。

确保吸液阀与漏液排出孔对齐，液力端的螺丝与相应的4个孔对齐。

6.旋转到冲程长度100%位置。

这样可以使整套部件旋转至背板漏液排出孔与泵的最底端对齐。

在泵运行过程中调整液力端和隔膜至合适的位置。

7.当液力端连同背板位置调好之后，4个螺栓以对角方式拧紧，直到合适为止。

完成这项工作时应用力均匀。

3、故障原因和故障排除：

故障

原因

故障的排除

1、吸入管中有空气吸入

1、正确配管

2、没安装阀垫片

不能吸液

3、阀的安装方向错误

2、安装阀垫片

4、泵发生了气锁

3、从新安装阀

5、泵的冲程距离太短

6、进出单向阀异物堵塞

4、进行排气操作

7、阀球卡在阀座上

5、使泵在冲程距离为100%下运行，重新设置冲程距离

6、拆开、检查和清洁

7、拆开、检查和清洁

1、进、出单向阀异物堵塞

1.拆开、检查和清洁

2、阀球光洁度不足，阀垫片老化

吐出不稳定

3、泵中有气泡

2.更换阀球和阀垫片

4、吐出量过大

3.进行排进气和提高原料料罐液位

4.调整背压阀背压（背压压不易过高否则影响膜膜片使用寿命）

5.更换膜片

5、膜片损坏

4、计量泵日常检查：

（1）检查各连接点有无渗漏，连接塑料软管是否老化。

（2）检查是否有异常声音及振动。

（3）检查电机是否过热。

（4）观察出液软管中是否有气泡。

（5）出液压力是否正常（背压压力）。