低負壓二氧化氯制備技術

劉清安，程 燕，張 斌

（山東山大華特科技股份有限公司，山東 濟南 250061）

目前，二氧化氯制備技術大多采用高負壓條件下甲醇或雙氧水還原氯酸鈉而得到二氧化氯氣體，被反應器內(nèi)蒸發(fā)出的水分稀釋、冷卻后，進入吸收塔，被冷凍水吸收得到二氧化氯溶液（R8法）[1-2]。該法具有反應效率高，二氧化氯成品濃度高等優(yōu)點，但是投資費用太高，令很多中小企業(yè)很難接受。為了降低投資費用，簡化操作，本文在低負壓條件下制備二氧化氯，并進行了實際工程應用。

1　二氧化氯制備技術

1.1　工藝原理

還原法生產(chǎn)工藝制備二氧化氯，化學反應方程式如下：

30NaClO3+20H2SO4+7CH3OH=30ClO2+10Na3H（SO4）2+CO2+23H2O+6HCOOH

圖1　工藝流程簡圖

將貯槽內(nèi)的氯酸鈉溶液、濃硫酸和甲醇按照一定比例加入到反應器中，在低負壓條件下進行連續(xù)反應，產(chǎn)生二氧化氯氣體。反應過程中嚴格控制壓力及操作溫度。被曝氣的空氣稀釋后從反應器頂部由引風機送至尾氣處理塔使用。

反應殘液從反應器上部溢流至殘液槽，經(jīng)曝氣將溶解的二氧化氯吹出后，自殘液槽溢流口排至廢酸處理系統(tǒng)進行處理。

1.2　工藝特點

該裝置具有以下特點：操作簡單，易于控制、維修，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，產(chǎn)品價格低廉。

1.3　主體設備

該系統(tǒng)主體設備清單見表1。反應器材質(zhì)選用高純度鈦材，耐腐蝕性好；反應器的氣相容積大，有利于反應液的溫度穩(wěn)定。反應器循環(huán)泵所有與物料接觸部分為鈦材制作；后開門結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動部分可抽出，維修方便；運行穩(wěn)定，無噪聲。曝氣風機采用水環(huán)真空泵，曝氣氣量容易調(diào)節(jié)，壓力穩(wěn)定，運行穩(wěn)定，噪聲低。

表1　主體設備清單

1.4　物料消耗

該系統(tǒng)經(jīng)過設備單試、水聯(lián)動試車和化工投料，物料消耗詳見表2。從表2可以看出，物料消耗不高，比高負壓R8法消耗大，主要是因為比高負壓法少了酸性芒硝處理系統(tǒng)，降低了投資成本，反應殘液帶走了少量的物料，造成消耗高。

表2　物料消耗表

2　總結(jié)

本文利用甲醇在酸性環(huán)境和低負壓條件下還原氯酸鈉制備得到二氧化氯。該工藝簡單，操作容易，物料消耗不高，易于控制、維修，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，并得以工程實際應用。

[1]羅巨生.二氧化氯的制備方法及我國用于紙漿漂白的現(xiàn)狀[J].紙和造紙，2007，26（4）：48-50.

[2]袁坤.R8法二氧化氯制備系統(tǒng)及用途介紹[J].科技展望，2017,27（4）：67.

[3]孟慶海，劉清安，田禾，等.一種一體化的二氧化氯制備裝置[P].CN：203807156U，2014-09-03.□