[发明专利]一种制备二氧化氯的方法及设备

权利要求书

1.一种制备二氧化氯的方法，包括混料步骤、主反应步骤以及出成品输出步骤，其特征在于：

所述混料步骤中，将两种原料液分别经由两路输料管通入一加料器中，所述加料器安装于反应釜顶部并与反应釜连接为一体结构，所述加料器内包括一Y型混合加料管，所述Y型混合加料管一侧具有两根分别与所述两路输料管连通的支管，其另一侧与所述反应釜连通，所述两路原料液泵送至所述Y型混合加料管中后进行初反应，形成的所述初步反应混合液进入所述反应釜内；

所述主反应步骤中，所述初步反应混合液落入所述反应釜中的旋流板上并形成旋流，依次经过多层旋流板和位于所述旋流板下方的多层曝气板进行均匀混合和反应后，形成二氧化氯气体和反应残液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述混料步骤中，所述加料器还包括热空气输入管，热空气输入管位于Y型混合加料管的相应位置处，用于维持初反应所需反应温度并导出初步反应形成的二氧化氯气体；

所述主反应步骤中，所述反应釜中具有一连通各层所述旋流板和所述曝气板的导气管，所述导气管与所述反应釜上的气体输出管连通，所述各层旋流板和所述曝气板上生成的二氧化氯通过所述导气管进入所述气体输出管；

成品输出步骤中，所述生成的二氧化氯气体由所述曝气板提供的热气经所述反应釜上部的气体输出管输出，所述反应残液经所述反应釜下部的排液管道排出。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述混料步骤中，所述Y型混合加料管包括扩散段、收敛段及合成段，在扩散段和收敛段处，液体原料在压力作用下雾化形成气液混合状态；所述两根支管在各自的收敛段底部合并在一起形成合成段，雾化后的液体原料在所述合成段混合并进行初反应，并形成初步反应混合液；

所述主反应步骤中，所述每层旋流板包括彼此通过过液口连通的旋流槽，初步反应混合液在每层旋流板的相邻旋流槽内所形成的旋流方向彼此相反并通过旋流板下料管流入下一层旋流板上，最后一层旋流板上的初步反应混合液流入最上层曝气板上。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的制备方法，其特征在于：

两种原料液中，一种是硫酸水溶液，一种是氯酸钠和过氧化氢混合物水溶液，所述原料液中投加硫酸、氯酸钠和过氧化氢的摩尔比为(1.9～2.1)∶(1.9～2.1)∶(0.9～1.1)；

所述初步反应混合液在所述反应釜中保持旋流状态的时间大于或等于2小时。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述两条输料管外分别包覆有液态工作介质以对其进行加热，相应的，所述两条输料管包覆有液态工作介质的加热段处呈螺旋形缠绕状。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述反应釜上设置有紧急排液阀，用于在出现故障或需要紧急停机的情况下，将反应釜内的液体排空，不再产生二氧化氯气体。

7.一种制备二氧化氯的设备，包括顺次连通的加料器和反应釜，其特征在于：

所述加料器安装于反应釜顶部，并与反应釜连接为一体结构，所述加料器内包括一Y型混合加料管，所述Y型混合加料管一侧具有两根支管，分别与两路用于输入原料液的输料管连通；其另一侧与所述反应釜连通；

所述反应釜中由上而下依次设有多层用于形成旋流的旋流板和位于所述旋流板下方的用于提供上升热气的曝气板。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：

所述反应釜中具有一连通各层所述旋流板和所述曝气板的以导出二氧化氯气体的导气管，所述导气管与所述反应釜上的气体输出管连通，反应釜下部设有排出反应残液的排液管道。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：

所述每层旋流板包括旋流板底板、位于所述旋流板底板上端面外缘处的旋流板外壁，以及位于所述底板中部的构成所述导气管的导气孔，所述底板上表面设有旋流板挡板和多道从导气孔周边开始从内到外顺次设置的旋流槽壁，所述旋流板挡板由最内侧旋流槽壁径向延伸至旋流板外壁处；相邻旋流槽壁之间以及最外侧旋流槽壁和旋流板外壁间形成旋流槽；相邻旋流槽间的旋流槽壁上开设过液口，所述过液口交替分设于旋流挡板两侧，以使相邻旋流槽所形成的旋流方向相反，所述旋流槽对应的底板上设有向下一层旋流板或曝气板延伸的下料管，最后一层旋流板上的旋流槽对应的底板上设有向最上层曝气板延伸的下料管。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：所述反应釜中，相间设置的旋流板结构相同，且相邻设置的两个旋流板上的所述下料管设置于不同位置的旋流槽处。