[实用新型]一种在二氧化氯制备过程中应用的加料器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加料装置，特别涉及一种在二氧化氯制备过程中应用的加料器。

背景技术

近三十年来，二氧化氯作为一种新型消毒氧化剂，在发达国家已得到了广泛应用，是一种代替液氯的优良消毒氧化剂。经二氧化氯处理的水中不会产生通常用氯气消毒时形成的致癌物三卤甲烷，其安全性被世界卫生组织WHO列为AI级，具有广谱、速效、无毒、用量少、药效长、杀菌效果不受PH值限制等诸多优点，对部分细菌的杀灭率可达100％；使用二氧化氯消毒还可以氧化水中的一些还原性金属离子如Fe²⁺、Mn²⁺等，能够去除水中的铁、锰元素。

现阶段，我国的很多水厂也开始使用二氧化氯代替液氯对自来水进行消毒处理。当采用R11法制备二氧化氯时，其反应方程式见化学式1：

2NaClO₃+H₂O₂+2H₂SO₄＝2ClO₂+O₂+2NaHSO₄+2H₂O    1

在实际应用中，现有的采用R11法的各种二氧化氯发生器都是用文氏管加料器将液态氯酸钠、液态硫酸、液态过氧化氢三种液体原料和热空气首先进行气液混合，此时开始化学反应生成二氧化氯气体；然后将气液混合物送入气液分离器进行气液分离，生成的二氧化氯气体经管道导出，分离出的液体经管道导入反应釜进一步反应并持续生成更多的二氧化氯气体。因二氧化氯气体浓度超过10％时容易发生爆炸，这一过程通常必须在负压下进行，以便通过管道及时导出二氧化氯气体。

在以上过程中，气液混合和气液分离步骤都要求达到较高的效率，以提高整个系统的反应效率和二氧化氯转化率，并保证反应安全。这种方式的主要缺陷在于：第一，气液混合和气液分离二者本身是互相矛盾对立的步骤，从系统整体构成来看，文氏管和气液分离器的效率越高，整个系统中用于互相抵消的功就越高，即使出于成本和防腐性能的考虑而使用分离效率较低的折流式气液分离器，也仍有相当部分的功损耗在先进行气液混合再进行气液分离这个过程之中；第二，通常情况下，系统负压是由二氧化氯投加到水体处的水射器提供的，驱动原料进入文氏管的各种原料泵/阀所提供的正压对系统压力不仅没有贡献，还需要水射器提供额外的负压予以抵销，才能使系统负压保持在额定的范围之内，无形中增加了整个系统对于能量的需求；第三，从系统结构上来看，投料管/泵→文氏管气液混合器→气液分离器→反应釜这一系列系统构成较为复杂，各子系统的工作效率都不能达到或接近各自的最佳，而只能取系统整体平衡下的折衷值。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，通过加料器中的Y型混合加料管进行混料，将混液初反应生成的二氧化氯气体直接输送到气体输出管中，无需使用文氏管和气液分离器，使反应系统更加简化，提高了系统的工作效率。

本实用新型的在二氧化氯制备过程中应用的加料器，安装于反应釜的顶部，并与反应釜连接为一体结构；包括位于所述加料器内的Y型混合加料管，Y型混合加料管一侧的两根支管分别与两路输料管连通，另一侧与反应釜连通，用于混合两路液体原料进行初反应、并将混合后的液体原料投加到反应釜内。

优选地，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、并导出初反应形成的二氧化氯气体。

优选地，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；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合成段混合并进行初反应。

优选地，合成段的管壁上开设有复数个透气孔，透气孔与气体输出管相通，用于导出初反应形成的二氧化氯气体。

优选地，合成段沿混合液流动方向呈渐扩状。

优选地，加料器通过压力传感器和安全阀与气体输出管连通，用于控制生成的二氧化氯气体的压力和浓度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、加料器通过Y型混合加料管进行混料，将混液初反应生成的二氧化氯气体直接输送到气体输出管中，无需使用现有技术中的文氏管和气液分离器，使反应系统更加简化，可有效提高反应效率；

2、Y型混合加料管扩散段、收敛段的设计，使得液体原料在压力的作用下迅速雾化，成为气液混合状态；两种雾化的液体原料在Y型混合合成段混合并开始进行初反应，所产生的二氧化氯气体由合成段的管壁上开设的透气孔迅速导出，初反应效率更高。