[实用新型]一种安全的氯气发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学反应设备领域，具体涉及一种安全的氯气发生装置。

背景技术

不管是实验室还是工业需要，有时候会自制氯气，因为氯气为有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体，因此在制备的时候需要严格控制各个操作步骤，而提供一套安全的氯气发生装置是生产氯气的前提。目前用高锰酸钾和浓盐酸直接反应，无需加热即可反应得到氯气。但是该反应为固体和液体之间的非均相反应，在氯气制备过程中，直接滴加浓盐酸，仅在局部与高猛酸钾发生剧烈反应，反应时快时慢，无法预知和控制氯气的产生速度，如果产生速度过快容易导致反应器内压强过大，轻者使各连接处漏气或发生各装置相互因压强脱离开来，重者容易发生爆炸危险；如果氯气产生速度过慢，氯气发生装置内因压强过小容易发生其他反应装置的溶液倒吸入氯气发生装置的现象。另外因反应不均匀更容易导致高猛酸钾固体飞溅，堵塞各个出口或粘在反应器的器壁上，反应不充分，也容易出现危险事故。

因此，如何解决该问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供了一种安全的氯气发生装置，解决了上述的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种安全的氯气发生装置,包括反应器、液体加料罐和气体输出管道；所述反应器顶部设置加料口、搅拌器连接口和气体出口，所述反应器底部设置出料口，反应器内部设置与电机连接的搅拌桨；所述液体加料罐顶部连接加压器，底部穿过加料口连接喷头；所述气体输出管道开口处设置滤网，气体输出管道中间设置气体流量计。

上述中，通过加料口往反应器中添加高锰酸钾固体，液体加料罐底部连接喷头后安装在反应器的加料口处，往液体加料罐中添加浓盐酸，然后搅拌器在电机的带动下转动，同时打开加压器和加料罐的开关，浓盐酸在压力作用下沿着喷头内部的液流管道流到喷头表面，形成细流，喷到高锰酸钾表面，反应开始发生，产生的气体从气体出口沿着气体输出管道通入到气体储存罐或作为氯源进行下一步的反应，反应完成中生成的副产物可以溶于水，然后通过出料口排到相应的装置进行后处理。

上述中高锰酸钾固体在搅拌器的搅拌作用下，不可避免的是高锰酸钾飞溅到反应器器壁上，因此设置加压器的目的一方面是使浓盐酸流速更均匀，并产生一定的冲击力，能对反应器器壁粘的高猛酸钾进行冲洗，使反应更加充分。

上述中气体流量计的作用是可以观察并定量氯气的产生速度，从而可以根据需要调节浓盐酸的加入速度来控制反应速度。

优选的，所述喷头直径小于加料口直径，方便安装。

优选的，所述喷头直径为10-15cm，底部设置直径为0.2-0.5mm的通孔，所述喷头直径可以使浓盐酸液体的流动范围覆盖所有高猛酸钾固体，所述通孔直径可以使浓盐酸液流细分为很多小液流，使反应更加充分均匀，因此产气速度也更加均匀。

优选的，所述喷头侧面设置旋转开关，可根据需要调节喷头角度；另外也可以控制液流大小。

优选的，所述滤网目数为50-200目，可以更加有效地抵挡飞溅的高猛酸钾和浓盐酸，避免固体或液体溅入气体输出管道导致堵塞发生危险。

优选的，在滤网和气体流量计之间的气体输出管道位置处设置管道阀门，可以观察气体流量计的数值大小与理想值进行比较，从而更加有效方便的控制氯气的输出速度。

优选的，所述气体输出管道可进一步依次与缓冲装置、除水装置、氯代反应装置和尾气吸收装置连接；所述缓冲装置可以防止与气体输出管道出口端连接的其它装置中液体倒吸现象；所述除水装置可以除掉反应中随着氯气带出的水份，里面可以装入浓硫酸作为除水剂；所述氯代反应装置为下一步需要氯气作为原料的反应装置；所述尾气吸收装置一般装入碱性溶液如氢氧化钠水溶液，用于吸收多余的氯气，避免直接排入大气造成的环境污染和对人体的伤害。

上述中所有装置均是耐氯气腐蚀材料制成的，如反应器为搪瓷或玻璃材料，搅拌器的搅拌桨和气体输出管道是塑料，如聚亚苯基砜(PPSU)或聚四氟乙烯材料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：该装置通过在液体加料罐顶部连接加压器，底部穿过加料口连接喷头，在气体输出管道开口处设置滤网，在气体输出管道中间设置气体流量计，使氯气产生速度更加匀速可控，反应更加充分，装置更加安全，该装置结构简单、操作方便、设计合理，适用范围广，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为该实用新型的结构图。