專利名稱：一種二氧化氯發(fā)生器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在環(huán)保及水處理領(lǐng)域中應(yīng)用的二氧化氯發(fā)生器裝置，特別是一種以氯酸鈉、酸和還原劑作為反應(yīng)原料的可殘液分離的二氧化氯發(fā)生器裝置。
背景技術(shù)：
139-120120803二氧化氯是一種高效、廣譜、無“三致”(致癌、致畸、致突變)的殺菌劑，已廣泛用于水的消毒、殺菌、滅藻和氧化、脫色、脫臭處理。二氧化氯也是一種強(qiáng)氧化性氣體，有資料表明二氧化氯在空氣中含量達(dá)7-10%時(shí)，震動(dòng)、撞擊、摩擦、陽光、熱、電荷激發(fā)等均可導(dǎo)致爆炸，危及生命和財(cái)產(chǎn)安全。目前普遍使用的二氧化氯發(fā)生器是在使用現(xiàn)場以氯酸鈉(或亞氯酸鈉)、酸及還原劑為原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成二氧化氯(也有同時(shí)生成氯氣)，并將二氧化氯消毒劑投加到待處理水體中的裝置。也就是說將反應(yīng)產(chǎn)物二氧化氯、氯氣及殘液一同投加到待處理水中。因二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)品的技術(shù)水平、現(xiàn)場運(yùn)行的操控情況不同，可能造成反應(yīng)原料轉(zhuǎn)化率很低，則殘液中的未反應(yīng)原料(特別是氯酸鈉)殘酸等就一同被投加到水中，將對水體造成污染和危害。特別是將殘液一同投加到飲用水中，將影響水質(zhì)達(dá)標(biāo)和威脅人體健康。因此進(jìn)行二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)后殘液分離是必要的，近年有一些專利文獻(xiàn)介紹了可殘液分離的“二氧化氯發(fā)生裝置”(CN100424004C)和“四級塔式逆流二氧化氯發(fā)生器”(CN201580987U)。兩者均有可能實(shí)現(xiàn)殘液分離，但無法做到連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下殘液的連續(xù)自流排放；另外在非正常停機(jī)情況下，存在較大安全隱患等的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、正常操控或非正常停機(jī)狀態(tài)下設(shè)備操作安全可靠 、殘液可連續(xù)自流排出的殘液分離型二氧化氯發(fā)生器，且殘液經(jīng)中和處理后可實(shí)現(xiàn)殘液pH值達(dá)標(biāo)排放。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述裝置自上而下由反應(yīng)級、吹脫級和中和級累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板密封隔開，相鄰兩級之間設(shè)有穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的導(dǎo)流管；導(dǎo)流管上端設(shè)置有開口，所述開口與其上方隔離板下底面的最大垂直距離為Hi,其中字母i代表自上而下逐級遞增的每級編號，所述Hi ( 10cm，優(yōu)選l-5cm;導(dǎo)流管下端也設(shè)置有開口，所述開口與其下方隔離板上底面的最大垂直距離Mi > 0cm，優(yōu)選彡Icm ;除與中和級連通的導(dǎo)流管外，其它導(dǎo)流管穿過中部隔離板的伸出端大于Hi+1高度時(shí)，在該導(dǎo)流管伸出端的Hi+1高度范圍內(nèi)開氣口；與中和級連通的導(dǎo)流管穿過隔離板的伸出端伸入到倒U型管頂部高度以下位置時(shí)，在該導(dǎo)流管伸出端上且倒U型管頂部到其上方隔離板之間的高度范圍內(nèi)開氣口 ；每級液相內(nèi)均內(nèi)置有曝氣進(jìn)氣管，其中中和級曝氣進(jìn)氣管出氣端口位于導(dǎo)流管下端口以下位置；反應(yīng)級頂部設(shè)有抽氣管和原料液進(jìn)料管，反應(yīng)級設(shè)有進(jìn)水管，相鄰兩級之間設(shè)有排液連通管；中和級設(shè)置有進(jìn)堿管、倒U型管和殘液排空管，倒U型管頂部距離中和級頂板的距離范圍為O-lOcm，倒U型管一端插入中和級液相中并與中和級底板留有空隙，另一端設(shè)置在塔外并端口與中和級底部外側(cè)連接的殘液排空管連接，在位于塔外的倒U型管的頂部設(shè)置排氣閥。所述的多級塔式的反應(yīng)級為1-2級，吹脫級為2-4級。所述導(dǎo)流管與相鄰兩級之間的中部隔離板以密封方式連接。所述的曝氣進(jìn)氣管為Z型。所述的曝氣進(jìn)氣管安裝有鼓氣裝置；抽氣管安裝有負(fù)壓抽吸裝置；每級曝氣進(jìn)氣管分別連接流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。所述的中和級內(nèi)置pH傳感器。所述的原料液進(jìn)料管和進(jìn)堿管均安裝有計(jì)量泵和流量計(jì)。本發(fā)明的有益效果是:由于采用了兩端開口、中部開氣口的導(dǎo)流管和中和級中倒U型管的連通方式，將包括多級塔式反應(yīng)級、吹脫級和中和級的二氧化氯發(fā)生器連通，同時(shí)通過調(diào)節(jié)曝氣進(jìn)氣流量和抽氣出氣流量，將液相中吹脫而出的二氧化氯氣體及時(shí)排出，使得殘余的少量氣體在正常操控和非正常停機(jī)情況下，都不至于威脅到設(shè)備和操作人員的安全，確保了設(shè)備操作的安全可靠性；另外，反應(yīng)級和吹脫級的液體可通過導(dǎo)流管溢流到下一級，并最后溢流到中和級，在與堿液發(fā)生中和反應(yīng)后，從倒U型管中連續(xù)自流排出，從而實(shí)現(xiàn)了體系連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下殘液連續(xù)自流排放；塔內(nèi)各級在液下曝氣條件下，二氧化氯氣體從各級液體中吹脫而出，各級的二氧化氯吹脫氣在工藝前端曝氣和工藝后端抽氣的動(dòng)力共同作用下，由各級導(dǎo)流管的氣口沿著導(dǎo)流管上行到上一級，直至從頂部的抽氣管排出，從而實(shí)現(xiàn)了體系運(yùn)行的排氣連續(xù)性。再者，中和級設(shè)有進(jìn)堿管，將殘液中和后，通過PH傳感器在線檢測溶液PH值，并控制計(jì)量泵的加堿量，使殘液pH值達(dá)標(biāo)排放。簡言之，本發(fā)明確保了無論在正常操控還是非正常停機(jī)情況下設(shè)備操作的安全可靠性和連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下殘液連續(xù)自流排放及殘液PH值達(dá)標(biāo)排放。

附圖1為多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為實(shí)施例1中二氧化氯發(fā)生器的塔內(nèi)導(dǎo)流管氣液流向示意圖。附圖3為實(shí)施例2中二氧化氯發(fā)生器的塔內(nèi)導(dǎo)流管氣液流向示意圖。附圖4為實(shí)施例3中二氧化氯發(fā)生器的塔內(nèi)導(dǎo)流管氣液流向示意圖。圖中:1—反應(yīng)級，2—第一吹脫級，3—第二吹脫級，4—中和級，5—第一原料液進(jìn)料管，6—第二原料液進(jìn)料管，7—反應(yīng)級曝氣進(jìn)氣管，8—第一吹脫級曝氣進(jìn)氣管，9—第二吹脫級曝氣進(jìn)氣，10——中和級曝氣進(jìn)氣管，11——進(jìn)堿管，12——第一導(dǎo)流管，13——第二導(dǎo)流管，14——第三導(dǎo)流管，15——倒U型管，16——抽氣管，17—隔離板，18—第一排液連通管，19——第二排液連通管，20——第三排液連通管，21—排氣閥，22—?dú)堃号趴展埽?3——進(jìn)水管，24——第一吹脫級氣口，25——第二吹脫級氣口，26——中和級氣口，27——第一導(dǎo)流管上斜口，28——第二導(dǎo)流管上斜口，29——第三導(dǎo)流管上斜口，30——第一導(dǎo)流管下斜口，31—第二導(dǎo)流管下斜口，32—第三導(dǎo)流管下斜口
具體實(shí)施方式
[0029](I) 多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器結(jié)構(gòu)組成:結(jié)合附圖1和附圖2、3、4對本發(fā)明的多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器做進(jìn)一步描述。如附圖1，該多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器自上而下由反應(yīng)級1、第一吹脫級2、第二吹脫級3和中和級4累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板17密封隔開。相鄰兩級之間設(shè)有分別穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14 ;反應(yīng)級I頂部設(shè)有抽氣管16、第一原料液進(jìn)料管5和第二原料液進(jìn)料管6，反應(yīng)級I側(cè)面設(shè)有進(jìn)水管23，反應(yīng)級I與第一吹脫級2之間設(shè)有第一排液連通管18，第一吹脫級2與第二吹脫級3之間設(shè)有第二排液連通管19，第二吹脫級3和中和級4之間設(shè)有第三排液連通管20。中和級4 一側(cè)設(shè)置有進(jìn)堿管11和倒U型管15，倒U型管15頂部距離中和級4頂板的距離為5cm，倒U型管15 —端插入中和級4底板處，端口為45度斜口，斜口距離中和級4底端隔離板的最大高度為3cm，倒U型管15另一端設(shè)置在塔外并端口與中和級4底部外側(cè)連接的殘液排空管22連接，在位于塔外的倒U型管15的頂部設(shè)置排氣閥21 ；反應(yīng)級1、第一吹脫級2、第二吹脫級3和中和級4 一側(cè)上部分別內(nèi)置有反應(yīng)級曝氣進(jìn)氣管7、第一吹脫級曝氣進(jìn)氣管8、第二吹脫級曝氣進(jìn)氣管9和中和級曝氣進(jìn)氣管10，本發(fā)明中以上曝氣進(jìn)氣管均采用Z型結(jié)構(gòu)。其中，上述裝置中的導(dǎo)流管包括如下幾種結(jié)構(gòu):實(shí)施例1:如附圖2所示，導(dǎo)流管上端開口與其上方隔離板下底面的最大高度HpH2'H3均設(shè)置為5cm，第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14在其各自中部隔離板17下底面的2cm位置分別開有第一吹脫級氣口 24、第二吹脫級氣口 25和中和級氣口 26，各氣口直徑均為3cm ;導(dǎo)流管上端和下端未接觸到隔離板17，第三導(dǎo)流管14下端在中和級曝氣管10出氣端上方5cm處.[0038]實(shí)施例2:如附圖3所示，導(dǎo)流管上端開口與其上方隔離板下底面的最大高度HpH2'H3均設(shè)置為5cm，第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14在其各自中部隔離板17下底面的2cm位置分別開有第一吹脫級氣口 24、第二吹脫級氣口 25和中和級氣口 26，各氣口直徑均為3cm ;第一導(dǎo)流管12和第二導(dǎo)流管13長度為相鄰兩級高度的總和，第三導(dǎo)流管14長度為第二吹脫級3高度與1/2中和級4高度的總和，第三導(dǎo)流管14上端頂至第二吹脫級3頂板，下端在中和級曝氣管10出氣端上方5cm處。實(shí)施例3:如附圖4所示，導(dǎo)流管上端開口與其上方隔離板下底面的最大高度氏、H2, H3均設(shè)置為5cm，第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13和第三導(dǎo)流管14的下端只與各自相鄰下一級相通，而未伸入到相鄰下一級中，即導(dǎo)流管的下端開口與其氣口重合。(2) 多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器制作方法:上述的塔式裝置是由多級累疊密封焊接而成的。制作方法是:各導(dǎo)流管上下端按要求開口，并穿行密封焊接于各隔離板上；從最上端塔級開始，先焊上塔級頂板，然后焊上該塔級與下個(gè)塔級的級間隔離板17，以此制作，直至焊上中和級4頂板；再分別裝入反應(yīng)級曝氣進(jìn)氣管7，第一原料液進(jìn)料管5和第二原料液進(jìn)料管6等。中和級4是多級塔式裝置的底座，中和級4內(nèi)裝有中和級曝氣進(jìn)氣管10，插入深度為自頂部至中和級4的1/2高度以下5cm處，其他制作及安裝與上述塔級制作相似。在中和級4還需裝上倒U型管15，倒U型管15塔內(nèi)端口接至中和級4底板附近，其塔外端口與中和級底部外側(cè)連接的殘液排空管22連接，最后焊接中和級4底板。(3) 多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器操作及氣液運(yùn)行工藝流程:初始運(yùn)行前，先打開進(jìn)水管23，將多級塔式殘液分離型二氧化氯發(fā)生器灌滿水后，啟動(dòng)抽氣裝置(或打開射流水閥門)和鼓氣裝置，再啟動(dòng)原料進(jìn)料泵，將原料液經(jīng)計(jì)量泵和流量計(jì)計(jì)量輸送到反應(yīng)級1，調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量與抽氣流量，使液相中吹脫而出的二氧化氯氣體及時(shí)排出；原料液接觸反應(yīng)后，利用液位位差，從第一導(dǎo)流管上斜口 27溢流到第一導(dǎo)流管下斜口 30，即液體到達(dá)了第一吹脫級2，再從第二導(dǎo)流管上斜口 28溢流到第二導(dǎo)流管下斜口 31，即液體到達(dá)了第二吹脫級3，再從第三導(dǎo)流管上斜口 29溢流到第三導(dǎo)流管下斜口 32，即液體到達(dá)了中和級4中下部，再經(jīng)堿中和反應(yīng)后，在液位高于倒U型管15頂部位置時(shí)，中和級液體從帶排氣閥21的倒U型管15中連續(xù)自流排出。中和級設(shè)有進(jìn)堿管，將殘液中和后，通過PH傳感器在線檢測溶液pH值，并控制計(jì)量泵的加堿量，使殘液pH值達(dá)標(biāo)排放。體系液下曝氣條件下，二氧化氯氣體從各級液相中吹脫而出，所得的各級吹脫氣在工藝前端曝氣和工藝后端抽氣的動(dòng)力共同作用下分別由第一吹脫級氣口 24、第二吹脫級氣口 25和中和級氣口 26各自沿著第一導(dǎo)流管12、第二導(dǎo)流管13、第三導(dǎo)流管14并聯(lián)上行到上一級，直至從反應(yīng)級I頂部的抽氣管16中抽出；將液相中吹脫而出的二氧化氯氣體及時(shí)排出，使得殘余的少量氣體在正常操控和非正常停機(jī)情況下，都不至于威脅到設(shè)備和操作人員的安全，確保了設(shè)備操作的安全可靠性；二氧化氯氣體最終被射流水溶解，具體氣液相流向圖參見附圖2、3、4，其中附圖4中導(dǎo)流管下斜口與氣口均為導(dǎo)流管下端管道出口。在裝置可能長期停用前，或塔內(nèi)累積雜質(zhì)太多需清洗時(shí)，先停止原料供應(yīng)，讓水從進(jìn)水管23進(jìn)入反應(yīng)級1，經(jīng)流過其他各級，最后從倒U型管15排入下水管，如還需將塔內(nèi)液體全部排干，則在清洗后停水，再打開塔外各級的排液連通管，即可將塔內(nèi)各級的液體排干。
權(quán)利要求1.一種二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述裝置自上而下由反應(yīng)級、吹脫級和中和級累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板密封隔開，相鄰兩級之間設(shè)有穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的導(dǎo)流管；導(dǎo)流管上端設(shè)置有開口，所述開口與其上方隔離板下底面的最大垂直距離為Hi，其中字母i代表自上而下逐級遞增的每級編號，所述HiS IOcm;導(dǎo)流管下端也設(shè)置有開口，所述開口與其下方隔離板上底面的最大垂直距離Mi > Ocm ；除與中和級連通的導(dǎo)流管外，其它導(dǎo)流管穿過中部隔離板的伸出端大于Hi+1高度時(shí)，在該導(dǎo)流管伸出端的Hi+1高度范圍內(nèi)開氣口 ；與中和級連通的導(dǎo)流管穿過隔離板的伸出端伸入到倒U型管頂部高度以下位置時(shí)，在該導(dǎo)流管伸出端上且倒U型管頂部到其上方隔離板之間的高度范圍內(nèi)開氣口 ；每級液相內(nèi)均內(nèi)置有曝氣進(jìn)氣管，其中中和級曝氣進(jìn)氣管出氣端口位于導(dǎo)流管下端口以下位置；反應(yīng)級頂部設(shè)有抽氣管和原料液進(jìn)料管，反應(yīng)級設(shè)有進(jìn)水管，相鄰兩級之間設(shè)有排液連通管；中和級設(shè)置有進(jìn)堿管、倒U型管和殘液排空管，倒U型管頂部距離中和級頂板的距離范圍為0-lOcm，倒U型管一端插入中和級液相中并與中和級底板留有空隙，另一端設(shè)置在塔外并端口與中和級底部外側(cè)連接的殘液排空管連接，在位于塔外的倒U型管的頂部設(shè)置排氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的Hi為l-5cm，所述的Mi 為 > 1cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的多級塔式的反應(yīng)級為1-2級,吹脫級為2_4級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的導(dǎo)流管與相鄰兩級之間的中部隔離板密封方式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的曝氣進(jìn)氣管采用Z型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的曝氣進(jìn)氣管安裝有鼓氣裝置；所述的抽氣管安裝有負(fù)壓抽吸裝置；所述的每級曝氣進(jìn)氣管分別連接流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的中和級內(nèi)置有pH傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氯發(fā)生器裝置，其特征是所述的原料液進(jìn)料管和進(jìn)堿管均安裝有計(jì)量泵和流量計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、正常操控或非正常停機(jī)狀態(tài)下設(shè)備操作安全可靠、殘液可連續(xù)自流排出且達(dá)標(biāo)排放的殘液分離型二氧化氯發(fā)生器。其特征是自上而下由反應(yīng)級、吹脫級和中和級累疊成塔式結(jié)構(gòu)，各級之間通過隔離板密封隔開，相鄰兩級之間設(shè)有穿過中部隔離板并連通相鄰兩級的導(dǎo)流管；導(dǎo)流管上下端和中部均設(shè)有開口；每級液相內(nèi)均內(nèi)置有曝氣進(jìn)氣管；反應(yīng)級頂部設(shè)有抽氣管和原料液進(jìn)料管，反應(yīng)級設(shè)有進(jìn)水管，相鄰兩級之間設(shè)有排液連通管；中和級設(shè)置有進(jìn)堿管、倒U型管和殘液排空管。
文檔編號C01B11/02GK203065155SQ20122038526
公開日2013年7月17日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者包訓(xùn)祥, 黃娟風(fēng), 黃衛(wèi)華 申請人:南京理工水夫環(huán)?？萍加邢薰?br>