一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置，技术领域属于(C01B11/02)。传统二氧化氯制备过程的混合方式主要包括机械搅拌法、曝气搅拌法、梯级流动法、延长反应时间等，但这些方式对反应液的混合往往既不均匀又不充分，只对局部反应液起到搅拌作用，液体之间的接触最多只是颗粒表面点的接触，质量传递速率小，反应效率低，二氧化氯的转化率一般只在40％‑80％之间，更少的仅有30％左右。基于此，本发明专利技术设计的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置，五级化学高效发生系统在离心超重力场的工作环境下工作，离心超重力场发生系统的设计极大地强化了传质过程，极大地提高了二氧化氯发生的效率。具有体积小、费用低等特点，便于大面积推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置(一)
：本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置，
属于(C01B11/02)。(二)
技术介绍
：二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯消毒剂制备通常是将含有二氧化氯成分的盐类溶解后置于酸性条件下，用还原剂从盐类溶液中还原出二氧化氯，国内大多数工厂制备二氧化氯使用的化学原料一般为氯酸钠和亚氯酸钠，用盐酸和硫酸提供酸性条件，还原剂大致有盐酸、双氧水、二氧化硫、甲醇及氮肥等。只要具备这些基本条件都能制备出二氧化氯。为了提高二氧化氯的产率，除了保证反应原料的配方准确、反应温度和反应压力合适安全外，无一不在提高反应原料的混合效果上下功夫。为了使化学原料充分混合反应，使用的方法包括：机械搅拌法、曝气搅拌法、梯级流动法、延长反应时间等，但这些混合方式对反应液的混合往往既不均匀又不充分，只对局部反应液起到搅拌作用，液体之间的接触最多只是颗粒表面点的接触，质量传递速率小，反应效率低，二氧化氯的转化率一般只在40％-80％之间，更少的仅有30％左右。基于此，本专利技术设计的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置，五级化学高效发生系统在离心超重力场的工作环境下工作，极大地提高了二氧化氯发生的效率。(三)
技术实现思路
：1.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置主要由进料系统、五级化学高效发生系统、出气系统、排液系统、离心超重力场发生系统五大部分组成，其特征是：A.见图1，本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置设氯酸钠液进料口(1)、硫酸液或盐酸液进料口(2)、双氧水或甲醇进口(3)、空气进口(4)、空气均压室(5)、旋转轴唇形密封(6)、上端盖(7)、转子总承(8)、外壳体(9)、下端电机安装接盘(10)、旋转电机(11)、旋转电机轴(12)、残液排放管(13)、二氧化氯气体排放管(14)、装配螺栓标准件(15)、化学初级反应内室(16)、离心超重力场网状一级反应转床(17)、二级变速滞留反应环(18)、组装固定栓(19)、离心超重力场网状三级反应转床(20)、二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)、残液汇集槽(22)、残液排放口(23)、二氧化氯气体排放口(24)；B.见图2，本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置设氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水或甲醇进口(2.3)、氯酸钠进液分配腔(2.4)、空气进口(2.5)、空气均压室(2.6)、化学原料三等分旋流通道(2.7)；其特征是氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水或甲醇进口(2.3)、氯酸钠进液分配腔(2.4)、空气进口(2.5)组成进料系统，进料系统选用的氯酸钠、盐酸、硫酸、双氧水及甲醇由计量泵输送管定比定量自动进料；氯酸钠液进料口(2.1)设三通，预留单向旁通管，氯酸钠液进料口(2.1)所设的三通单向旁通管与残液排放管连通；C.见图2，本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠与盐酸作为化学原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、盐酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、盐酸在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应；D.见图2，本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠、硫酸与双氧水作为化学原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水从双氧水或甲醇进口(2.3)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、硫酸、双氧水在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应；E.见图2，本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠、硫酸与甲醇作为化学原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、甲醇从双氧水或甲醇进口(2.3)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、硫酸、甲醇在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应。2.
技术实现思路
1所述的五级化学高效发生系统的化学反应方程式为：A.当化学原料为氯酸钠和盐酸时，化学反应方程式为：2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2OB.当化学原料为氯酸钠、硫酸和双氧水时，化学反应方程式为：2NaClO3+H2SO4+H2O2→2ClO2+O2+Na2SO4+2H2OC.当化学原料为氯酸钠、硫酸和甲醇时，化学反应方程式为：30NaClO3+7CH3OH+20H2SO4→30ClO2+7CO2+10Na2SO4·NaHSO4+24H2O3.
技术实现思路
1所述的五级化学高效发生系统依次包括初级化学反应、一级离心反应、二级变速反应、三级超重力场反应、四级复合工作共五级二氧化氯气体化学高效发生过程，其特征是：A.见图1、图2，化学初级反应内室、空气均压室、化学原料三等分旋流通道形成初级化学反应系统；B.见图1、图6，离心超重力场网状一级反应转床、转子总承底盘、转子总承盖板形成一级离心反应系统；C.见图1、图6，二级变速滞留反应环、转子总承底盘、转子总承盖板、组装固定栓形成二级变速反应系统；D.见图1、图6，离心超重力场网状三级反应转床、转子总承底盘、转子总承盖板形成三级超重力场反应系统；E.见图1，外壳体(9)、上端盖(7)、下端电机安装接盘(10)、装配螺栓标准件(15)、二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)形成四级复合工作系统；二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)设残液汇集槽(22)、残液排放口(23)、二氧化氯气体排放口(24)；F.见图1、图6，
技术实现思路
1所述的离心超重力场网状一级反应转床、离心超重力场网状三级反应转床具有以下“网状”特征：a.离心超重力场网状一级反应转床、离心超重力场网状三级反应转床由若干层金属网叠加在一起卷圆后形成额定厚度及高度的圆筒；b.形成额定厚度及高度的圆筒的金属网本身具有网格眼，同时金属网与金属网叠加时存在空隙，因此圆筒具有毛细微孔、毛细微管的特征；c.形成额定厚度及高度的圆筒的金属网选用耐酸耐碱耐腐蚀的特殊材质。4.见图1，
技术实现思路
1所述的出气系统由二氧化氯气体排放管(14)、二氧化氯气体排放口(24)组成，其特征是：A.二氧化氯气体排放管(14)设电动阀、负压控制器、耐腐蚀负压风机，其作用是通过负压控制器控制耐腐蚀负压风机及电动阀的开启与关闭，调整二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)的负压指数后，使二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)内呈恒定的微负压状态；B.出气系统工作时，将二氧化氯气体抽吸至二氧化氯气体排放管(14)，二氧化氯气体排放管(14)外接二氧化氯气体使用之配套工程备用。...

【技术保护点】
1.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置主要由进料系统、五级化学高效发生系统、出气系统、排液系统、离心超重力场发生系统五大部分组成，其特征是：/nA.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置设氯酸钠液进料口(1)、硫酸液或盐酸液进料口(2)、双氧水或甲醇进口(3)、空气进口(4)、空气均压室(5)、旋转轴唇形密封(6)、上端盖(7)、转子总承(8)、外壳体(9)、下端电机安装接盘(10)、旋转电机(11)、旋转电机轴(12)、残液排放管(13)、二氧化氯气体排放管(14)、装配螺栓标准件(15)、化学初级反应内室(16)、离心超重力场网状一级反应转床(17)、二级变速滞留反应环(18)、组装固定栓(19)、离心超重力场网状三级反应转床(20)、二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)、残液汇集槽(22)、残液排放口(23)、二氧化氯气体排放口(24)；/nB.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置设氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水或甲醇进口(2.3)、氯酸钠进液分配腔(2.4)、空气进口(2.5)、空气均压室(2.6)、化学原料三等分旋流通道(2.7)；其特征是氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水或甲醇进口(2.3)、氯酸钠进液分配腔(2.4)、空气进口(2.5)组成进料系统，进料系统选用的氯酸钠、盐酸、硫酸、双氧水及甲醇由计量泵输送管定比定量自动进料；氯酸钠液进料口(2.1)设三通，预留单向旁通管，氯酸钠液进料口(2.1)所设的三通单向旁通管与残液排放管连通；/nC.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠与盐酸作为原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、盐酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、盐酸在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应；/nD.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠、硫酸与双氧水作为原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水从双氧水或甲醇进口(2.3)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、硫酸、双氧水在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应；/nE.本专利技术提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠、硫酸与甲醇作为原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、甲醇从双氧水或甲醇进口(2.3)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、硫酸、甲醇在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应。/n...

【技术特征摘要】
1.本发明提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置主要由进料系统、五级化学高效发生系统、出气系统、排液系统、离心超重力场发生系统五大部分组成，其特征是：
A.本发明提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置设氯酸钠液进料口(1)、硫酸液或盐酸液进料口(2)、双氧水或甲醇进口(3)、空气进口(4)、空气均压室(5)、旋转轴唇形密封(6)、上端盖(7)、转子总承(8)、外壳体(9)、下端电机安装接盘(10)、旋转电机(11)、旋转电机轴(12)、残液排放管(13)、二氧化氯气体排放管(14)、装配螺栓标准件(15)、化学初级反应内室(16)、离心超重力场网状一级反应转床(17)、二级变速滞留反应环(18)、组装固定栓(19)、离心超重力场网状三级反应转床(20)、二氧化氯气液两相四级复合工作室(21)、残液汇集槽(22)、残液排放口(23)、二氧化氯气体排放口(24)；
B.本发明提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置设氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水或甲醇进口(2.3)、氯酸钠进液分配腔(2.4)、空气进口(2.5)、空气均压室(2.6)、化学原料三等分旋流通道(2.7)；其特征是氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水或甲醇进口(2.3)、氯酸钠进液分配腔(2.4)、空气进口(2.5)组成进料系统，进料系统选用的氯酸钠、盐酸、硫酸、双氧水及甲醇由计量泵输送管定比定量自动进料；氯酸钠液进料口(2.1)设三通，预留单向旁通管，氯酸钠液进料口(2.1)所设的三通单向旁通管与残液排放管连通；
C.本发明提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠与盐酸作为原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、盐酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、盐酸在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应；
D.本发明提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠、硫酸与双氧水作为原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、双氧水从双氧水或甲醇进口(2.3)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、硫酸、双氧水在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应；
E.本发明提出的一种离心超重力场二氧化氯多级化学高效反应装置使用氯酸钠、硫酸与甲醇作为原料时，氯酸钠液从氯酸钠液进料口(2.1)、硫酸液从硫酸液或盐酸液进料口(2.2)、甲醇从双氧水或甲醇进口(2.3)、空气从空气进口(2.5)进入化学原料三等分旋流通道(2.7)，氯酸钠、硫酸、甲醇在化学原料三等分旋流通道(2.7)进行化学初级反应。


2.权利要求1所述的五级化学高效发生系统的化学反应方程式为：
A.当化学原料为氯酸钠和盐酸时，化学反应方程式为：
2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O
B.当化学原料为氯酸钠、硫酸和双氧水时，化学反应方程式为：
2NaClO3+H2SO4+H2O2→2ClO2+O2+Na2SO4+2H2O
C.当化学原料为氯酸钠、硫酸和甲醇时，化学反应方程式为：
30NaClO3+7CH3OH+20H2SO4→30ClO2+7CO2+10Na2SO4·NaHSO4+24H2O。


3.权利要求1所述的五级化学高效发生系统依次包括初级化学反应、一级离心反应、二级变速反应、三级超重力场反应、四级复合工作共五级二氧化氯气体化学高效发生过程，其特征是：
A.化学初级反应内室、空气均压室、化学原料三等分旋流通道形成初级化学反应系统；
B.离心超重力场网状一级反应转床、转子总承底盘、转子总承盖板形成一级离心反应系统；

【专利技术属性】
技术研发人员：余波，黄启瑞，刘泉，何荣华，张兰心，朱达全，
申请(专利权)人：绵阳师范学院，四川生态长城环保工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51