详细介绍:
焦作二氧化氯发生器不同工艺制作
1.LV酸钠工艺
采用LV酸钠和盐酸为原料进行反应,反应式如下:NaClO3 +2HCl = ClO2 +1/2Cl2 +NaCl + H2O该工艺最大的缺点是在二氧化LV产生的同时还有约占二氧化LV产量的一半的LV气产生;LV酸钠是火柴的原料,它的管理储存不仅要满足化学危险品的要求,还要满足原料的管理要求。实验结果表明,二氧化LV的有效转化率一般只有30-50%左右,并且受到反应温度和盐酸浓度的影响。要提高二氧化LV的转化率,必需保持较高的反应温度(约70-90℃)和加大盐酸的过剩量,但这同时又会导致副产物LV气产率的提高,使反应产物中LV气的含量增大。但即使提高反应温度,LV酸钠的二氧化LV转化率也处于低下水平,因此采用提高反应温度来增加LV酸钠的二氧化LV转化率的实际意义并不大。
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由于LV气的大量存在(理论上就有35%LV气存在),从严格上讲,已经失去了二氧化LV投加的最基本的意义,即降低水中三LV甲烷的含量。并且由于LV酸钠的转化率在实际运行中通常不足50%,这使得在投加量较高时,大量未反应的LV酸钠进入配水系统中,这不但是原料浪费的问题,而且使水中剩余的ClO3-的浓度较高,造成二次污染,同时在高酸性时该系统可能会产生大量的高LV酸根离子(ClO4-)、。正是由于以上诸多原因,在国外有关二氧化LV应用水厂的资料中,还未有上述LV酸钠工艺的报道。而国内有许多水厂使用LV酸钠工艺的二氧化LV发生器,其主要原因是国内LV酸钠工艺的二氧化LV发生器较亚LV酸钠工艺的二氧化LV发生器研制得比较早,用户在别无选择的情况只有使用LV酸钠工艺的二氧化LV发生器(即复合二氧化LV发生器)。
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2.亚LV酸钠工艺
上面已介绍该工艺有两种方法,都是两相原料系统,而第三种方法是从LV气衍生而来的,即用盐酸和次LV酸钠反应来代替LV气,与其它工艺相比,此法制备二氧化LV最佳,一方面没有采用LV气为原料,提高了操作安全性,另一方面亚LV酸钠完全转化为二氧化LV,没有造成原料损失。不管那一种方法,从反应方程式可见亚LV酸钠反应转化成二氧化LV,无LV气的产生,从而较大程度地节约亚LV酸钠原料的用量,潜在的副产物气体是LV气,其含量不足5%,其它的杂质离子在发生器的设计中可以得到很好的控制。实测二氧化率转化效率达95%以上。其系统都具有工艺简单、不需加温、设备容易操作及维护、产物中的二氧化LV纯度高达95%以上等优点。国外的二氧化LV发生器都是采用亚LV酸钠工艺,因为该工艺在反应柱中负压下瞬间反应完全,不需要盐酸过量,可能的副产物是亚LV酸根离子(ClO2-)和LV酸根离子ClO3-因为高纯二氧化LV发生器的投加量很低,所以这些副产物离子还不足以影响人体健康。
3.副产物的危害
对二氧化LV(ClO2)和其无机副产物ClO2-和ClO3-的毒性问题国内外学者已经进行了大量的研究。LV酸钠工艺由于反应不完全,导致大量的LV酸根离子进入水中,即使投加量很低也会使水中该指标偏高,而且其中的LV气副产物跟水中有机物反应会产生三LV甲烷等致癌有机物,直接危害健康。
通过实验测定亚LV酸钠工艺出口处的二氧化LV溶液,结果表明亚LV酸根离子(ClO2-)和LV酸根离子ClO3-的含量很低,二氧化LV纯度在95%以上。因此,在常规的水消毒浓度范围内,它们不会对人体造成不良影响,而且通过合理的优化,可以使它们在配水系统中的浓度降低到最小浓度。
无论哪种工艺,在饮用水消毒中都要求二氧化LV的纯度大于90%以上,在实际应用中才能减少和控制三LV甲烷等致癌有机物的生成;美国环境保护署(USEPA)则明确要求二氧化LV发生器生产二氧化LV的纯度最少要大于95%。可见,在饮用水消毒中高纯二氧化LV发生器较复合二氧化LV发生器更适合。
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