一、 二氧化氯發生工藝的優化設計
化學法二氧化氯發生器采用氯酸鈉與鹽酸反應，反應式如下：
主反應：NACLO3+2HCL→CLO2+0.5CL2+NALCL+H2O
副反應：NACLO3+6HCL→3CL2+NACL+3H2O
反應希望能按主反應式完成，即NACLO3轉化率高和獲得更高的CLO2收率，但許多因素將影響反應的進行，其中主要的影響因素為：
①應液中酸的當量濃度，酸濃度越高，反應NACLO3轉化率越高，反應速度越快；
②還原劑比例，該反應的還原劑為CL－，還原劑比例高，反應將以副反應式完成，獲得的是CL2，而不是CLO2（對于二氧化氯發生器應該是獲得的產物中CLO2比例越高越好）；
③反應應具有必要的反應停留時間，使原料能夠反應轉化為產物，一般來講，酸度越高，原料混合接觸良好，反應溫度高（分子遷移速度快相當于混合效果好），負壓爆氣（吸氣攪拌），都有利于提高反應速度，減少所需的反應停留時間。 對于發生工藝的優化設計，必須考慮諸多因素中影響zui大的因素，盡可能使反應工藝條件優化達到原料NACLO3轉化率高（利用率高），CLO2收率高，反應過程安全可靠，簡單更于實施。
紅荷公司在開發二氧化氯發生器階段，做了大量的優化條件試驗，發現酸度和還原劑比例是影響該反應的主要因素，（影響達到百分之幾至幾十），即氯酸鈉溶液和鹽酸的比例合適，使反應過程具有理想的酸度和還原劑比例，將保證反應過程NACLO2轉化率高，CLO2的收率較高，其它因素如反應溫度，壓力都不是主要因素（同樣原料比例下具有百分之一至二的收率差距），并且溫度和壓力的影響是可通過優化反應器設計（更好混合，具有足夠反應停留時間）加以解決的。所以，濰坊紅荷公司的二氧化氯發生器采用雙計量供料系統，確保原料進料比例準確；采用具有足夠反應停留時間的脈動助混濃度梯度流式反應器，確保原料在反應器內反應*，這種優化的設計工藝，使得濰坊紅荷公司的二氧化氯發生器的工藝指標較高。目前國內*的行標（中國環境保護產品認定技術條件HCRJ－067－1999）中 關于二氧化氯發生器的幾個主要技術參數為：
① CLO2發生能力，可以CLO2計也可以有效氯計不得低于額定指標（如15000型設備小時有效氯產量不低于15000克）；
② 二氧化氯（以有效氯計）占總有效氯的質量百分數不少于55%（原料比例控制合適，百分比就高）；
③ 主要原料氯酸鈉的轉化率不低于60%（酸度不夠，反應停留時間不夠，原料轉化率就低）。
濰坊紅荷公司的企標中的相應技術指標為：
① 發生器產量不低于額定指標；
② 二氧化氯（以有效氯計）占總有效氯的質量百分數大于60%；
③ 原料氯酸鈉的轉化率大于80%。 濰坊市產品質量監督檢驗所zui近一次檢驗結果（2005年7月5日）相應數據為：①二氧化氯產量大于額定值（500型設備數據為534克/H）；②二氧化氯合總有效氯質量百分數為87%；③氯酸鈉轉化率為84%。
以上公司企標和產品檢驗報告可提供山東省*備案原件和檢測報告原件供用戶審閱，以防做假和商業欺騙宣傳。對于有些企業宣傳其產品的技術性能如何好，希望用戶同樣審閱其企業標準和部門（正式產品檢測）的檢測報告，如果企標都不敢訂高，產 品的技術指標能達到那么高嗎？
有些企業稱NACLO3轉化率高達85%，這沒有實際意義，只要酸的比例高，轉化率超過90%以上也容易達到，但反應將按副反應完成，CLO2得率低，對二氧化氯發生器而言沒有意義。另提到其收率為80%，這收率指什么？太含糊，應該是產量中二氧化氯的比例越高越好，以二氧化氯占有效氯百分數計。
二、 加熱問題
對于一般化學反應來說，加熱溫度高，分子遷移速度快，分子更活躍，有利于加快反應速度，但氯酸鈉與鹽酸反應只要達到一定酸度和具有還原劑，反應速度本來就很快，濰坊紅荷公司經一系列試驗，發現在優化的反應條件下溫度對提高反應產量或CLO2得率影響并不大，相反還有許多不利因素：
① CLO2是見光受熱易分解的物質，加熱反應溫度越高，越容易造成CLO2分解（有些企業發生器產物中二氧化氯比例低，與些因素有很大關系）。如果二氧化氯分解量大，速度快還可能引起反應器爆裂；
② 目前其它企業的反應器基本上都是塑料 材質的，用反應器外水浴加熱方式，導熱效果很差，水浴控制溫度如果是80。C以上，內部反應液溫度是多少？
③ 塑料反應器在高溫下會軟化，影響承壓能力。長時間高溫使塑料反應器老化加快，使用壽命縮短；
④ 電加熱元件在有酸氣、CLO2氣環境下，極易腐蝕，，有可 能出現電接點過熱，打火現象，引發設備自燃（加熱型設備在使用中出現過多起此類事故）；
⑤ 加熱反應大大增加了發生器的使用功率，每年多花費的電費數萬元。
國外商用型二氧化氯發生器就設備加熱反應的設備，國內有些企業在化學法二氧化氯發生器設備中采用加熱反應工藝，并不是經過大量科學試驗，是從優化反應提高得率確定的，一些是沿襲電解法發生器的加熱反應工藝，生搬硬套來的，有的是從商業角度考慮增加設備賣點。還有的是仿制別人設備追求與已有設備的創新點，到底加熱反應是否科學？是否*化？可以說這些企業沒有科學試驗依據。
濰坊紅荷公司是國內二氧化氯發生器的發明單位，是有較強的開發和技改能力，如果加熱反應工藝使反應效率更高，這么多年難道就搞不出加熱式反應設備，如需要可能紅荷公司的加熱方式和手段會比這些企業更*，更合理，更具有安全適用性。
濰坊紅荷公司一貫在經營中，在產品開發中本著科學的態度，實事求是。追求反應工藝的優化，通過原料比例的準確，原料混合效果強化，具有足夠的反應停留時間，在不加熱條件下所達到的工藝指標明顯高于其它企業，而且設備使用的安全可靠性得到提高，故障率更低，更節能。
三、 負壓反應式和正壓反應式設備的比較
濰坊紅荷公司是負壓式二氧化氯發生器的發明單位，許多年一直生產、推廣負壓式設備。到目前為止，紅荷公司的負壓式設備仍處于國內同行中技術水平和質量水平（如全程負壓操作更安全，停機沒有CLO2氣體揮發出來，流量顯示直觀，計量準確等）。正壓式設備的產生是因為負壓式設備在實際使用中有許多局限。如不能帶壓投加到供水管道中，不能投加到高位水體中，不能遠距離加藥（不能因射流器出口壓力大或阻力大影響射流器抽吸負壓能力，使其不能實現反應器的負壓反應）。上以往的發生器都是負壓式，紅荷公司大膽創新，*能帶壓反應不、帶壓直接投加的正壓式發生器，有效解決了困難現場使用要求。使二氧化氯發生器的使用范圍更寬，更方便。可以說正壓式設備的出現是二氧化所發生器的重要技術進步。紅荷公司從1997年開發試用至今用戶已有數千家，紅荷公司每年的發生器銷售中正壓式發生器占的比例逐年增加，目前已占到90%左右，成為被用戶接受的主導產品，其它企業如華特在紅荷公司推出一年多后也宣傳其有正壓式設備（可看華特產品說明書，有正壓系列和負壓系列）其正壓式設備技術參數說明適用于投加點壓力小于0.3M/PA的水處理場所。但國內包括華特等其它企業的正壓式發生器在使用中出現很多問題，主要是反應器在帶壓條件下的耐腐問題沒有解決，可以說華特的正壓式發生器技術質量不過關，推廣是失敗的。目前在市場競爭中遇到與紅荷公司競爭項目時，華特宣傳正壓式發生器不安全，得率低，首先要華特實事求是的回答幾個問題：①華特仿制紅荷公司正壓式發生器有沒有做工藝實驗，如壓力對反應器得率的影響，是否有科學的試驗數據證明正壓反應的得率就低；②華特產品說明書中，正壓式發生器性能特點明確說明反應轉化率高，按有效氯計CLO2含量大于70%，與負壓式發生器的有關參數一樣，并未說明正壓式比負壓式得率低，轉化率低，這是不是虛假的欺騙宣傳，如何自圓其說。
二氧化氯發生器在傳統的意識中是不安全的有可能會發生爆炸，所以國內外發生器工藝一直都是采用負壓式爆氣，但射流爆氣又對使用范圍有很多局限。如在射流器后再用一臺泵加壓投藥，要解決泵的耐腐、系統配合等問題非常困難，既增大成本，使用又麻煩，故障特多。這引發了開發新工藝的動機。濰坊大學以前是兵器工業部學校，化工學院在火工品、安全工程專業具有優勢。經過試驗和分析CLO2發生過程中引起爆炸的因素和條件。發現只要在反應器中消除氣相聚集，就不可能發生CLO2爆炸，所以采用防氣相聚集的全液相反應工藝就解決了正壓反應中可能出現
的安全問題。
對于正壓反應工藝中原料轉化率和CLO2得率問題
① 先從資料顯示CLO2在水中的溶解度是比較大的，并且隨著壓力增大，溶解度增大，反應器壓力為0.1M/PA時，CLO2的溶解度大于3萬MG/L，實際反應時反應液中二氧化氯濃度也只在2萬多MG/L，所以在正壓反應中二氧化氯溶解在水中完成液相反應沒有問題；
② 氯酸鈉與鹽酸反應不是可逆反應，只要氯酸鈉和鹽酸反應條件合適，并不會因為反應液中CLO2濃度高影響氯酸鈉反應轉化，所做的負壓反應與正壓反應對照實驗中，在其它條件優化前提下（原料比例，反應時間，混合效果）正壓反應（0.3M/PA）的氯酸鈉轉化率和CLO2得率幾乎沒有影響。前面所列的濰坊市產品質量監督檢驗所的檢測報告中有關技術參數就是正壓式發生器實際所測數據，可見各項指標即大于行標，也高于其它企業的企標。
而正壓式發生器開發成功，使中國二氧化氯發生器的技術水平得到大大提升。
① 適用范圍更寬，對于帶壓的供水管，高位水塔等加藥現場都能直接加藥。
② 采用計量泵輸送原料和轉子流量計計量顯示，使原料進料計量更準確，更直觀。
③ 用計量泵后使二氧化氯發生器的控制水平得到提高，陸續 開發出流量在線控制和余氯在線控制，遠傳*控制方式。
④ 可以不用壓力水射流器，簡化了投加工藝，降低用水量，降低了運行能耗。
⑤ 操作更簡便，真正能實現無須專人值守，隨制水系統運行能自動開、停機等比加藥，在停水、停電、缺料能自動報警，停機。
正壓式發生器目前其它企業技術不過關，主要是反應器耐腐問題沒有解決，負壓式發生器的反應器國內外幾乎都是用PVC材料，但同樣用于正壓式發生器則因高酸度，高二氧化氯濃度條件下壓力越大，對塑料的腐蝕溶脹速度越快，使用壽命就越短。濰坊紅荷公司經一系列開發試驗采用鉭鈦合金材料制造的反應器有效解決了耐腐、耐壓問題，使用安全可靠（zui早用的安陽自來水公司已近六年仍然未見損壞），而負壓式的PVC反應器正常使用壽命一般也就1－3年，可見鉭鈦合金反應器的使用壽命要比負壓式發生器的PVC反應器使用壽命還要長。
四、 小結
1、 首先不要理解為濰坊紅荷公司的發生器只是正壓式的，而其它企業是負壓式的。濰坊紅荷公司本是負壓式發生器的發明單位，到目前為止負壓式發生器的技術性能，產品質量都要優于其它企業同類產品。正壓式發生器是可以在正壓條件下完成化學反應、帶壓直接加藥，在常壓或負壓條件下使用負壓式發生器設備配置，工藝流程都是相同的，只是反應的材料用特制合金后成本有所增加，但使用可靠性更好，壽命更長。
2、 各企業的二氧化氯發生器的技術性能優劣，不在于其工藝條件中加熱溫度高低，反應壓力高低，應看其整個工藝條件是否優化，設備結構、配置是否合理，具有實用性、可靠性。應從其企業標準、部門的檢測報告，比較其氯酸鈉的轉化率，CLO2得率是否高，這些技術指標高，當然產品的工藝是優化的。在優化情況下實現產量，操作越簡單，部件越簡化，運行成本越低，使用故障越低，使用壽命越長，其發生器的技術水平、產品質量就越好。3、 濰坊紅荷公司的發生器不用加熱，可帶壓反應直接加藥。使得設備運行電耗功率比加熱式低。不用大流量壓力水帶射流器，節省用水，節省供水泵電耗，供水管徑小，工程費用節省，配套工程簡化。并且發生器的運行技術指標高于行標，也高于華特等其它企業，這就說明紅荷公司的二氧化氯發生器的技術比其它企業*。
關于二氧化氯在水廠使用的討論（負壓）
隨著社會的進步與發展，國家新水質標準的強制執行（2007年7月1日）。在水處理行業，二氧化氯替代lv氣是大趨勢。lv氣和二氧化氯不論在使用上、性質上都有很大的不同。二氧化氯需現場發生，而且是一個復雜的化學制取過程，其轉換效率不但取決于二氧化氯的制取設備，還取決于操作人員的技術水平、現場條件及原材料質量等。
（1）現場操作人員：
由于現場操作人員絕大部分對二氧化氯發生器無感性和理性上的認識，所以對現場人員必須進行強化培訓，讓其懂原理、基本結構、反應特點、反應條件，從而讓他們能夠在運行過程中提高反應效率，否則不但效率下降，浪費原料，增加成本，而且可使大量未反應的原料及其副產物直接進入水體污染水質，危害人們的身體健康。（由于二氧化氯發生器的應用范圍很廣，用戶使用的目的不同對發生器運行狀態也不同，在飲用水廠為了保證水質應建立一套嚴格管理體系。）
（2）現場條件：
由于用二氯化氯代替原加氯系統，所以對室內溫度、投加管線提出了更高的要求。
①因發生器運行時需大量空氣，而在北方冬季室外溫度在zui低零下30攝氏度，所以在進氣、進料溫度應提出要求或采取措施。
②用lv氣時管線為氣相，而二氧化氯是氣液混合，在使用原有工藝管線易造成氣阻及局部二氧化氯超出安全濃度造成微爆，從而影響發生器的穩定運行，所以必須對直角上行彎，進行改造。
（3）原材料質量：
經過我們近兩年的運行發現，在使用某某生產的氯酸鈉時（符合GB/T1618——1995標準）在反應釜液管出一種象泡泡糖一樣的粘稠物（*運行）這個問題一直沒有定性，而使用山東、大連、內蒙古等產品時無此現象。在使用鹽酸時發現在生產廠家為防止*的揮發，在鹽酸表面放一層石臘以防止揮發不正規小廠用廢機油防止揮發（據送貨了解）這樣存堵濾網或粘在進出單向閥小球上，造成進料不準，并影響發生器的安全運行（現采取措施規定原料罐zui低液位，并每年清洗一次原料罐，效果比較理想）。
（4）工程設計人員：
由于二氯化氯在國內水廠大規模采用的比較少，沒有成形的經驗可以借鑒，所以大部分設計人采用的效氯的概念來折算設計（1：2.63），而二氧化氯具有遇光、熱分解、遇爆氣逸出等特點，而這在使用lv氣時是不必重點考慮的。①南方水廠的沉淀池 、濾池是露天的（成都某水廠（4＊104m3/d工藝流程較短），反應池進口余CLO2 0.8mg/L，沉淀池出口CLO2 0.2mg/L，遇光分解問題十分嚴重。），北方水廠因建筑風格不同所以采光也不同，因此影響不一。②水廠的工藝過程中跌水較多，也可造成部分二氧化氯損失。③二氧化lv比lv氣氧化能力更強，所以在以前用lv氣不能氧化的物質，現在能夠氧化，必將增加一部消耗。④二氧化氯化學性質十分不穩定，自然分解較快，而各水廠因規模及工藝的不同，各部停留時間不同，影響也不盡相同。所以設計量與實際消耗量有較大偏差。綜上所述，在各種專業技術資料介紹的二氧化氯的氧化殺菌能力強，而發生器的效率現場測量十分因難。如果在應用中出現問題，必然把矛盾推向生產廠家。為了更好的把產品推向市場，生產廠家必須擔負起發生器以外的職責，培育成熟型客戶。
建議：
1、發生器產出為氣液混合物，但氣相占絕大部分，建議改造水射器，使其更加節水并降低管線直徑。
2、配備簡易比重計，從而對原料的配制進行檢測。
3、計量泵采用可進行排氣的出口單向閥，并配備耐酸堿壓力表、量筒。便于用戶校泵。
4、在發生器出口管線加裝進氣閥，便于用戶調整反應釜內液位，控制實際的*反應時間。（可減少反應釜的進氣量，從而減輕電加熱負擔并有利于降低反應液溫度，減少二氧化氯出液在輸送中因溫度高造成的分解。）
5、規定出液管溫度，間接控制反應釜內反應溫度。
以上僅代表個人觀點，請批評指正。
