化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器是一種采用化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成二氧化氯置，其性能包括反應(yīng)性能和設(shè)備的使用性能。這兩者決定了二氧化氯發(fā)生器技術(shù)水平是否，是否具價值的問題。目前采用的———鹽酸工藝的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器能滿足用戶基本要求，并且是一個具很好使用推廣前途置。但是，由于二氧化氯發(fā)生器的性能受到反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等因素的影響，降低了轉(zhuǎn)化率和得率。文中結(jié)合工作實際，對影響二氧化氯發(fā)生器的因素進(jìn)行了分析討論。反應(yīng)的naclo3轉(zhuǎn)化率及clo2得率的主要因素是反應(yīng)物濃度及比例（酸當(dāng)量濃度，naclo3溶液濃度），以及反應(yīng)壓力、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等。

1二氧化氯發(fā)生器的工作原理

———鹽酸工藝反應(yīng)式如下：

主反應(yīng)：naclo3+2hcl→clo2+0.5cl2+nacl+h2o

副反應(yīng)：naclo3+6hcl→3cl2+nacl+3h2o

以上兩個方程式，naclo3需要在一定酸度下被cl-（還原劑）還原轉(zhuǎn)化生成clo2和cl2。hcl既是還原劑，又提供反應(yīng)需要的酸條件，而實際完成的反應(yīng)不可能完按主反應(yīng)狀態(tài)完成，也不是按副反應(yīng)狀態(tài)完成，而是在主反應(yīng)和副反應(yīng)之間的某一種狀態(tài)下進(jìn)行的。

2影響clo2發(fā)生器性能的重要因素

2.1反應(yīng)物naclo3濃度

一般化學(xué)反應(yīng)中，提高反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度都利于反應(yīng)向生成物方向進(jìn)行。但naclo3溶液濃度過高，反應(yīng)生成物nacl在殘液中的濃度相應(yīng)也高，會在反應(yīng)器或投藥管中生成結(jié)晶，造成管路堵塞。

2.2酸當(dāng)量濃度、還原劑比例

naclo3溶液加酸達(dá)不到一定的酸當(dāng)量濃度，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率很低，速度很慢；作為還原劑cl-加入的量少，naclo3轉(zhuǎn)化率低，加入的量過多，反應(yīng)將向副反應(yīng)方向偏移，雖然naclo3轉(zhuǎn)化率高，但clo2得率低。

2.3反應(yīng)壓力

一般反應(yīng)降低壓力利于向生成體產(chǎn)物的方向進(jìn)行。二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)容器為密閉系統(tǒng)降低壓力利于向生成體產(chǎn)物的方向進(jìn)行。

2.4反應(yīng)器結(jié)構(gòu)

對于化學(xué)反應(yīng)能否按設(shè)計工藝要求進(jìn)行，反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計很重要，要讓反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)配置能滿足反應(yīng)工藝條件。如反應(yīng)物進(jìn)料位置、方式、生成物出料位置、方式，反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)流動狀態(tài)，需要加壓或減壓的方式。反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和配置，不但能使反應(yīng)過程順利完成，反應(yīng)過程能達(dá)到理想的轉(zhuǎn)化率或得率，還使得整個設(shè)備具很好的使用性能（安、可靠、故障率低）。

3clo2發(fā)生器性能的改進(jìn)措施

3.1反應(yīng)物naclo3
濃度、酸當(dāng)量濃度與還原劑比例一般采用的工業(yè)合成鹽酸，濃度30%左右，當(dāng)量濃度大約11。鹽酸在反應(yīng)中的，既提供反應(yīng)需要的酸當(dāng)量濃度，本身又是還原劑。在確定反應(yīng)工藝條件時應(yīng)考慮到加酸量大，酸當(dāng)量濃對提高naclo3轉(zhuǎn)化率利，及加酸量大，還原劑比例過高將降低clo2得率這兩方面因素。

經(jīng)一系列優(yōu)化試驗結(jié)果：naclo3溶液濃度在27%左右，naclo3溶液與鹽酸比例在1：1.2～1.5為合適。在此條件下可得到*化的naclo3轉(zhuǎn)化率（大于95%）和clo2得率（大于70%），并且在室溫條件下nacl不會結(jié)晶堵塞管道。

3.2反應(yīng)壓力

與鹽酸反應(yīng)，生成clo2、cl2兩者均為可爆體，在一定濃度下可能引起自爆。從安角度來講，負(fù)壓利于安操作。經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)，在其它條件相同負(fù)壓反應(yīng)比正壓反應(yīng)naclo3的轉(zhuǎn)化率大3%左右，clo2得率大2%左右。原因主要在于反應(yīng)體系壓力增大，體釋放量少，攪動能力變?nèi)酰磻?yīng)物接觸反應(yīng)所需的時間需更長等方面。為克服壓力對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及得率引起的影響，根據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，將原料在計量泵脈動壓力下，注入反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)沿混合攪動裝置呈脈動旋流狀流動，使得反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)的混合效果更好，效地反應(yīng)具理想的轉(zhuǎn)化率和得率。

3.3反應(yīng)器結(jié)構(gòu)

反應(yīng)器的設(shè)計中，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計原理，以及———鹽酸反應(yīng)工藝條件，反應(yīng)過程點的要求，在結(jié)構(gòu)上采用液相下進(jìn)原料上出產(chǎn)品的形式，下層釋放帶動上層反應(yīng)液攪動，通過反應(yīng)器內(nèi)添置混合攪動裝置，增進(jìn)液體充分混合，脈動旋狀管流式流動方式使反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)一個較平穩(wěn)的流動停留過程，避免出現(xiàn)反應(yīng)物在類似單級反應(yīng)器中可能出現(xiàn)的反應(yīng)物來不及反應(yīng)就出反應(yīng)器之外的直流現(xiàn)象，效地反應(yīng)物的停留反應(yīng)時間和反應(yīng)物料的理想轉(zhuǎn)化率。

4其他影響因素的改進(jìn)分析

發(fā)生器原料液的計量輸送設(shè)備，計量泵的：一是計量輸送原料液的流量，使其定量加注到反應(yīng)器內(nèi)，原料按比例完成反應(yīng)；二是提供液體流動的壓力，使其反應(yīng)后直接加注到帶壓管網(wǎng)水體中。計量泵是的動力設(shè)備，它的好壞，是二氧化氯發(fā)生器能否、穩(wěn)定、正常的關(guān)鍵。由于計量泵單向閥密封圈會因腐蝕、變型，造成密封不好，漏，經(jīng)常出現(xiàn)吸不上原料的情況。而更換密封圈也存在拆卸困難的問題。因此選用更換密封圈方便的單向閥計量泵，并意改換密封圈，使可靠性大大提高，故障率降低。反應(yīng)器制作材料的：按照反應(yīng)工藝條件獲得理想的轉(zhuǎn)化率和得率，使反應(yīng)器發(fā)揮可靠的使用性能。關(guān)鍵取決于反應(yīng)器的材質(zhì)和投藥管的材質(zhì)。經(jīng)過大量試驗，曾多種材料制作，但反應(yīng)器都在高酸度、高clo2濃度、高壓力條件下不能達(dá)到，很快出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。如pvc材料反應(yīng)器承壓能力較弱，玻鋼加工件也不能耐clo2的腐蝕，聚四氟乙烯材料加工件連接密封處會出現(xiàn)泄漏等現(xiàn)象。因此必須采用強的種金屬材料，才能效解決耐腐和耐壓要求。于是終采用鈦基材料表面化學(xué)鍍鉭，效地解決了難題。

5結(jié)論

通過對反應(yīng)物濃度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及材質(zhì)等因素的分析總結(jié)，提出了二氧化氯發(fā)生器的改進(jìn)措施。依據(jù)理論分析和大量對照試驗證明：由于確定了優(yōu)化的反應(yīng)物濃度、酸當(dāng)量濃度、還原劑比例以及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)（具足夠的反應(yīng)停留時間），優(yōu)化的工藝將使反應(yīng)盡可能按接近主反應(yīng)過程進(jìn)行，獲得理想的clo2得率和naclo3轉(zhuǎn)化率，從而在—鹽酸反應(yīng)體系實際的可靠性、性方面打下了堅實的理論基礎(chǔ)。