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电解、化学不同方法二氧化氯发生器
作者:jinfate   发布时间:2017/7/27 8:58:23   文章来源:本站   点击率:
电解、化学不同方法二氧化氯发生器在污水处理中的介绍
  1.电解法
  该方法由美国四价公司首先研制开发成功。其原料为食盐,采用隔膜电解的方法制取二氧化氯,所制得的二氧化氯纯度较低,一般在30%以下,同时混有Cl2、H2O2、O3等,且氯气的含量较高,用于饮用水消毒是否能够避免氯消毒的副作用,还很值得怀疑。另外,该方法制作设备造价较高,电极易于腐蚀,管理复杂,故目前已很少使用电解法二氧化氯发生器。
  2. 化学法
  化学法制备二氧化氯根据采用原料不同分为氯酸钠和亚氯酸钠两种方法。
  3.氯酸钠工艺
  以亚氯酸钠为原料的二氧化氯生产方法统称为高纯发生方法,其二氧化氯发生器被称为高纯二氧化氯发生器。它包含两种:一种是与氯气(可以用HCl和NaClO反应来代替)反应,另一种是与盐酸反应。其反应方程式如下:
  2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl
  5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + H2O
  2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O
  从反应方程式可见,亚氯酸钠与盐酸反应氯的最大理论转化率只有80%,而与氯气反应氯的最大理论转化率可以达到100%,从而较大程度地节约亚氯酸钠原料用量。由于前几年国内亚氯酸钠原料的价格较高,导致二氧化氯的生产成本较高,推广应用较慢。然而目前随着技术的改进,亚氯酸钠的生产成本大副下降,而且市场上还有25%亚氯酸钠溶液供应,它更经济更安全。以亚氯酸钠为原料所产生的消毒剂中二氧化氯含量较高,一般在90%以上,该法已在发达国家已广泛应用。
不同发生技术优劣及副产物危害的比较
  氯酸钠工艺采用氯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氯产生的同时还有约占二氧化氯产量的一半的氯气产生;氯酸钠是火柴的原料, 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,二氧化氯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。要提高二氧化氯的转化率,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氯气产率的提高,使反应产物中氯气的含量增大。但即使提高反应温度,氯酸钠的二氧化氯转化率也处于低下水平,因此采用提高反应温度来增加氯酸钠的二氧化氯转化率的实际意义并不大。 由于氯气的大量存在(理论上就有35%氯气存在),从严格上讲,已经失去了二氧化氯投加的最基本的意义,即降低水中三氯甲烷的含量。并且由于氯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,大量未反应的氯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氯酸根离子(ClO4-)、。正是由于以上诸多原因,在国外有关二氧化氯应用水厂的资料中,还未有上述氯酸钠工艺的报道。而国内有许多水厂使用氯酸钠工艺的二氧化氯发生器,其主要原因是国内氯酸钠工艺的二氧化氯发生器较亚氯酸钠工艺的二氧化氯发生器研制得比较早,用户在别无选择的情况只有使用氯酸钠工艺的二氧化氯发生器(即复合二氧化氯发生器)。

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