系列 二 氧 化 氯 发 生 器 系 统操作及维护手册

1、窗体顶端窗体底端您查询的关键词是： HYPERLINK /c?m=9f65cb4a8c8507ed4fece763105392230e54f7307b918d502884d713d1735b361b31a5a6767f4f1996963a3041b21f01afac2b71370023b491cb8f49daac925f6dde73203541c6171dc468afdc372fd621e04d98df0e90b9e74395b9a3d7c85523dd22756df3879c5b7003bb65e76240f4d0995f652c07bb9d2714f84e0423885344a136f3&

2、p=9e74d115d9c217f90be2953d54&user=baidu l baidusnap0 氯酸钠 HYPERLINK /c?m=9f65cb4a8c8507ed4fece763105392230e54f7307b918d502884d713d1735b361b31a5a6767f4f1996963a3041b21f01afac2b71370023b491cb8f49daac925f6dde73203541c6171dc468afdc372fd621e04d98df0e90b9e74395b9a3d7c85523dd22756df3879c5b7003bb65e76240f4d0

3、995f652c07bb9d2714f84e0423885344a136f3&p=9e74d115d9c217f90be2953d54&user=baidu l baidusnap2 水溶液浓度 。如果打开速度慢，可以尝试快速版；如果想保存快照，可以添加到搜藏。(百度和网页的作者无关，不对其内容负责。百度快照谨为网络故障时之索引，不代表被搜索网站的即时页面。)1 4100系列 二 氧 化 氯 发 生 器 系 统操作及维护手册 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2 4100系列 二 氧 化 氯 发 生 器 系 统 操作及维护手册 目 录 第一部分: 简介.3 A,操作

4、原理.3 图1.4 B,设计的安全性.5 C,反应物安全性参考信息.5 第二部分:二氧化氯发生器化学反应原理.6 第三部分:系统大小计算及化学药品使用表.7 化学药品使用表.10 水射器型号表.11 第四部分:安装.12 A,化学药品的危险性及安全知识.12 B,全面安装回顾.13 图2.15 第五部分:操作.16 A,化学反应物投加部分及控制.16 B,反应控制方法总览.16 C,二氧化氯发生器系统指示器.16 D,系统关闭程序.17 水射器工作曲线图.18 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3 第一部分: 简介 海卓4100系列二氧化氯发生器的设计原理是由亚氯酸

5、钠,次氯酸钠及盐酸反应生成二氧化氯. A,操作原理 海卓4100系列二氧化氯发生器是真空溶液型系统.此系统在低度真空下混合三种反应物溶液并分别控制其投加速率.反应物在真空条件下持续混合并产生二氧化氯,然后二氧化氯溶液立即进入一独立的水射器,在水射器内溶液会在水流中被稀释.此系统设计是相当安全的,因为反应物是在连续的真空条件下反应,且在水射器中被稀释到安全水平以前只有很小量的二氧化氯存在,并且存在的时间极短. 化学反应及用量的计算细节将会在第二部分及第三部分中介绍.在这些章节中将详细介绍反应物溶液投加率的计算. 下面的图1给出了系统图.每种反应物的投加量是由OV-110根据4-20mA的信号输出

6、自动控制的.亚氯酸钠投加量的自动控制基于水流量以及/或者余氯所允许的二氧化氯产量.次氯酸钠和盐酸的投加量的控制取决于其与亚氯酸钠的反应比例.盐酸的投加量也可以通过接收来自pH计的4-20mA信号来控制反应溶液的pH值. 二氧化氯发生装置是柜式安装(图1).装置外部也必须可以操作此系统.通常必须安装一个增压泵以提供不同的水压来操作水射器.提供给水射器的压力水是用来启动和关闭此系统的.为达到自动操作,水流量和/或者二氧化氯余留信号必须提供给二氧化氯的发生器.反应物溶液容器及管道外置于二氧化氯发生器. 在理想的操作条件下,亚氯酸钠到二氧化氯的转化率应达到95%以上.为达到操作的高效性必须保持三种反应

7、物的投加比率适当.反应物浓度的变PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 4 化及不准确的校准将会降低转化率. 图1 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 5 B,设计的安全性 为了最大的安全性,海卓4100系列二氧化氯发生器设计为真空溶液型系统.安全设计特点包括: 空操作:在稀释到安全浓度以前,反应物及产生的二氧化氯溶液均在真空条件下操作.这样避免产生压力而导致可能产生的爆炸. 小容量反应空间:反应物在一个仅能容纳50g二氧化氯溶液的容器(真空条件下)内连续混合并产生二氧化氯,然后二氧化氯溶液立即进入水射器,并在水中被稀释到低于5g/L的安全浓度.

8、 连续性,无间断操作:海卓4100系列二氧化氯发生器只在真空条件下操作,而且反应物的传送采用连续不间断的方式.这样可以使每种反应物以最佳比率混合.另外,这种真空操作设计比其它使用可能产生压力脉冲的化学计量泵的设计更为安全. 产物生成的连续性:海卓4100系列产生的二氧化氯即生成即使用,不需要任何储存罐或者反应容器.这是因为这种反应容器总是极容易产生危险的高浓度. 关闭安全特点:水射器一旦失去真空,系统就会立即停止反应物溶液的投加.水射器中的弹簧双止回阀阻止化学溶液倒流.这三种反应物的管道上可以安装一个通常闭合的电磁阀,这样可以防止由于虹吸而产生的偶而的投加或反应物混合的可能性.如果没有水流,水

9、射器供水管道中的流量开关也可以关闭电磁阀和控制阀.反应物的日用容器也应该装有低压报警器.这些低压报警信号会被输送到亚氯酸钠的控制阀中,以便在任何一种反应物中断后都可以立即关闭电磁阀和控制阀. C,反应物安全性参考信息 在安装工作开始以前,必须充分理解每种反应物的化学特性及安全知识.为了避免爆炸和化学药品泄漏的危险,所有的相关指示和化学特性必须被认PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 6 执行和充分理解.为把危险降到最低,安装以前必须确保认真检查,可以尝试参考以下信息: 1,二氧化氯化学特性说明表 2,二氧化氯原料安全数据表 3,亚氯酸钠操作手册(联系您的化学药品供应商)

10、 4,盐酸操作手册(联系您的化学药品供应商) 5,次氯酸钠操作手册(联系您的化学药品供应商) 第二部分:二氧化氯发生器化学反应原理 NaClO2, NaClO, HCl法 总概念:起初, HCl+NaClO反应生成氯气,然后氯气与NaClO2反应生成ClO2.在这种方法中,过量的HCl用来控制溶液的pH值以使反应结果最大化. 反应2-1:用NaClO和HCl反应生成氯气. 2-1 NaClO+HClNaOH+Cl2(g) 注意: 1,在第一步反应中,生成的氯气将在后续反应中与亚氯酸钠反应释放出二氯化氯. 2,必须加入足够的HCl以满足反应2-1的直接反应需要. 3,必须加入过量的HCl以中和反

11、应2-1生成的NaOH. 4,必须加入过量的HCl以使溶液的pH低于5.0. 反应2-2:如果生成的氯气没有迅速与亚氯酸钠反应,其将会被水解(2-2).因此,氯气产生后必须立即与亚氯酸钠反应. 2-2 Cl2+H2OHClO+HCl T1/2=50ms 反应2-3:在pH值高于5.0时,根据反应2-3 HClO会分解.可以通过过量的HCl维持溶液pH低于5.0来防止这一反应的发生. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 7 2-3 HClOClO-+H+ 反应2-4:氯气溶液将NaClO2转化成ClO2.前期反应是2-4.a,因为它反应速度非常快.根据反应2-4.a N

12、aClO2 100%转化成ClO2,亚氯酸钠中的钠与氯气结合生成氯化钠(NaCl).然而,慢速反应2-4.b和2-4.c也可能会发生. 2-4.a 2NaClO2+Cl2(g) 2NaCl+2ClO2(g) T1/2=80s 2-4.b 2NaClO2+HClONaCl+NaOH+2ClO2(g) 2-4.c 5NaClO2+4HCl5NaCl+2H2O+4ClO2(g) 第三部分:系统大小计算及化学药品使用表 化学特性:下面的计算给出了反应物的使用量,反应物和反应产物的分子量也在下面给出. 反应物: 1,HCl MW=36.46 (32%溶液,比重=1.159) 2,NaClO MW=74.

13、44 (12.5%溶液,比重=1.2) 3,NaClO2 MW=90.44 (25%溶液,比重=1.2) 反应产物: 1,ClO2 MW=67.45 2,NaOH MW=39.9971 3,NaCl MW=58.442 4,Cl2 MW=71 反应物要求:据第二部分中介绍的化学知识,本部分将介绍反应物最理想的配比要求.不准确操作或者不正确的校准将会引起二氧化氯生成效率的降低. 等式3-1-NaClO2:根据第二部分,理想的操作会使NaClO2 100% 的转化成ClO2.因此,理想的一分子NaClO2将会生成一分子的ClO2. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 8

14、3-1.a NaClO2(MW=90.44)ClO2(MW=67.45) 因此 3-1.b (1kg NaClO2) 67.45Cl0290.44NaCl020.746kg ClO2 和 3-1.c 1 kg ClO290.44NaCl0267.45Cl021.34kg NaClO2 化学药品重量到体积的转化:假设NaClO2的浓度为c比重为sg,利用下面的等式: 3-1.d (kg NaClO2) 100%c 1sg= NaClO2溶液的升数(c,sg) 注意:当c=25%,sg=1.2,在理想的操作条件下,4.47升(1.18加仑)NaClO2溶液可生成1kg二氧化氯. 等式3-2-NaC

15、lO:据第二部分,平衡式2-1和2-4,理想条件要求NaClO2与NaClO的摩尔比为NaClO2:NaClO为2:1. 3-2.a 2NaClO2(MW=90.44)NaClO(MW=74.44) 因此 3-2.b (1 kg NaClO2) 1274.44NaCl090.44NaCl020.412 kg NaClO 和 3-2.c 1kg NaClO290.44NaCl0274.44Cl022.43 kg NaClO2 3-2.d 1 kg ClO21.34kg NaCl021kg Cl021kg NaCl02.43kg NaCl020.551NaClO PDF 文件使用 pdfFacto

16、ry Pro 试用版本创建 9 化学药品从重量到体积的转化:假设NaClO的浓度为c比重为sg,用下面的等式: 3-2.e (kg NaClO) 100%c1sg=NaClO溶液体积(c,sg) 注意:当c=12.5%,sg=1.2时,在理想操作条件下3.68升(0.973加仑)NaClO溶液可以生成1kg 的 ClO2. 等式3-3-HCl:HCl有以下三种作用: A, 反应2-1的反应物:在这一反应中,我们可以看到NaClO:HCl的摩尔比率为1:1.考虑到HCl和NaClO的分子量和等式3-2d的结果,则 3-3.a (1kg ClO2)(12.0436.46HCl74.44 NaClO

17、) 0.551NaClOClO2=0.270 kg HCl B, 中和反应2-1产生的NaOH:为中和NaOH则NaOH与HCl的摩尔比为1:1.从反应2-1我们也可以看到NaOH与NaClO的摩尔比为1:1.因此,对NaClO与HCl的摩尔比提高了要求,这就使在3-3.a中的计算加倍. 3-3.b (1kg ClO2)0.270HClClO22=0.540 kg HCl C,进一步降低溶液pH值以防止HOCl的分解(反应2-3),促进最好的反应路径.因此,估计生成1 kg ClO2要在以上计算出的0.540kgHCl上再加上2.5%. 3-3.c (1 kg ClO2)0.270HClClO

18、21.025 =0.554 kg HCl 化学药品从重量到体积的转化:假设HCl的深度为c比重为sg,利用下面的等式. 3-3.d (kg HCl)100%c1sg=HCl溶液体积(c,sg). 注意:当c=32%,sg=1.159时,在理想的操作条件下生成1 kg 的ClO2PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 10 需要加入1.5升(0.396加仑)的HCl溶液. 化学药品使用表 注意:下面表格的计算是在理想条件下和标准的反应物溶液浓度下进行的.如果使用不同的化学溶液浓度,等式3-1,3-2,3-3也可以对所要求的进行计算. 公制单位 化学反应物投加率 ClO2 K

19、g/hr NaClO2(L/hr) 25%的溶液 NaClO(L/hr) 12.5%的溶液 HCl(L/hr) 32%的溶液 1 4.47 3.67 1.5 2 8.93 7.35 3.0 5 22.3 18.4 7.5 10 44.7 36.7 15 20 89.3 73.5 30 40 178.7 146.9 60 化学反应物总用量(30天) ClO2 Kg/hr 连续生产率 NaClO2 (m3) 25%的溶液 NaClO (m3) 12.5%的溶液 HCl (m3) 32%的溶液 1 3.22 2.64 1.08 2 6.44 5.28 2.16 5 16.1 13.2 5.40 10

20、 32.2 26.4 10.8 20 64.4 52.8 21.6 40 128.7 105.8 43.2 英制单位 化学反应物投加率 ClO2 Kg/hr NaClO2(gal/hr) 25%的溶液 NaClO(gal/hr) 12.5%的溶液 HCl(gal/hr) 32%的溶液 50PPD 1.12 0.92 0.376 100PPD 2.24 1.84 0.75 250PPD 5.6 4.6 1.88 500PPD 11.2 9.2 3.8 1000PPD 22.4 18.4 7.5 2000PPD 44.8 36.8 15 化学反应物总用量(30天) ClO2 连续生产率 NaClO

21、2 (gal) 25%的溶液 NaClO (gal) 12.5%的溶液 HCl (gal) 32%的溶液 50PPD 806 662 270 100PPD 1612 1324 540 250PPD 4030 3310 1354 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11 500PPD 8060 6620 2736 1000PPD 16120 13240 5400 2000PPD 32240 26496 10800 *水射器大小 有几种不同大小的水射器可以在4100系列二氧化氯发生器系统中使用.水射器和喉管的选择可以根据以下两点: 1,二氧化氯溶液在水射器中的存在浓度应该

22、不超过5g/L,这是缘于第四部分A所介绍的安全性考虑. 二氧化氯溶液的最大浓度可以根据二氧化氯的最大生成率和进入水射器(第15到20页水射器的工作曲线)中的最小水流量计算得出. 公制单位 系统投加量(kghr)(1000g1kg)水射器水流量(Lmin)(60min1hr)= 最大浓度(g/L) 英制单位 系统投加量(1bs天)(454g1 lb)(1天24hrs)水射器水流量(galmin)(3.78L1 gal)(60min1hr)=最大浓度(g/L) 下表给出了根据系统大小和水射器选择对二氧化氯最大浓度的估计值.估计值假设为零背压(通过水射器的水流量最小). 水射器型号表 系统投加量 C

23、lO2 lbs/天 系统投加量 ClO2 kg/hr EJ-1000 #5 喉管 EJ-1000 #2 喉管 EJ-5000 0.296 喉管 EJH-2000-CL2 0.500 喉管 50PPD 1 kg/hr 2.8 g/L 0.8 g/L 0.3 g/L - 100PPD 2 kg/hr 见注意事项 1.7 g/L 0.6 g/L - 250PPD 5 kg/hr X 4.2 g/L 1.5 g/L - 500PPD 10 kg/hr X X 3.0 g/L 1.2 g/L PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 12 1000PPD 20 kg/hr X X 见

24、注意事项 2.5 g/L 2000PPD 40 kg/hr X X X 5.0 g/L 注意:水射器的大小必须保证ClO2的最大浓度低于5.0g/L.这个表给出的值是在背压为零的情况,但在更高的背压下由于水射器中的水流速度也更大而使得浓度变低. 2,水射器必须能满足最大投加量的需求.可以使用一个比正常稍大的水射器.此使用手册中的水射器工作曲线图可以帮助选择最佳的水射器.小的水射器喉管需水量会比较少,需要的增压泵也会比较小. 注意:请查看第15页和第20页的水射器工作曲线图. 第四部分:安装 A,化学药品的危险性及安全知识 在安装以前,必须要充分理解每一种化学药品的特性及安全知识. 二氧化氯气体

25、在空气中的浓度高于10%或者压力大于76mmHg(1.46psig)时,非常不稳定并易爆炸.二氧化氯的水溶液浓度高于10g/L时,也有爆炸的危险.在这些情况下,如果遇到易燃的有机溶剂或可氧化材料,比如橡胶,软木塞或者硫磺就可能会引发爆炸.在高浓度的二氧化氯气体或者水溶液中,日晒,火花,热量和突然的压力冲击都有可能会引起爆炸.因此,在设计,安装和操作二氧化氯发生器等各方面都必须非常小心.* 另外,反应物和二氧化氯都具有极强的腐蚀性,因此操作时必须非常小心以避免泄漏,事故和人员伤害. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 13 此设备不适合在室外安装.应避免阳光直射,远离热

26、或火源.所有的设备使用合适的材料制作.(选择材料时可以参考下面列出的五种参考信息.)在安装前,所有设备都必须认真检查和清洁.周围区域都必须保持清洁并远离易燃类物质.设备的安装地点必须具备良好的通风条件,并随时都有足够的清水提供. 对于处理化学试剂泄漏知识与技能,必须要对工作人员进行严格的培训.一旦发现化学药品泄漏应立即采取措施防止继续泄漏,而且所有泄漏出的化学试剂都不能保持干燥.泄漏出的试剂应该用大量清水冲走. 最起码的,安装前必须认真查看以下参考信息: 1,二氧化氯化学特性表 2,二氧化氯安全资料 3,亚氯酸钠操作指南(联系您的供应商) 4,盐酸操作指南(联系您的供应商) 5,次氯酸钠操作指

27、南(联系您的供应商) *二氯化氯手册作者 Don Gates, Ph.D. 美国水研究协会,1998年版. B,全面安装回顾 海卓4100系列承担着控制化学药品的反应生成二氧化氯并将其稀释至小于5g/L的安全浓度的作用.然而也必须安装其它的设备以形成一个完整的系统.图2给出了一个完整系统的示意图.完整系统可以分为以下四个部分: 1,反应物供给系统:选择安装材料和组装这部分系统时,必须全面考虑反应物的化学特性以及参考文献.所有的供应都必须适于容器填充和清洗.一个PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 14 30天用的大量贮存罐与投加到日用罐的传送设备一体化.化学药品将从日用

28、罐中投加到海卓4100系列系统中.此设备必须能够连续向二氧化氯发生器系统供应药品.为达到向日用罐不间断供应反应物,必须采用合适的自动或手动控制方式.每一个化学反应物日用罐都要安装一个水平传感器.这三个水平传感器的继电器输出信号都要连接到控制亚氯酸钠的OV-110上.一旦接收到任何一个传感器的报警信号,电磁阀就会立即关闭,控制阀也会关闭. 2,增压泵,供水及溶液管道:这部分必须提供连续的供水到二氧化氯发生器.水流和压力必须足够满足二氧化氯发生器系统中水射器的最小工作要求.水射器的工作要求可见第17到第22页.二氧化氯发生器出口必须安装管道以传送二氧化氯水溶液到投加点. 3,二氧化氯发生器:海卓4100系列二氧化氯发生器可以自动控制二氧化氯水溶液的生成.必须能够连续供应此三种化学反应物及水流.对于自动控制投加还必须提供一个或者两个4-20mA的信号输入.二氧化氯发生器包括了水流开关,在水流量较小时关闭反应物的电磁阀和控制阀.三种化学反应物的投加率由OV-110系列的控制器来分别控制.关于OV-110的详细操作说明请参考海卓OV-110操作及维护手册. PDF 文件使用 p