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信息來源:m.li885800.cn | 發(fā)布時間:2023年03月17日
1.電解法
該方法由美國四價公司首先研制開發(fā)成功。其原料為食鹽,采用隔膜電解的方法制取二氧化氯,所制得的二氧化氯純度較低,一般在30%以下,同時混有Cl2、H2O2、O3等,且的含量較高,用于飲用水消毒是否能夠避免氯消毒的副作用,還很值得懷疑。另外,該方法制作設備造價較高,電極易于腐蝕,管理復雜,故目前已很少使用電解法二氧化氯發(fā)生器。
2. 化學法
化學法制備二氧化氯根據(jù)采用原料不同分為氯酸鈉和亞氯酸鈉兩種方法。
3.氯酸鈉工藝
以亞氯酸鈉為原料的二氧化氯生產(chǎn)方法統(tǒng)稱為高純發(fā)生方法,其二氧化氯發(fā)生器被稱為高純二氧化氯發(fā)生器。它包含兩種:一種是與(可以用HCl和NaClO反應來代替)反應,另一種是與鹽酸反應。其反應方程式如下:
2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl
5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + H2O
2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O
從反應方程式可見,亞氯酸|鈉與鹽酸反應氯的|大理論轉(zhuǎn)化率只有80%,而與反應氯的|大理論轉(zhuǎn)化率可以達到,從而較大程度地節(jié)約亞氯|酸鈉原料用量。由于前幾年國內(nèi)亞氯|酸鈉原料的價格較高,導致二氧化氯的生產(chǎn)成本較高,推廣應用較慢。然而目前隨著技術的改進,亞氯|酸鈉的生產(chǎn)成本大副下降,而且市場上還有25%亞氯|酸鈉溶液供應,它更經(jīng)濟更。以亞氯|酸鈉為原料所產(chǎn)生的消毒劑中二氧化氯含量較高,一般在90%以上,該法已在發(fā)達已廣泛應用。
三、 不同發(fā)生技術優(yōu)劣及副產(chǎn)物危害的比較
1.氯酸鈉工藝
采用氯酸鈉和鹽酸為原料進行反應,反應式如下:NaClO3 +2HCl = ClO2 +1/2Cl2 +NaCl + H2O該工藝大的缺點是在二氧化氯產(chǎn)生的同時還有約占二氧化氯產(chǎn)量的一半的產(chǎn)生;氯酸鈉是火柴的原料,它的管理儲存不僅要滿足化學危險品的要求,還要滿足原料的管理要求。實驗結果表明,二氧化氯的有效轉(zhuǎn)化率一般只有30-50%左右,并且受到反應溫度和鹽酸濃度的影響。要提高二氧化氯的轉(zhuǎn)化率,必需保持較高的反應溫度(約70-90℃)和加大鹽酸的過剩量,但這同時又會導致副產(chǎn)物產(chǎn)率的提高,使反應產(chǎn)物中的含量增大。但即使提高反應溫度,氯酸鈉的二氧化氯轉(zhuǎn)化率也處于低下水平,因此采用提高反應溫度來增加氯酸鈉的二氧化氯轉(zhuǎn)化率的實際意義并不大。
由于的大量存在(理論上就有35%存在),從嚴格上講,已經(jīng)失去了二氧化氯投加的基本的意義,即降低水中的含量。并且由于氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率在實際運行中通常不足50%,這使得在投加量較高時,大量未反應的氯酸鈉進入配水系統(tǒng)中,這不但是原料浪費的問題,而且使水中剩余的ClO3-的濃度較高,造成二次污染,同時在高酸性時該系統(tǒng)可能會產(chǎn)生大量的根離子(ClO4-)。正是由于以上諸多原因,在國外有關二氧化氯應用水廠的資料中,還未有上述氯酸鈉工藝的報道。而國內(nèi)有許多水廠使用氯酸鈉工藝的二氧化氯發(fā)生器,其主要原因是國內(nèi)氯酸鈉工藝的二氧化氯發(fā)生器較亞氯酸鈉工藝的二氧化氯發(fā)生器研制得比較早,用戶在別無選擇的情況只有使用氯酸鈉工藝的二氧化氯發(fā)生器(即復合二氧化氯發(fā)生器)。