劉清安，程 燕，張 斌

（山東山大華特科技股份有限公司，山東 濟(jì)南 250061）

目前，二氧化氯制備技術(shù)大多采用高負(fù)壓條件下甲醇或雙氧水還原氯酸鈉而得到二氧化氯氣體，被反應(yīng)器內(nèi)蒸發(fā)出的水分稀釋、冷卻后，進(jìn)入吸收塔，被冷凍水吸收得到二氧化氯溶液（R8法）[1-2]。該法具有反應(yīng)效率高，二氧化氯成品濃度高等優(yōu)點(diǎn)，但是投資費(fèi)用太高，令很多中小企業(yè)很難接受。為了降低投資費(fèi)用，簡(jiǎn)化操作，本文在低負(fù)壓條件下制備二氧化氯，并進(jìn)行了實(shí)際工程應(yīng)用。

1　二氧化氯制備技術(shù)

1.1　工藝原理

還原法生產(chǎn)工藝制備二氧化氯，化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

30NaClO3+20H2SO4+7CH3OH=30ClO2+10Na3H（SO4）2+CO2+23H2O+6HCOOH

圖1　工藝流程簡(jiǎn)圖

將貯槽內(nèi)的氯酸鈉溶液、濃硫酸和甲醇按照一定比例加入到反應(yīng)器中，在低負(fù)壓條件下進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化氯氣體。反應(yīng)過(guò)程中嚴(yán)格控制壓力及操作溫度。被曝氣的空氣稀釋后從反應(yīng)器頂部由引風(fēng)機(jī)送至尾氣處理塔使用。

反應(yīng)殘液從反應(yīng)器上部溢流至殘液槽，經(jīng)曝氣將溶解的二氧化氯吹出后，自殘液槽溢流口排至廢酸處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

1.2　工藝特點(diǎn)

該裝置具有以下特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，易于控制、維修，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，產(chǎn)品價(jià)格低廉。

1.3　主體設(shè)備

該系統(tǒng)主體設(shè)備清單見(jiàn)表1。反應(yīng)器材質(zhì)選用高純度鈦材，耐腐蝕性好；反應(yīng)器的氣相容積大，有利于反應(yīng)液的溫度穩(wěn)定。反應(yīng)器循環(huán)泵所有與物料接觸部分為鈦材制作；后開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分可抽出，維修方便；運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)噪聲。曝氣風(fēng)機(jī)采用水環(huán)真空泵，曝氣氣量容易調(diào)節(jié)，壓力穩(wěn)定，運(yùn)行穩(wěn)定，噪聲低。

表1　主體設(shè)備清單

1.4　物料消耗

該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)設(shè)備單試、水聯(lián)動(dòng)試車(chē)和化工投料，物料消耗詳見(jiàn)表2。從表2可以看出，物料消耗不高，比高負(fù)壓R8法消耗大，主要是因?yàn)楸雀哓?fù)壓法少了酸性芒硝處理系統(tǒng)，降低了投資成本，反應(yīng)殘液帶走了少量的物料，造成消耗高。

表2　物料消耗表

2　總結(jié)

本文利用甲醇在酸性環(huán)境和低負(fù)壓條件下還原氯酸鈉制備得到二氧化氯。該工藝簡(jiǎn)單，操作容易，物料消耗不高，易于控制、維修，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，并得以工程實(shí)際應(yīng)用。

[1]羅巨生.二氧化氯的制備方法及我國(guó)用于紙漿漂白的現(xiàn)狀[J].紙和造紙，2007，26（4）：48-50.

[2]袁坤.R8法二氧化氯制備系統(tǒng)及用途介紹[J].科技展望，2017,27（4）：67.

[3]孟慶海，劉清安，田禾，等.一種一體化的二氧化氯制備裝置[P].CN：203807156U，2014-09-03.□