化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器主要由由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、反應(yīng)液自動處理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)組成，整體為高強(qiáng)度耐腐蝕材質(zhì)。盡管各個廠家在設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、反應(yīng)過程、投加方式、控制方式及設(shè)備的外形上都下了很大功夫，努力做到與眾不同，但按照發(fā)生器所采用的反應(yīng)原料、反應(yīng)機(jī)理和生成二氧化氯的純度不同來劃分，不外乎以下幾種類型：

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1. nacl2法和亞nacl2法二氧化氯發(fā)生器；

2. 正壓式和負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器； 

3. 復(fù)合型和高純型二氧化氯發(fā)生器。

1. nacl2法ClO2發(fā)生器和亞nacl2法ClO2發(fā)生器

（1）nacl2法ClO2發(fā)生器

國內(nèi)采用nacl2為原料的二氧化氯發(fā)生器主要反應(yīng)工藝有R5法和R2法：

R2法：     2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O                         ①

R2法：    2NaClO3+2NaCl+2H2SO4→2ClO2+Cl2+2Na2SO4+2H2O           ②

nacl2法二氧化氯發(fā)生器是90年代初國內(nèi)一些單位開發(fā)出的民用ClO2發(fā)生設(shè)備。這種發(fā)生器特點是原料價格低，反應(yīng)產(chǎn)物是ClO2與Cl2的混合氣體。其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，售價電解法二氧化氯發(fā)生器，消毒每噸飲用水費(fèi)用在0.015～0.017元。這種發(fā)生器缺點是用酸較多，反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜，生成的ClO2量占總有效產(chǎn)物（ClO2+ Cl2）量的60％左右。未轉(zhuǎn)化反應(yīng)的nacl2，殘留在飲用水中可能對人體造成不良影響。

（2）亞nacl2法ClO2發(fā)生器

這是一種采用亞nacl2（NaClO2）為主要原料ClO2發(fā)生器，其主要反應(yīng)工藝有：

5NaClO2+4HCl→4ClO2↑+5NaCl+2H2O                                  ③

2NaClO2+Cl2→2ClO2↑+2NaCl                                             ④

2NaClO2+NaClO+2HCl→2ClO2↑+3NaCl+H2O                         ⑤

亞nacl2法是國外飲用水消毒用二氧化氯發(fā)生器的主要工藝方法。國外多采用式⑤的工藝，亞nacl2在活性氯和酸的作用下通過氧化還原反應(yīng)生成二氧化氯。而常用的是NaClO2+HCl工藝，該方法反應(yīng)工藝簡單，耗酸量少，亞nacl2轉(zhuǎn)化率高，ClO2純度可達(dá)90％以上。亞nacl2法的主要缺點是原料成本較高，用該方法每噸飲用水消2劑費(fèi)用至少5分錢以上，因此，我國水處理目前行業(yè)還不能*接受。但產(chǎn)物中ClO2的純度較高的優(yōu)點，使得該法也有一定的應(yīng)用前景。

2. 正壓式和負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器

（1） 正壓式二氧化氯發(fā)生器

正壓式二氧化氯發(fā)生器由南京理工大學(xué)科研人員于1998年初在國內(nèi)*推出。稱其為正壓式反應(yīng)器是因為該種發(fā)生器采用計量泵正壓輸送原料、正壓反應(yīng)和正壓投加藥液。特點是可在正壓條件下反應(yīng)生成消毒劑，直接投加到帶壓的水體中。若與供水泵聯(lián)動，或與余氯在線檢測儀表聯(lián)用，可方便的實現(xiàn)自動比例投加消毒劑。開發(fā)這種正壓式發(fā)生器初衷是為解決深井泵直供水泵后直接投加消毒劑問題。從應(yīng)用效果看這種發(fā)生器不但能解決深井直供水消毒、高層水箱水塔水消毒，用于其它場合也比負(fù)壓式設(shè)備*。其具有的操作方便，計量準(zhǔn)確，便于控制等優(yōu)點，尤其受到使用者的廣泛好評。

（2） 負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器

負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器是相對正壓式二氧化氯發(fā)生器而言的。負(fù)壓式發(fā)生器主要通過水射器形成真空，在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，故稱為負(fù)壓式。由反應(yīng)器內(nèi)形成的負(fù)壓將原料吸入，反應(yīng)產(chǎn)生的ClO2經(jīng)水射器與水混合帶出。1998年之前，國內(nèi)的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器多為負(fù)壓式發(fā)生器。它具有負(fù)壓進(jìn)料、負(fù)壓曝氣反應(yīng)、負(fù)壓吸收、負(fù)壓投加等環(huán)節(jié)，全程負(fù)壓運(yùn)行，有較高的安全性和可靠性。負(fù)壓式反應(yīng)工藝的采用，主要是基礎(chǔ)安全上的考慮。由于ClO2是極不穩(wěn)定的氣體物質(zhì)，若與空氣混合很容易產(chǎn)生爆炸。反應(yīng)器的全程負(fù)壓反應(yīng)工藝較好地解決了ClO2泄露的問題。

3．復(fù)合型和高純型二氧化氯發(fā)生器

（1）復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器

所謂復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器是指反應(yīng)產(chǎn)物中有ClO2和Cl2混合物的二氧化氯發(fā)生設(shè)備。復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器多采用nacl2、鹽酸或nacl2、氯化鈉、硫酸為原料，反應(yīng)生成ClO2和Cl2混合物，理論上，反應(yīng)產(chǎn)物中ClO2占66%，Cl2占34%。由于產(chǎn)物有效成分中Cl2含量較多，“復(fù)合式”由此得名，反應(yīng)式見式①②。由于是以nacl2為主原料，故ClO2的制備成本相對較低廉，每克ClO2成本在0.01元左右。若以有效氯計每克有效氯成本僅為0.003元。

（2）高純二氧化氯發(fā)生器

“高純”二氧化氯發(fā)生器是相對于“復(fù)合”法而言的。一般之發(fā)生產(chǎn)物的有效成分中，ClO2占ClO2+Cl2總質(zhì)量的90%以上，反應(yīng)所采用的工藝主要是亞nacl2法。反應(yīng)式有：

5NaClO2+4HCl→4ClO2↑+5NaCl+2H2O                               ⑥

2NaClO2+Cl2→2ClO2↑+2NaCl                                          ⑦

2NaClO2+NaClO+2HCl→2ClO2+3NaCl+H2O                      ⑧

近年來又出現(xiàn)甲醛還原nacl2法的發(fā)生器

12NaClO3+3CH3OH+8H2SO4→12ClO2+3HCOOH+4Na3H（SO4）2+9H2O        ⑨

副反應(yīng)：

 6NaClO3+CH3OH+45H2SO4→6ClO2+CO2+5 Na3H（SO4）2+2H2O            ⑩

亞nacl2法zui早是國外商用ClO2發(fā)生器常用反應(yīng)工藝，目前國內(nèi)主流“高純”二氧化氯發(fā)生器多采用此法。

氧化氯發(fā)生器的常用術(shù)語

由于ClO2是一種不穩(wěn)定化合物，不含H0C和H0Cl-形式的有效氯，然而其濃度常以有效氯以及余氯來表示。

有效氯：有效氯是衡量含氯消毒劑氧化能力的標(biāo)志，是指與氯消毒劑氧化能力相當(dāng)?shù)穆攘浚ǚ侵赶緞┧攘浚浜坑煤量耍颍舛缺硎尽?/span>

余氯是指氯投入水中后，除了與水中細(xì)菌、微生物、有機(jī)物、無機(jī)物等作用消耗一部分氯量外，還剩下了一部分氯量，這部分氯量就叫做余氯。其含量用毫克／升表示。

各種水處理二氧化氯發(fā)生器設(shè)備的選型計算方法

1. 生活飲用水

例1：某水廠原水取自水庫，設(shè)計供水規(guī)模 2萬噸/天，請選擇消毒設(shè)備型號。
① 確定投加量：地表水處理，取1.5g/ m3。
② 計算供水量  平均供水量：20000 m3/d÷24h=834 m3/h
               高峰期水量：834 m3/h×1.5=1251 m3/h
③ 需氯量：1251 m3/h×1.5g/ m3=1877g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選2000 g/h型。

例2： 某自來水廠，深井水，設(shè)計供水規(guī)模5萬噸/天。原水中無鐵錳超標(biāo)的現(xiàn)象。
① 確定投加量：深井水處理，取1g/ m3。
② 計算供水量  平均：50000 m3/d÷24h=2083 m3/h

高峰期：2083 m3/d×1.5=3125g/h
③ 需氯量：3125 m3/h×1g/ m3=3125g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選3000-4000 g/h型。

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