二氧化氯發(fā)生工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)
化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器采用氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)式如下：
主反應(yīng)：NACLO3+2HCL→CLO2+0.5CL2+NALCL+H2O
副反應(yīng)：NACLO3+6HCL→3CL2+NACL+3H2O
反應(yīng)希望能按主反應(yīng)式完成，即NACLO3轉(zhuǎn)化率高和獲得更高的CLO2收率，但許多因素將影響反應(yīng)的進(jìn)行，其中主要的影響因素為：
①應(yīng)液中酸的當(dāng)量濃度，酸濃度越高，反應(yīng)NACLO3轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)速度越快；
②還原劑比例，該反應(yīng)的還原劑為CL－，還原劑比例高，反應(yīng)將以副反應(yīng)式完成，獲得的是CL2，而不是CLO2（對(duì)于二氧化氯發(fā)生器應(yīng)該是獲得的產(chǎn)物中CLO2比例越高越好）；
③反應(yīng)應(yīng)具有必要的反應(yīng)停留時(shí)間，使原料能夠反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，一般來(lái)講，酸度越高，原料混合接觸良好，反應(yīng)溫度高（分子遷移速度快相當(dāng)于混合效果好），負(fù)壓爆氣（吸氣攪拌），都有利于提高反應(yīng)速度，減少所需的反應(yīng)停留時(shí)間。 對(duì)于發(fā)生工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須考慮諸多因素中影響zui大的因素，盡可能使反應(yīng)工藝條件優(yōu)化達(dá)到原料NACLO3轉(zhuǎn)化率高（利用率高），CLO2收率高，反應(yīng)過(guò)程安全可靠，簡(jiǎn)單更于實(shí)施。
紅荷公司在開發(fā)二氧化氯發(fā)生器階段，做了大量的優(yōu)化條件試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)酸度和還原劑比例是影響該反應(yīng)的主要因素，（影響達(dá)到百分之幾至幾十），即氯酸鈉溶液和鹽酸的比例合適，使反應(yīng)過(guò)程具有理想的酸度和還原劑比例，將保證反應(yīng)過(guò)程N(yùn)ACLO2轉(zhuǎn)化率高，CLO2的收率較高，其它因素如反應(yīng)溫度，壓力都不是主要因素（同樣原料比例下具有百分之一至二的收率差距），并且溫度和壓力的影響是可通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)（更好混合，具有足夠反應(yīng)停留時(shí)間）加以解決的。所以，濰坊紅荷公司的二氧化氯發(fā)生器采用雙計(jì)量供料系統(tǒng)，確保原料進(jìn)料比例準(zhǔn)確；采用具有足夠反應(yīng)停留時(shí)間的脈動(dòng)助混濃度梯度流式反應(yīng)器，確保原料在反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)*，這種優(yōu)化的設(shè)計(jì)工藝，使得濰坊紅荷公司的二氧化氯發(fā)生器的工藝指標(biāo)較高。目前國(guó)內(nèi)*的行標(biāo)（中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品認(rèn)定技術(shù)條件HCRJ－067－1999）中 關(guān)于二氧化氯發(fā)生器的幾個(gè)主要技術(shù)參數(shù)為：
① CLO2發(fā)生能力，可以CLO2計(jì)也可以有效氯計(jì)不得低于額定指標(biāo)（如15000型設(shè)備小時(shí)有效氯產(chǎn)量不低于15000克）；
② 二氧化氯（以有效氯計(jì)）占總有效氯的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不少于55%（原料比例控制合適，百分比就高）；
③ 主要原料氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率不低于60%（酸度不夠，反應(yīng)停留時(shí)間不夠，原料轉(zhuǎn)化率就低）。
濰坊紅荷公司的企標(biāo)中的相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)為：
① 發(fā)生器產(chǎn)量不低于額定指標(biāo)；
② 二氧化氯（以有效氯計(jì)）占總有效氯的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大于60%；
③ 原料氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率大于80%。 濰坊市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所zui近一次檢驗(yàn)結(jié)果（2005年7月5日）相應(yīng)數(shù)據(jù)為：①二氧化氯產(chǎn)量大于額定值（500型設(shè)備數(shù)據(jù)為534克/H）；②二氧化氯合總有效氯質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為87%；③氯酸鈉轉(zhuǎn)化率為84%。
以上公司企標(biāo)和產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告可提供山東省*備案原件和檢測(cè)報(bào)告原件供用戶審閱，以防做假和商業(yè)欺騙宣傳。對(duì)于有些企業(yè)宣傳其產(chǎn)品的技術(shù)性能如何好，希望用戶同樣審閱其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和部門（正式產(chǎn)品檢測(cè)）的檢測(cè)報(bào)告，如果企標(biāo)都不敢訂高，產(chǎn)  品的技術(shù)指標(biāo)能達(dá)到那么高嗎？
有些企業(yè)稱NACLO3轉(zhuǎn)化率高達(dá)85%，這沒(méi)有實(shí)際意義，只要酸的比例高，轉(zhuǎn)化率超過(guò)90%以上也容易達(dá)到，但反應(yīng)將按副反應(yīng)完成，CLO2得率低，對(duì)二氧化氯發(fā)生器而言沒(méi)有意義。另提到其收率為80%，這收率指什么？太含糊，應(yīng)該是產(chǎn)量中二氧化氯的比例越高越好，以二氧化氯占有效氯百分?jǐn)?shù)計(jì)。
二、 加熱問(wèn)題
對(duì)于一般化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，加熱溫度高，分子遷移速度快，分子更活躍，有利于加快反應(yīng)速度，但氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)只要達(dá)到一定酸度和具有還原劑，反應(yīng)速度本來(lái)就很快，濰坊紅荷公司經(jīng)一系列試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在優(yōu)化的反應(yīng)條件下溫度對(duì)提高反應(yīng)產(chǎn)量或CLO2得率影響并不大，相反還有許多不利因素：
① CLO2是見(jiàn)光受熱易分解的物質(zhì)，加熱反應(yīng)溫度越高，越容易造成CLO2分解（有些企業(yè)發(fā)生器產(chǎn)物中二氧化氯比例低，與些因素有很大關(guān)系）。如果二氧化氯分解量大，速度快還可能引起反應(yīng)器爆裂；
② 目前其它企業(yè)的反應(yīng)器基本上都是塑料 材質(zhì)的，用反應(yīng)器外水浴加熱方式，導(dǎo)熱效果很差，水浴控制溫度如果是80。C以上，內(nèi)部反應(yīng)液溫度是多少？
③ 塑料反應(yīng)器在高溫下會(huì)軟化，影響承壓能力。長(zhǎng)時(shí)間高溫使塑料反應(yīng)器老化加快，使用壽命縮短；
④ 電加熱元件在有酸氣、CLO2氣環(huán)境下，極易腐蝕，，有可 能出現(xiàn)電接點(diǎn)過(guò)熱，打火現(xiàn)象，引發(fā)設(shè)備自燃（加熱型設(shè)備在使用中出現(xiàn)過(guò)多起此類事故）；
⑤ 加熱反應(yīng)大大增加了發(fā)生器的使用功率，每年多花費(fèi)的電費(fèi)數(shù)萬(wàn)元。