制备二氧化氯有哪些方法？

发布时间：

2018-01-13 14:55

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二氧化氯的生产方法分为电解法和化学法两种。　　其在工业上用量大（如纸浆漂白等），生产规模也大。生产的方法也很多，其中有Persson法、Kesting法等。　　在水处理上的应用的电解法，是将食盐溶液电解，产生ClO2、Cl2、O3及H2O2混合气体、食盐溶液电解装置中电解槽是由不锈钢圆筒和塑料圆筒组成。不锈钢内壁与塑料筒之间的部分为阴极室，不锈钢筒为阴极。塑料筒体内部为阳极室，阳极室内有阳极和

　　二氧化氯的生产方法分为电解法和化学法两种。

　　其在工业上用量大（如纸浆漂白等），生产规模也大。生产的方法也很多，其中有Persson法、Kesting法等。

　　在水处理上的应用的电解法，是将食盐溶液电解，产生ClO2、Cl2、O3及H2O2混合气体、食盐溶液电解装置中电解槽是由不锈钢圆筒和塑料圆筒组成。不锈钢内壁与塑料筒之间的部分为阴极室，不锈钢筒为阴极。塑料筒体内部为阳极室，阳极室内有阳极和中性电极，以高密度石墨为中性电极。金属阳极表面涂有一层有较低氧化电位的金属氧化物，阳极室与阴极室由离子膜隔离开。电解后阴极室得到烧碱溶液，阳极室得到含有氯、二氧化氯、过氧化氢、和臭氧的混合消毒剂。

　　此法以食盐为原料电解生成的复合消毒剂，原材料易得且低廉，产品纯度低，其中二氧化氯仅占10%左右，大多数为氯气。电极、隔膜的使用寿命不长，维护费用高。因此，该法目前已逐渐被化学法所取代。

　　在水处理上的应用比较多的是化学法，是以氯酸钠或亚氯酸钠为原料经化学反应来制取ClO2方法。与电解法的综合比较如下。

　　根据以上的比较可知，亚氯酸钠工艺应是水处理用小型二氧化氯发生装置的主流工艺，这主要是由于其原料转化率高、产品纯净、产品调节方便的原因。

　　化学法以NaClO3为原料时，产生ClO2的基本反应式为：

　　NaCIO3+酸化剂+还原剂→CIO2+CI2+钠盐+H2O

　　式中的酸化剂可用HCl或H2SO4，催化及还原剂有SO2、NaCl、HCl、Cl2、H2O2、CH3OH、Na2SO4等。钠盐的酸根视所用酸化剂而定。氯酸钠法的工艺流程见图2-4-11

　　图2-4-11 CIO2的制备流程（以氯酸钠为原料）

　　①-NaClO3进口；②-酸化剂进口；③-还原剂进口；④-冲洗水进口；⑤-进水口；⑥-ClO2溶液出口；⑦-水射器；⑧-反应柱；⑨-增压泵；⑩-止回阀

　　以NaClO3为原料时，主要有两种方法，一种是与HCl反应；另一种是与Cl2反应，反应式如下；

　　5NaCIO2+4HCI→4CIO2+5Naci+2H2O

　　2NaCIO2+CI2→2CIO2+2NaCI

　　亚氯酸钠的工艺流程见图2-4-12。

　　图2-4-12 CIO2制备流程（以亚氯酸钠为原料）

　　①-NaClO2进口；②-Cl2或HCl进口；③-冲洗水进口；④-进水口；⑤-ClO2溶液出口；⑥-水射器；⑦-反应柱；⑧-增压泵；⑨-止回阀

　　固体的二氧化氯产品大都是以亚氯酸钠为主要原料生产的。

　　目前市场上发生装置产生的ClO2纯度变化很大。这里有很多原因，如反应物的转化率不高，反应物的残留和发生各种副反应，使得ClO2与一定量的ClO2-、ClO3-、Cl-、Cl2共存，只能称为氯制剂。要提高ClO2纯度必须优化生产系统的各个步骤和提高发生器系统的科技含量。实践证明，ClO2纯度达到95%以上，转化率达70%以上的ClO2发生器是完全能够做到的。

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