固體二氧化氯生產基本工藝過程

1 二氧化氯的商業生產與標準化

1.1 二氧化氯發生器

二氧化氯發生器是一種現場生產發生ClO2的設備，從發生原理上分為兩大類：電解法和化學法。

電解法二氧化氯發生器是根據電極反應原理，電解食鹽溶液產生ClO2、Cl2、O3及H2O2混合氣體；化學法二氧化氯發生器是以氯酸鈉(NaClO3)或亞氯酸鈉(NaClO2)為原料經化學反應來制取ClO2的。

當以NaClO3為原料時，生產ClO2的基本反應式為：

式中酸化劑用H2SO4或HCl；還原劑則有NaCl、HCl、SO2、Cl2、H2O2、CH3OH、Na2SO3等；鈉鹽的酸根視所用酸化劑而定。

當以NaClO2為原料時，生產ClO2的基本反應式為：

NaClO3+氫離子+還原劑=ClO2+氯氣等

在理想條件下，利用(2)、(3)反應可以得到純二氧化氯水溶液。但實際上，由于反應物的轉化有一定限度，藥劑剩余和各種副反應的發生ClO2 的歧化、氧化還原或分解反應，生成ClO2-和ClO3-，后氯化過程還可能帶入Cl2。因此，實際ClO2水溶液中經常還含有一定數量的ClO2-、ClO3-、Cl2與ClO2并存。

二氧化氯發生器，特別是化學法二氧化氯發生器的發生液中，反應產物常常是多種氯氧化物的高濃度混合物，未反應完的ClO2-或ClO3-也表明轉化率不可能達到100%，從而使成本升高。反應器中未反應掉的過量Cl2或副反應生成的Cl2意味著發生器中ClO2的純度會大大降低。ClO2、Cl2、ClO2-和ClO3-在發生器產出液中的純度是由反應器內的反應物料和反應條件所決定的。反應器的反應條件在很大程度上市由反應器的系統設計所決定的，但如果要持續獲得ClO2的高產量與高純度，就必須對ClO2發生系統進行優化操作。分析測定反應器發生液中各種氯氧化物的含量，不僅能為確定其含量和純度提供信息，而且也有助于對發生器進行評估與優化。二氧化氯發生器的品質和性能與標準化密切相關。制定二氧化氯發生器的行業性標準，對規范二氧化氯市場有十分重要的意義。

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