高纯型和复合型的比较.doc

云浮污水处理厂二氧化氯发生器高纯型和复合型的比较

关于云浮污水厂30000T/D的处理量，我公司推荐使用1台5000G/H的高纯二氧化氯发生器和某些公司推荐的20000G/H的复合型二氧化氯发生器的相关性能比较如下：

序号
复合型发生器特点
高纯型发生器特点
分析
1
温度自控
常温反应
复合型设备需要加温反应，并且需要恒定高温下才能得到二氧化氯，且温度对产率的影响非常大
2
普罗名特计量泵，工作频率180
日本IWAKI计量泵，工作频率360
频率对药液进入反应装置中的实际使用效率影响很大，高频的计量泵更加能帮助反应的有效性。
3
喷射器为国产自制有机玻璃产品
美国进口高效水射器
水射器或者喷射器在二氧化氯发生器中的作用非常重要，保证了一个稳定的负压真空的条件的同时也问设备的安全运行提供了保障。对水射器的质量要求一定要严格把关。
4
单向阀为有机玻璃自制产品
进口计量泵专用单向阀
好的计量泵需要的是能匹配性能的好的单向阀，这样能发挥计量泵的最佳性能。在系统中正压的计量泵和负压的反应装置需要一个能有效调节压差的阀门来调节，单向阀不能只是单向还需要这样的保障作用
5
电接点压力表
普通压力表和进口水流开关
电接点压力表是水压超标或者过低的状态下给予保护的压力表，国产的同类产品质量层次不齐，质量保障不好，作为一个安全保护装置需要的就是稳定的性能和优良品质。
水流开关是专门使用在液体流动状态报警的安全保护装置，是高端的安全报警装置，无论水压如何，只要液体流动不畅，将自动报警，第一时间给予安全保障。
6
二氧化氯吸收箱
反应时间长，有大量残留物需要处理。二氧化氯含量大于85%，原料转化率大于95%。
设备是二氧化氯发生器20kg发生量，使用了余氯的检测仪表。
无二氧化氯接受装置，安全可靠。
反应速度快，一般是10-6秒，没有残留。二氧化氯含量和产率都大于95%。
设备产量纯二氧化氯5KG。使用的是对口的余二氧化氯检测仪表
从反应方程式上不难看出两个原理的不同性，反应的速度和困难也显而易见，高纯的含量和计算产量的方式也是通过方程式运用科学计算方法测得的，而复合型发生器中所谓的85%含量和95%的产率已经远远大于方程式能给出的最大理论值，不得不重新计算它的真实性。
是否是将出口的混合物统计为有效氯产量来计算二氧化氯的产值呢？这个问题请专家多考虑

以下是我公司对复合型发生器和高纯型发生器的相关比较和科学分析。

随着人们环保意识的增强及水处理标准的提高，目前人们越来越多地选用二氧化氯发生器代替传统的加氯系统。二氧化氯性质活泼，不易储存和运输，因此都采用现场制备的方式。根据采用的原料的不同，可以分为氯酸钠工艺和亚氯酸钠工艺。不管采用哪一种发生工艺，评价发生器性能的优劣的标准应该是一致的，即转化率、有害副产物和安全性。
我公司设计生产的二氧化氯发生器装置高纯型（即亚氯酸钠系统）而不是复合型（即氯酸钠系统）。
具体的亚氯酸钠系统与氯酸钠系统的比较如下：
1.复合型二氧化氯发生器（氯酸钠-盐酸系统）
采用氯酸钠和盐酸为原料进行反应，反应式如下:
43-71℃
NaClO3 + 2HCl ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O
该工艺最大的缺点是在二氧化氯产生的同时还有约占二氧化氯产量一半的氯气产生；氯酸钠是炸药和火柴的原料，它的管理储存不仅要满足化学危险品的要求，还要满足炸药原料的管理要求。
1．转化率
实验结果表明，原料氯酸钠的有效转化率一般只有30-50%左右，并且受到反应温度和盐酸浓度的影响。要提高二氧化氯的转化率，必须保持较高的反应温度（约70℃）和过量的盐酸，但这同时又会导致副产物氯气产率的提高，使反应产物中氯气的含量增大，且造成产物pH值很低，对循环系统的腐蚀性较高。
理论ClO2转化率：67%；实际ClO2转化率：30-35%
2．副产物
由于转化率低，故大量未反应的氯酸钠随着产物一起进入配水系统中，导致水中ClO3-大量存在，美国环境保护局规定在生活饮用水中总氧化剂（ClO2、ClO2、ClO3）含量不得超过0.8mg/L。由于盐酸大量过量会引起高氯酸根离子的产生。由于该反应是一个吸热反应所以化学动力学（即化学平衡）受反应温度因素影响，操作复杂，难以控制。原料的利用率也较低。
由于氯气的大量存在，严格地讲已经失去了使用二氧化氯最基本的意义，即降低水中三氯甲烷的含量。并且由于氯酸钠的转化率在实际运行中通常不足50%，这使得在投加量较高时，大量未反应的氯酸钠进入水中，水中剩余的ClO3-的浓度较高并且会产生ClO4-，造成二次污染。正是由于以上诸多原因，在国外有关水厂（包括污水处理厂）二氧化氯应用的资料中，还未有上述氯酸钠工艺的报道。
3．设备性能
要提高二氧化氯的转化率，该反应必须加温，保持较高的反应温度，温度越高二氧化氯的转化率也越高。但由于设备的材料一般为PVC，在温度较高的情况下设备容易老化。
4．自动控制
由于用氯酸钠-盐酸系统制取二氧化氯必须加温，而其加温的温度一般在70摄氏度左右。加热需要时间，这将使得二氧化氯产量不均匀，波动较大，相应的自动控制的难度也大。
5．原料
复合型二氧化氯发生器（氯酸钠-盐酸系统）采用氯酸钠和盐酸为原料进行反应。
固体氯酸钠属国家一级无机氧化剂，是炸药和火柴的原料，不得与糖类、油类、木炭等有机物、硫磺、赤磷、还原剂、硝酸盐、酸类和一切易燃物品共储混运。运输过程中要防雨淋和日晒，注意防潮。装卸时要轻拿轻放，防止摩擦，严重撞击。所以，氯酸钠需要严格的原料管理制度。氯酸钠无市售液体产品。摘自《中国化工产品大全》2001版

2.高纯型二氧化氯发生器（亚氯酸钠系统）：
以亚氯酸钠为原料的二氧化氯发生方法有三种：一种是与盐酸反应，另一种是与氯气反应，第三种是与次氯酸钠和盐酸反应。其反应方程式如下：
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O （1）
2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl （2）
2NaClO2 + NaClO + 2HCl = 2ClO2 + 3NaCl + H2O （3）
1）．转化率
从反应方程式可见亚氯酸钠与盐酸的最大理论转化率为80%，而与氯气，次氯酸钠和盐酸反应的最大理论转化率可以达到100%，能较大程度地节约亚氯酸钠原料的用量。使二氧化氯产率高达95%以上，提高了原料的利用率，同时高纯二氧化氯对设备的腐蚀性极小。
二氧化氯产率高达95%以上，转化效率达92%以上。
2）．副产物
以亚氯酸钠为原料的系统，从反应原理分析，产物气体只有二氧化氯，潜在的副产物气体是氯气，其含量不足5%，其它的杂质离子在发生器的设计中可以得到很好的控制。从上述的三个反应方程可以得出，亚氯酸钠与氯气的反应是最好、最有发展前景的反应系统（注：NaClO 与HCl反应生成Cl2），其操作简单、安全性高、副产物少。
该反应系统具有操作简单、安全性高、副产物少等诸多优点。
3）．反应温度
高纯二氧化氯发生器一年四季均在常温下反应。
4）．自动控制
该反应不需要加温，加上它的转化率较高，使得二氧化氯的产量较为稳定，这样有利于设备的自动化控制，对设备的日常操作及维护也较为容易。
5）．原料
高纯型二氧化氯发生器（亚氯酸钠系统）以亚氯酸钠与次氯酸钠和盐酸反应为原料的二氧化氯发生方法。
固体亚氯酸钠属国家二级无机氧化剂，不可与易燃品、酸类和还原剂共储混运，注意防潮。运输过程中要防雨淋和日晒，装卸时要轻拿轻放，防止猛烈撞击，主要在大量纺织工业的漂白工艺上应用。而市售有25%的液体产品，属于无危险化工品（摘自《中国化工产品大全》2001版）。
25%亚氯酸钠商品的浓度 = 使用浓度
在使用过程中，无需溶解、稀释，解除了不必要的劳动付出和投资。

3.不同类型二氧化氯发生器的选用比较
目前，在国内市场存在两种类型的二氧化氯发生器，即复合型和高纯型，它们都属于化学法二氧化氯发生器，高纯型不管在技术上还是在性能上都优于复合型，对环境的友好性上高纯型也比复合型好。当然，在运行成本上复合型的原料较高纯型便宜，表面上好像很“经济”，但是需要注意的是复合型在计算运行成本时是以有效氯计，而纯二氧化氯的有效氯是氯气的2.63倍。复合型的投加量通常是高纯型的好几倍，所以高纯二氧化氯发生器不管是对环境效益、处理效果以及设备的性能都具有很大的优势。
我公司通过引进美国最大的二氧化氯制造商Vulcan Chemiacal Technologies Inc.的发生器技术在国内组装生产，其中大部分的原配件都是美国原装进口的，获得专利的Riolinda反应器,确保了整个设备高效安全的运转。
目前公司在美国设有研发小组，在日本、台湾和新加坡设有销售网络，全面的技术和完善的解决方案确保我们快捷高效的为您服务。

复合型和高纯型发生器的比较
项目
高纯型二氧化氯发生器
复合型二氧化氯发生器
反应原理
2NaClO2 + NaClO + 2HCl
=2ClO2 + 3NaCl + H2O
NaClO3 + 2HCl
= ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O
计量单位
二氧化氯（ClO2）
有效氯(Cl2)
投
加
量
ppm
自来水
地表水：0.5-1.0;地下水：0.3-0.5
地表水：1.5-2.0;地下水：1.0-1.5
工业循环水
2.0-5.0
5-10
医院污水
5-10
20-30
市政污水
2.0-5.0
5-10
副产物对环境的影响
高的转化率确保原料完全反应，微量的副产物不会导致二次污染。
由于转化率很低，大量的未反应的氯酸钠以及过量的盐酸进入水体导致对环境的二次污染。
原料运输及储存安全性
固体亚氯酸钠属二级无机氧化剂*。
摘自《中国化工产品大全》
有市售25%亚氯酸钠，较固体安全。
出厂前已经过滤，无影响设备运行的杂质。
固体氯酸钠属一级无机氧化剂*，是炸药的原料。
摘自《中国化工产品大全》
无市售30%的氯酸钠，固体溶解使用，含有大量的不溶杂质。
经济效益
评价
1．二氧化氯的溶解度是氯气的5倍；
2．能降低水中的铁和锰；
3．不会产生有机氯化物，不会形成三氯甲烷；
4．不会与氨反应形成氯胺；
5．能破除酚以及硫化物和氰化物等；
6.在很广的pH范围内仍保持很高的 杀菌效率。
7．能够快速高效的杀灭水中的细菌、病毒和原生生物及藻类。
1.氯气的溶解度低；
2.去除水中的铁和锰不明显；
3.会产生有机氯化物会形成三氯甲烷；
4.会与氨反应形成氯胺；
5.破除酚以及硫化物和氰化物等不明显，形成氯酚。
6.在高pH值时杀菌效率受到影响。
7.对病毒和藻类的杀灭效果不如高纯型。
社会效益
评价
在水资源短缺的今天，水的循环利用具有很好的社会效益，而应用高纯二氧化氯对于控制和提高水质具有明显的优势。

*注：一级无机氧化剂要比二级无机氧化剂更危险。