二氧化氯一、 性质：（一） 、物理性质：①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃，沸点11℃。常温下是黄绿色或橘红色气体，ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气，有窒息性臭味，当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%，易发生低水平爆炸，在有机蒸气条件下，这种爆炸可能变得强烈。②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。
二氧化氯
一、 性质：
（一） 、物理性质：
①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃，沸点11℃。常温下是黄绿色或橘红色气体，ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气，有窒息性臭味，当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%，易发生低水平爆炸，在有机蒸气条件下，这种爆炸可能变得强烈。
②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。
③、二氧化氯气体易溶于水，其溶解度约是Cl2的5倍，溶解中形成黄绿色的溶液，具有与Cl2近似的辛辣的刺激性气味。
（二） 、化学性质：
① 、二氧化氯系一强氧化剂，其有效氯是氯气的2.6倍，与很多物质都能发生强烈反应，二氧化氯腐蚀性很强。
② 、二氧化氯能与很多无机和有机污染物发生氧化反应其中包括铁、锰、硫化物、氰化物和含氮化物等无机物以及酚类、有机硫化物、多环芳烃、胺类、不饱和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和农药等有机物反应。
③、在2-30℃内测定亚硝酸盐和4-甲基酚的阿累尼乌斯图给出了很好的线性关系，每升高1℃其表现速率常数分别增加4%和7%。
二、 二氧化氯的消毒机理及特性：
二氧化氯对微生物的灭活机理：先进入微生物体内，然后破坏微生物体内的酶和蛋白质以达到灭活微生物的目的，但二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，特别是在低浓度时更加突出。二氧化氯主要通过两种机理灭活微生物，（一）、是二氧化氯与微生物体内的生物分子反应。（二）、是二氧化氯影响微生物的生理功能。
三、 影响二氧化氯消毒效果的因素：
1、 水温：与液氯消毒相似，温度越高，二氧化氯的杀菌效力越大。在同等条件下，当体系温度从20℃降到10℃时，二氧化氯对隐孢子虫的灭活效率降低了4%。温度低时二氧化氯的消毒能力较差，大约5℃时要比20℃时多消毒剂31%～35%。
2、 pH值：适应范围宽。ClO2分解是pH和OH-浓度的函数：
当 pH值＞9时
2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O （岐化反应）
3、悬浮物：悬浮物能阻碍二氧化氯直接与细菌等微生物的接触，从而不利于二氧化氯对微生物的灭活。
4、二氧化氯投加量与接触时间：
二氧化氯对微生物的灭活效果随其投加量的增高而提高，消毒剂对微生物的总体灭活效果取决于残余消毒剂浓度与接触时间的乘积，因此延长接触时间也有助于提高消毒剂的灭菌效果，但出水余量不可过高，否则易产生异味和提高色度。
5、光对二氧化氯的影响：
二氧化氯化学性质不稳定，见光极易分解，以稳定性液体二氧化氯的衰减为例，在二氧化氯初始浓度为1mg/l，衰减时间为20分钟，阳光直射、室内有光、室内无光下的二氧化氯残余率分别为12.12%（实测值）88.55%（实测值）99.85%（计算值）。
四、 投加量的一般控制：
投加量可分为两部分：一部分是为了杀灭细菌除藻类、蚤类、氧
化有机物等而消耗的量，这部分和原水水质情况有关，另一部分是剩余量，是为了满足水在管网中有持续杀菌能力，现国标规定出口不低于0.1mg/l，但在夏季应相应提高。在夏季水温高时二氧化氯在水中衰减散失的比较快，但不宜过高如果超过0.5mg/l，水在加热时产生异味（崔福义）并增加出水厂水的色度，增加亚氯酸盐、氯酸盐含量。应多点投加充分发挥二氧化氯在低浓度时灭活性突出的特点。
五、二氧化氯投加需注意的其它事项：
1、 因二氧化氯具有遇光分解的特性，如果沉淀池 滤池的采光条件较好，应在投加二氧化氯时在沉淀池和滤池增加避光设施，否则将会出现以下情况：
① 二氧化氯遇光分解，使二氧化氯不能充发挥作用，并分解产生亚氯酸盐 、氯酸盐。
ClO2+ H2O =ClO2- + ClO3+2H+
② 在反应池和沉淀池的过渡段、滤池（恒水位工作）滞水区存在藻、蚤类的二次繁殖问题。（二氧氯因自身分解及遇光分解，滞水区二氧氯浓度很低，藻、蚤类具有趋光性，为二次繁殖提供有利条件。）（夏季在斜板和滤池排水槽及池壁生长藻细胞成层的黏物质，形成一层润滑层，影响感官效果和水质，主要原因也是光。）
③ 由于光照强度的不同使沉淀池，滤池出口余ClO2变化较大，必将影响清水池出口余ClO2的稳定性。
2、 二次投加后的水，在清水池不宜储存时间过长。二氧化氯静态衰减结果表明，二氧化氯浓度降低的大部分（50%--60%）发生在与水接触的10min内，在与水接触10min后的1天内，二氧化氯浓度降低了20%--40%。实际在清水池的衰减速度更快。
3、 沉淀池和滤池的负荷不易过低，防止二氧化氯自身挥发和分解。
六、ClO2的无机副产物的产生主要途径：
(1) 、在用ClO2净化饮用水时，大约有50%～70%参与反应的ClO2转化为ClO2—和ClO3—并残留在水中。
(2)、 在光和热的作用下也会产生ClO2—和ClO3— 。
(3)、 ClO2 的强氧化性在与水中的某些还原物质反应而形成ClO2— 。
(4)、 ClO2在碱性介质中也会发生酸化反应，生成ClO2—和ClO3—。
(5)、 化学法产生二氧化氯的过程中，由反应条件的限制可造成不完全反应和非定量投加，将会导制产物中ClO2—和ClO3— 的增加。
七、如何最大限度减少无机副产物量：
（1）、若用氯酸盐法，可设法提高反应原料的转换效率，探求反应的最佳浓度、酸度、温度、压力。
（2）、要做好水源保护工作，提高二氧化氯应用工序之前处理工艺的效率，最大程度地降低水体与二氧化氯投加量以及有机和无机副产物的生成量。
（3）、在二氧化氯应用工艺阶段注意适量投加二氧化氯在满足氧化和消毒要求的情况下，尽量减少二氧化氯的残余量，并且不要使二氧化氯暴露在阳光下而分解，同时注意水体的pH 值等条件，充分发挥二氧化氯的氧化能力。
八、亚氯酸盐的去除技术：
在净水工艺中去除亚氯酸盐的应用技术，基本上都是氧化还原法，还原法包括硫化物，亚铁和活性炭吸附等还原产物为Cl—
氧化法有臭氧氧化等氧化产物为氯酸性。
2楼
九、二氧化氯净化饮用水的优势与不足：
主要优点：
①二氧化氯对病毒的灭活能力比氯气强，特别是对隐孢子虫，贾第虫的灭活效果好。
②几乎不产生卤代消毒副产物。
③二氧化氯能氧化去除铁、锰、硫化物等，可以提高混凝效果。④可以有效去除由藻类或腐败生物引起的嗅、味、色，有效去除
致臭的氯酚类化合物，除臭效果比氯气好。
⑤适用的水质范围广，适用pH值范围大。
主要不足：
①净化过程中产生亚氯酸盐和氯酸盐等副产物。
②发生器优化运行控制有一定的难度，运行不佳时容易导致亚氯酸盐，氯酸盐等进入水体，并由此引起更多副产物问题。
③制造成本比氯气高。
④二氧化氯氧化能力强，易分解，必须现场发生，使用不够方便。
十、二氧化氯净化副产物的危害：
二氧化氯副产物主要是ClO2- ClO3- ，而其中ClO2-的作用最强，但较氯气所产生的副产物小的多。
高剂量的二氧化氯 可能会在人体内产生过量氧化氢，将液体中的单质碘氧化成活性形成，活性碘会与胃肠中的有机营养物结合成碘化有机物，从而干扰碘的吸收代谢并抑制其生理活性，抑制甲状腺素的分泌而导致血清中甲状腺素的降低，引起胎儿脑质增生。当饮食中脂肪和钙的含量较高时，二氧化氯还可使血液中的胆固醇浓度升高和增大血小板个体，增加心血管病。患病率，损害肝、肾和中枢神经系统。消毒副产物亚氯酸有较大的毒理学影响。亚氯酸盐能使红细胞氧化变性成为无色的正铁血红蛋白，引起溶血性贫血，导致生物个体成加速度减慢和幼胎夭折！还能影响肝功能和免疫反应，毒害性腺使含硫基因受抑制，肝产生坏死病变，肾和心肌营养不良。亚氯酸盐被国际癌症研究所确定为致癌物类。氯酸盐属于中等毒性的化合物，会引起肾功能衰竭。
二氧化氯，氯酸和亚氯酸的综合作用能引起质突变，使精子畸形，血液和尿液化学成分异常。因此有些人认为二氧化氯消毒的危险潜在不亚于加氯。不过上述研究结果都是在较高浓度和较高的摄入剂量下获得的。当浓度低于2 mg/L时，并没有观察到对实验个体有显著的生理影响。另外据研究 在低于5 mg/L 的浓度时，二氧化氯、氯酸和亚氯酸在生物体的蓄积作用，亚慢性中毒和致突变作用都不明显。所以在采用二氧化氯消毒时，如果严格控制管网中的ClO2- ClO3- ClO2-的含量，则应当是能保证饮用水安全的。目前根据实验数据，认为安全浓度的界限为10~~100 mg/L 由于二氧化氯在水溶液中消耗较快，世界卫生组织认为设置亚氯酸盐指标限值已能保证毒性安全要求，可不用进一步设置其他毒理准则（新国标0.7 mg/L）
据研究，所生成的亚氯酸盐和氯酸盐的数量还与总有机碳含量有关，当二氧化氯与总机碳的比例低于0.4时水处理效果最佳。所以有人建议在投二氧化氯后采用活性碳或其他还原剂（如亚铁盐）进行后续处理。
十一、滤后水二氧化氯的衰减规律及亚氯酸盐的生成规律：
二氧化氯反应时间延长而减少，反应前期衰减较快，后期衰减平缓，二氧化氯投加量越大，快速衰减所需要时间就越短。投加量3.23mg/L时，二氧化氯基本在1小时内完成快速衰减，之后衰减趋向平缓，而投加量2.04 mg /L的二氧化氯在6小时内都维持着较快的衰减速度。
亚氯酸根随反应时间延长而增多，二氧化氯投加量越大，时间内生成亚氯酸根越多，经过24小时后，二氧化氯投加量0.51mg/L 2.04 mg/L 3.24 mg/L时，亚氯酸根的转换率分别为58.3% 72.4%和65.1%。
十二、水中二氧化氯及副产物的控制：
（1）、 二氧化氯在投加量的限制，是为了避免水中二氧化氯及其衍生物对人体健康构成威胁，因此一些国家和组织对二氧化氯投加量和出厂二氧化氯余量及其氯酸盐做出了严格规定。在感官角度上对二氧化氯浓度的要求，通常从感官性能要求，二氧化氯浓度 要小于0.4mg/L（味阈）指标值为0.7 mg/L按一般实践中人体的感觉反应，水中二氧化氯的最大浓度在0.42——0.45 mg/L以下时对水没有异臭味的影响。（新国标 0.8mg/L ）
（2）、 过量二氧化氯和副产物的控制：
1、 提高二氧化氯产品的纯度，改善工艺提高控制的精准度。
2、 改进水处理工艺。如采用避光，减少跌水，缩短工艺流程的时间等措施。
3、 去除消毒副产物。（例：在水中投加亚铁）
4Fe+ClO2+10H2O=Fe(OH)3↓+Clˉ+8H+
4、 去除过量的消毒剂。（例：在水投加CO2进行碳酸化处理）
十三、适合二氧化氯处理的水质条件：
1、原水中含有大量的腐殖酸，富里酸等天然有机物质或受到有机污染的地表水厂。
2、因大量藻类和真菌繁殖而产生的色、臭、味的水源。
3、PH和氨氮含量较高的水源。
4、原水的酚浓度高，并且氯酚是水产生味的主要来源。
5、铁、锰含量较高，要采用化学氧化去除的水源。
6、采用氯消毒会使三氯甲烷严重超标的水源等。
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3楼
十四、二氧化氯投加量及投加点：
1、预处理： 用于预处理除铁、除锰、除藻时一般投加0.5-3.0mg/L
（一般是氯化所需剂量的30%----50%）若同时除臭则还要有所提高，但一般不超过5mg/L。
投加点一般设在混凝剂加注前的5min左右，以二氧化氯与被去除物质所需的反应时间而定，接触时间约为15--30min，除臭时投加点可以设在滤后。
2、消毒处理： 用于出厂饮用水消最终处理时一般投加0.1--1.4mg/L水温低时投量可加大；投加点一般设在滤后，接触时间约为15--30 min。处理水中二氧化氯用于保证安全消毒的剩余浓度尚未有统一标准，各水质标准规定各不相同，我国新水质标准规定0.8—0.1mg/L。
总之，实践中二氧化氯的投加量一般约为0.1—5.0mg/L，主要与原水水质和加药处理的目的有关。
空气中ClO2的浓度 毒性表现
5ppm 开始对呼吸器官产生刺激
17ppm 气味十分明显
45ppm 对眼、鼻吼产生损伤性刺激
150ppm 动物40分钟死亡
350ppm 动物迅速死去
二氧化氯发生器
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4楼
一、 原理：氯酸钠+盐酸法（全盐酸法或开斯汀法）。
反应方程式：
NaClO3+2HCl= ClO2+1/2 Cl2+NaCl + H2O
副反应为：
2NaClO3+6HCl= 3Cl2+2NaCl+3 H2O
通过理论计算可知：
NaClO3+2HCl= ClO2+1/2 Cl2+NaCl + H2O
106.5/1.56 +74/1.1= 67.5/1+ 35.5/.53+ 58.5/.87+ 18/.27
产生1吨二氧化氯需用 1.56吨氯酸钠、 1.1吨氯化氢 同时产生0.53吨氯气、 0.87吨NaCl和 0.27吨水。
换算成氯酸钠溶液（1吨氯酸钠固体配2吨水），比重为1260kg/m3 (20℃)体积为3.67m3。 氯化氢换算成盐酸(31%)，比重为1160 kg/m3 (20℃)体积为3.45m3。
二、 发生器结构：
三、运行中的注意事项：
1、反应温度：因为现场发生二氧化氯为化学反应，反应为吸热反应，所以对反应釜内温度要求较高。据有关资料显示，反应釜内反应温度在50℃时原料转化率为50%。在71℃时，原料转换率86%。当80℃时反应速度过快以副反应为主，氯气量大于二氧化氯量。在现操作面板显示的温度为88℃—85℃为水浴温度不能真实代表反应釜内温度，特别在秋、春季当未点炉时，夜间氯库温度在-4—-5℃，点炉后氯库白天温度9℃，夜晚5℃。而反应釜与水浴加热间隔着厚厚的PVC塑料板和聚四氟涂层（传热性不好），这一时期的加热如不及时，出液管温度会明显下降（反应效率特别低）。建议对原料和进气加热，以弥补发生器加热量不足的问题，提高反应效率，降低副产物的产生量。
2、进气量的控制：
进气的作用主要四个方面：
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5楼
（一） 使原料充分混合，提高原料转换效率。
（二） 进气可降低二氧化氯的浓度，防止二氧化氯在发生器上部聚集发生爆炸。
（三） 进气量的大小决定反应釜的液位，据厂家提供的资料，反应时间不应低于30min，但反应30min后，原料转换没有明显提高。在实际运行中应根据生产条件，适当延长反应时间以提高转换效率。
（四） 二氧化氯具有遇曝气即从溶液中逸出的特性，可降低反应液中的二氧化氯含量，防止因反应液内二氧化氯含量超30%发生的爆炸。
3、 原料的进料量：
通过理论计算可知： 3.67 ：3.45 （溶液体积比）。
但厂家规定1：1。酸过量，主要提高氯酸钠转换率，防止未反应的氯酸钠进入出厂水污染水质。在实际工作中要严格掌握原料进料比例，防止因进料比例不当，而导致的原料转换率低，并产生大量副产物污染水质和生产成本的不必要增加。
四、二氧化氯发生器操作规程：
⑴、 设备运行中的检查：
1、 操作面板数据是否正常。（温度，频率等）
2、 检查进气量是否正常，反应釜液位及反应液颜色是否正常。（保证有充足的反应时间）
3、 检查计量泵声音及机温是否正常有无泄露。
4、 检查水浴液位是否正常。
5、 检查氯酸钠及盐酸罐液位是否正常。（不要低于计量泵中心线）
6、 观察出液管单流阀是否有异物及动作是否灵活。
7、 防爆塞是否正常。
8、 出液管温度是否正常。（不低于35℃）
（2） 、开机：
1、 检查水浴及反应釜内液位应在1/2处。（液位管）
2、 开启温控器使水浴温度升至设定温度。（85~88℃）
3、 排除计量泵内空气并校定计量泵（校定应以背压阀后出液量为准，同时应保持同一机器的两台泵计量泵背压一致）背压应高于进口最大压力1bar。
4、 调整动力水压力至稳定状态，使水射器稳定工作。
5、 运行计量泵，并逐步调整至所需流量。
6、 待运行稳定后调整反应釜处于最佳液位。（保证最少反应时间30分钟以上）
7、 观察反应釜液位管颜色，单流阀工作状态及出液管温度是否正常。
（3）、关机及发生器清冲：
1、停止计量泵工作。
2、打开进水阀，稀释反应釜内反应液浓度将反应釜内浓度降至安全浓度（反应釜内颜色基本无色），关闭进水阀。
3、停止水射器工作。
4、停止水浴加热。
5、将进气孔用堵死，从安全塞进水，将反应釜内注满水浸泡十分钟，后将水从排污阀排出。
6、重新进水至反应釜1/2处。（液位管）
（4）、原料的配制与添加：
氯化钠：
1、氯酸钠配制工作人员应穿戴好防护用具。
（防酸碱工作服、护目镜、口罩、防酸碱手套、长统胶鞋）
2、配制过程中有严禁吸烟及明火。（不许使用摔砸等方法）
3、配制过程必须按照氯酸钠与水按1：2的比例混合。（例如：1公斤氯酸钠加2公斤水）
4、必须保证氯酸钠完全溶解。
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6楼
5、配制后的液体经比重检测合格后方可抽入原料罐中。（例如：1260kg/m3 20℃）
盐酸：
（1）、盐酸进厂后应检测
①氯化氢含量是否达到标准31%。
②检测其密度是否合格。例如：1160kg/m3 20℃
③目测盐酸的颜色是否正常有无杂质。（工业品盐酸因含有铁、氯等杂质略带微黄色、清澈、透明）
（2）、盐酸绝对不可含有无机物，否则因此而产生的问题将十分严重。
（3）、盐酸储存不宜过长时间，否则易发生因储存时间过长而造成的氯化氢含量降低。（氯化氢极易挥发）
（4）、操作盐酸时，应穿戴好防护用品。（耐酸碱工作服，护目镜、口罩、橡胶手套，长统胶鞋）
五、型号的意义：
HLT—20000型→指额定产量为20000g/h，有效氯的化学二氧化氯复合消毒发生器。
1克二氧化氯等效于2.63克氯（厂家以1克二氧化氯等效于2.5克有效氯计算）按此计算：
1台20000 g/h满负荷发生器实际产量ClO2≈6.73kg/h
Cl2≈3.3kg/h
1台10000 g/h满负荷发生器实际产量ClO2≈3.35kg/h
Cl2≈1.65kg/h
1台5000 g/h满负荷发生器实际产量 ClO2≈1.675kg/h
Cl2≈0.825kg/h
20000g/h发生器的实际进料NaClO3=10.5 kg（固体）
NaClO3≈25L （溶液）
HCl=7.37kg
HCl（盐酸）=23.7L
10000g/h发生器的实际进料NaClO3=5.25 kg （固体）
NaClO3≈12.5L （溶液）
HCl=3.665kg
HCl=11.65L
5000g/h发生器的实际进料NaClO3=2.625 kg （固体）
NaClO3≈6.25L （溶液）
HCl=1.8325kg
HCl=5.825L
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7楼
六、二氧化氯系统的维护与保养：
根据生产实际情况（原料质量、温度等）定期进行清洗。
（一）、清洗发生器：
发生器的清洗将进气口用胶皮堵死，将发生器注满水，浸泡二十分钟，在排污阀将水排净。如果原料杂质较多，可用氢氧化钠5%溶液浸泡，确保发器内部清洗干净管路畅通无阻。
（二）、计量泵的维护 ：将进出口的单向阀拆下，清洗干净如小球损坏或底座破损（用放大镜观察），以免因单向阀不严造成的计量不准。膜片每8000小时更换一次。
（三）、清洗原料过滤器滤网及管线。
（四）、清洗原料罐可每一年进行一次。
故障表现 故障原因及排除
防暴塞暴开 ①进气量过小，造成反应釜液位过高，部分位置二氧化氯浓度过高发生暴塞，增加水射气吸力。
②原料、进气温度过低，反应不充分，提高进料、进气温度。
③因发生器内杂质过多造成管路堵塞，彻底清洗发生器。
④压力水突然中断，停止进料加水稀释反应釜内反应液。
反应效率过低 ①进料比例不对，校计量泵及调整背压阀，清洗原料管线过滤器。
②原料、进气温度过低，反应不充分。
③反应釜液位过低，反应时间不足，降低水吸器吸力，提高反应釜液位。
七、氯酸钠：
1、 无色或白色立方晶系结晶，相对密度2.490G/m3，熔点255℃,易溶于水，加热到300℃以上易分解放出氧气，有极强的氧化能力,与硫、磷及有机物混合或受撞击易引起燃烧和爆炸。有潮解性，在湿度很高的空气中能吸水气而成溶液有毒。
2、 粉尘能刺激皮肤、粘膜和眼睛，如不慎将氯酸钠溶液溅入眼睛或皮肤上，应立刻用大量清水冲洗干净。吸入氯酸钠粉尘，因积累在体内而引起中毒，会出现恶心、大量呕吐、下泻、呼吸困难、，肾损害等症状；误食时，要立即饮服食盐水或温肥皂水使其吐出，然后速送医院治疗，致死量10克。生产人员工作时，应穿工作服、戴防护口罩和乳胶手套、穿塑料或橡皮围裙、穿长统胶靴等劳保用品，以保护呼吸器官和皮肤，车间应通风良好，下班后要洗淋浴。
3、 应贮存在阴凉、通风、干燥的库房内，注意防潮，如有散落，
必须立即用湿黄砂拌和后扫干净，不得与糖类、油类、木炭等有机物、硫黄、赤磷等还原剂、酸类（尤其是硫酸）和一切易燃物品共贮，装卸时要轻拿轻放，防止磨擦，严禁撞击。失火时，先用砂土，再用雾状水和各种灭火器扑救，但不可用高压水。
八、盐酸：
高浓度盐酸对鼻粘膜和结膜有刺激作用，会出现角膜浑浊，嘶哑，窒息感，胸痛，鼻炎，咳嗽，有时痰中带血，盐酸雾可导致眼脸部皮肤剧烈疼痛，如发生事故，应立即将受伤者移到新鲜空气处输氧，清洗眼睛和鼻，并用2%的苏打水漱口，浓盐酸溅到皮肤上，应立即用大量水冲洗5-10分钟，在烧伤表面涂上苏打浆，严重者送医院治疗。
操作人员工作时要穿耐酸工作服、穿长统胶靴、戴防护眼镜、口罩、橡胶手套、袖套、围裙以保护呼吸器官和皮肤，工作人员应每半年体检一次，纯盐酸无色，工业品因含有铁、氯等杂质略带微黄色，相对密度1.160，氯化氢熔点-114.8℃,沸点-84.9℃,失火时，可用水砂土和二氧化碳灭火器扑救。
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8楼
其它二氧化氯生产方法
一、亚氯酸钠+盐酸分解法：
5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O （反应方程式）
① 优点：工艺简单，设备容易操作及维护。产生物中二氧化氯纯度高的优点。
② 缺点：（1）成本较高。
（2）为达到95%的高产率，盐酸过量，使出口药液的pH值小于1。
（3）盐酸需要大量储备。
产生1吨ClO2理论上需 NaClO3 1.67吨 纯盐酸 0.53吨。
盐酸—亚氯酸盐法（亚氯酸盐自身氧化法）在PH值低于3.5的条件下，亚氯酸会产生岐化反应而生成二氧化氯常用盐酸与亚氯酸钠制取，反应式如下：
5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O
上式中将亚氯酸钠中的氯转化成二氧化氯的理论转化率为80%，但是按照实际反应获得的二氧化氯计算产率，往往可以超过该理论值。制取二氧化氯时，要注意盐酸与亚氯酸钠的浓度控制。反应物浓度过高（如何使32%的浓盐酸和高于24%的亚氯酸钠）会发生爆炸。常用的盐酸浓度为9%，亚氯酸钠的浓度7.5%。二氧化氯的生成速度和产率与pH值有很大关系，当pH值分别为2和5时，二氧化氯的产率分别为70%和85%，但pH值较高时的反应速度却很慢，反应时间和温度有关，一般约5—20min、20—60℃。通常要求使用的盐酸过量，实践中使用的盐酸常常是化学计算值的3—4倍，也有观点认为过量27%。即可获得约95%的产率，通常本法反应速度较慢酸用量大，产品中常常带有一定量的剩余盐酸，还可能因副反应产生氯酸。
亚氯酸钠的使用：
亚氯酸钠是一种雪片状的盐，有强氧化性，存放在密闭的铁筒内亚氯酸钠在封闭或溶液状态下是稳定的，但在有机物存在时十分易燃，因此不能允其溶液在地上干燥，必须用水冲洗，尽量不溅起水花，不能与木屑、有机物、磷、炭、硫等物质接触。
工业用亚氯酸钠的纯度为50%—80%是橙褐色溶液20℃时最大溶解度约为550g/L，但水溶液浓度超过30%也会爆炸，亚氯酸钠溶液在常温常压下具有化学稳定性（微碱）具有稳定性，工业用的亚氯酸钠溶液的浓度约24%—25%（300 g/L左右）。
雪片状松散的亚氯酸钠可以刮刨，称量，操作接触无健康危险（但有毒不能入口）操作者应使用橡胶的手套和工作服，如亚氯酸钠落入衣物或其他可燃物中时，应立即将其浸入水中，或马上移到空旷处烧掉。
亚氯酸钠固体或溶液可储存在用环氧树脂，聚丙烯、乙烯基酯、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃、陶瓷或钼不锈钢制造的容器内。决不允许亚氯酸钠粉末与纤维、纸和木材等有机物质接触，未稀释的亚氯酸钠溶液不能与浓酸混合。
亚氯酸钠的库房应避光，通风干燥，设置有快速冲洗设施，不允许有高温源和明火，也不能从事维修工作。
各药剂应分别设置单间存放，严禁混合存放。
在商业氯酸盐产品，一般都含有一定数量的氯酸盐杂质，亚氯酸盐的不适当储存方式以及过长的储存时间，都会增加原料中的氯酸盐的含量。
NaClO2=NaClO3+O2 或 2NaClO2=NaClO3+NaCl
二、浓硫酸分解法：
NaClO3+1/2H202+H2SO4=ClO2+NaHSO4+H2O+1/2O2
在酸度不同时，反应后硫酸盐副产物不同及二氧化氯产量也不同。
2-5N 2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+Na2SO4+2H2O+O2
5-11N 2NaClO3+H2SO4+H2O2=6ClO2+2Na3H（SO4）2+6H2O+3O2
11N以上 2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+2NaHSO4+2H2O+O2
过氧化氢（H2O2）主要性质及危害
过氧化氢又称双氧水，是氢的过氧化物。纯过氧化氢是一种不可燃的油状无色液体，相对密度1.4067（25℃），熔点— 0.43℃ ，沸点150.2℃ ；30%过氧化氢溶液的密度为1.11g/cm3，熔点— 0.89℃ ，沸点为151.4℃ 。
过氧化氢溶于水，醇与醚，在常温时可以与水以任意比例混合；从一般意义上讲过氧化氢对人体无害。
过氧化氢是比原子态氧更强的氧化剂，当pH较高时，其氧化势甚至高于臭氧。
浓过氧化氢是与易燃物，有机物接触能一起剧烈的燃烧，与金属物（如铜，铁等）接触。受热或日光暴晒时会分解爆炸。
过氧化氢溶液为无色透明液体，很不稳定，放置时渐渐分解为氧及水。影响氧化氢分解的因素主要如下：
a) 温度 过氧化氢在较低温度和较高纯度时比较稳定。但是纯过氧化氢加热到153℃或更高温度时，便会发生猛烈爆炸性分解。在较低的温度下，分解作用平稳进行：
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b) pH 介质的酸碱性对过氧化氢的稳定性有很大的影响。酸性条件下过氧化氢性质稳定，氧化速度较慢；在碱性介质中过氧化氢很不稳定，分解速度和作为氧化剂的反应速度都很快。
c) 杂质 金属催化杂质是影响过氧化氢分解的重要因素。很多金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速过氧化氢的分解。二氧化锰与高浓度过氧化氢作用能引起爆炸。工业级过氧化氢中含有较多的金属杂质，必须加入较大量的稳定剂来还原和络合金属离子，抑制杂质的催化作用。
d) 光波长为320~~~380nm的光能使过氧化氢分解速度加快。
市售的过氧化氢是它的30%或3%的水溶液。可应用于医药卫生、食品、电子、电镀、化工合成等领域。
高浓度的过氧化氢是有腐蚀性；例如30%的过氧化氢对皮肤有强烈刺激性，使表皮起泡、严重损伤眼睛和黏膜，产生漂白作用和灼烧感觉。过氧化氢蒸汽进入呼吸系统后会刺激气管和肺部，引发炎症，可导致器官严重受损。从消化道摄入过氧化氢会产生胸腹痛，呼吸困难，呕吐，发热、结膜皮肤出血等症。个别人摄入过氧化氢会产生视力障碍、痉挛和清度瘫痪。
硫酸
硫酸为透明、无色、无嗅的油状液体，有杂质颜色会变深甚至发黑，分子式H2SO4,分子量98.08。相对密度凝固点也随其含量变化而不同。相对密度1.841（96-98%）凝固点10.35℃（100%）、3℃（98%）、
-32℃（93%）、-38℃（78%）、-44℃（74%）-64℃（65%）。沸点290℃，蒸气压0.13KPa（145.8℃），对水有很大亲和力。从空气和有机物中吸收水分。与水、醇混合产生大量热，体积缩小。加热到340℃ 分解成三氧化硫和水。
车间空气标准：中国MAC硫酸及三氧化硫2mg/m3
危害：硫酸GB8.1类81007原铁规：一级无机酸性腐蚀物品。
储运条件：单独通风，干燥和阴凉的地方，避免日光直射，远离火源罐区四周有围堤，防止泄漏。
工作人员必须穿戴橡皮围裙、长筒靴，手套及防护眼睛。
仓库附近有水源。
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关于二氧化氯发生器的技术工艺的几点说明
一、 二氧化氯发生工艺的优化设计
化学法二氧化氯发生器采用氯酸钠与盐酸反应，反应式如下：
主反应：NACLO3+2HCL→CLO2+0.5CL2+NALCL+H2O
副反应：NACLO3+6HCL→3CL2+NACL+3H2O
反应希望能按主反应式完成，即NACLO3转化率高和获得更高的CLO2收率，但许多因素将影响反应的进行，其中主要的影响因素为：①反应液中酸的当量浓度，酸浓度越高，反应NACLO3转化率越高，反应速度越快；②还原剂比例，该反应的还原剂为CL－，还原剂比例高，反应将以副反应式完成，获得的是CL2，而不是CLO2（对于二氧化氯发生器应该是获得的产物中CLO2比例越高越好）；③反应应具有必要的反应停留时间，使原料能够反应转化为产物，一般来讲，酸度越高，原料混合接触良好，反应温度高（分子迁移速度快相当于混合效果好），负压爆气（吸气搅拌），都有利于提高反应速度，减少所需的反应停留时间。
对于发生工艺的优化设计，必须考虑诸多因素中影响最大的因素，尽可能使反应工艺条件优化达到原料NACLO3转化率高（利用率高），CLO2收率高，反应过程安全可靠，简单更于实施。
南理工在开发二氧化氯发生器阶段，做了大量的优化条件试验，发现酸度和还原剂比例是影响该反应的主要因素，（影响达到百分之几至几十），即氯酸钠溶液和盐酸的比例合适，使反应过程具有理想的酸度和还原剂比例，将保证反应过程NACLO2转化率高，CLO2的收率较高，其它因素如反应温度，压力都不是主要因素（同样原料比例下具有百分之一至二的收率差距），并且温度和压力的影响是可通过优化反应器设计（更好混合，具有足够反应停留时间）加以解决的。
所以，南理工水夫公司的二氧化氯发生器采用双计量供料系统，确保原料进料比例准确；采用具有足够反应停留时间的脉动助混浓度梯度流式反应器，确保原料在反应器内反应完全，这种优化的设计工艺，使得南理工水夫公司的二氧化氯发生器的工艺指标较高。
目前国内唯一的行标（中国环境保护产品认定技术条件HCRJ－067－1999）中关于二氧化氯发生器的几个主要技术参数为：①CLO2发生能力，可以CLO2计也可以有效氯计不得低于额定指标（如15000型设备小时有效氯产量不低于15000克）；②二氧化氯（以有效氯计）占总有效氯的质量百分数不少于55%（原料比例控制合适，百分比就高）；③主要原料氯酸钠的转化率不低于60%（酸度不够，反应停留时间不够，原料转化率就低）。
南京理工水夫公司的企标中的相应技术指标为：①发生器产量不低于额定指标；②二氧化氯（以有效氯计）占总有效氯的质量百分数大于60%；③原料氯酸钠的转化率大于80%。
南京市产品质量监督检验所最近一次检验结果（2005年7月5日）相应数据为：①二氧化氯产量大于额定值（500型设备数据为534克/H）；②二氧化氯合总有效氯质量百分数为87%；③氯酸钠转化率为84%。
以上公司企标和产品检验报告可提供江苏省质量技术监督局备案原件和检测报告原件供用户审阅，以防做假和商业欺骗宣传。
对于有些企业宣传其产品的技术性能如何好，希望用户同样审阅其企业标准和权威部门（正式产品检测）的检测报告，如果企标都不敢订高，产品的技术指标能达到那么高吗？
有些企业称NACLO3转化率高达85%，这没有实际意义，只要酸的比例高，转化率超过90%以上也容易达到，但反应将按副反应完成，CLO2得率低，对二氧化氯发生器而言没有意义。另提到其收率为80%，这收率指什么？太含糊，应该是产量中二氧化氯的比例越高越好，以二氧化氯占有效氯百分数计。
二、 加热问题
对于一般化学反应来说，加热温度高，分子迁移速度快，分子更活跃，有利于加快反应速度，但氯酸钠与盐酸反应只要达到一定酸度和具有还原剂，反应速度本来就很快，南理工水夫公司经一系列试验，发现在优化的反应条件下温度对提高反应产量或CLO2得率影响并不大，相反还有许多不利因素：①CLO2是见光受热易分解的物质，加热反应温度越高，越容易造成CLO2分解（有些企业发生器产物中二氧化氯比例低，与些因素有很大关系）。如果二氧化氯分解量大，速度快还可能引起反应器爆裂；②目前其它企业的反应器基本上都是塑料材质的，用反应器外水浴加热方式，导热效果很差，水浴控制温度如果是80。C以上，内部反应液温度是多少？③塑料反应器在高温下会软化，影响承压能力。长时间高温使塑料反应器老化加快，使用寿命缩短；④电加热元件在有酸气、CLO2气环境下，极易腐蚀，，有可能出现电接点过热，打火现象，引发设备自燃（加热型设备在使用中出现过多起此类事故）；⑤加热反应大大增加了发生器的使用功率，每年多花费的电费数万元。
国外商用型二氧化氯发生器就设备加热反应的设备，国内有些企业在化学法二氧化氯发生器设备中采用加热反应工艺，并不是经过大量科学试验，是从优化反应提高得率确定的，一些是沿袭电解法发生器的加热反应工艺，生搬硬套来的，有的是从商业角度考虑增加设备卖点。还有的是仿制别人设备追求与已有设备的创新点，到底加热反应是否科学？是否最优化？可以说这些企业没有科学试验依据。
南理工水夫公司是国内二氧化氯发生器的发明单位，是有较强的开发和技改能力，如果加热反应工艺使反应效率更高，这么多年难道就搞不出加热式反应设备，如需要可能水夫公司的加热方式和手段会比这些企业更先进，更合理，更具有安全适用性。
南理工水夫公司一贯在经营中，在产品开发中本着科学的态度，实事求是。追求反应工艺的优化，通过原料比例的准确，原料混合效果强化，具有足够的反应停留时间，在不加热条件下所达到的工艺指标明显高于其它企业，而且设备使用的安全可靠性得到提高，故障率更低，更节能。
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三、 负压反应式和正压反应式设备的比较
南理工水夫公司是负压式二氧化氯发生器的发明单位，许多年一直生产、推广负压式设备。到目前为止，水夫公司的负压式设备仍处于国内同行中技术水平和质量领先水平（如全程负压操作更安全，停机没有CLO2气体挥发出来，流量显示直观，计量准确等）。正压式设备的产生是因为负压式设备在实际使用中有许多局限。如不能带压投加到供水管道中，不能投加到高位水体中，不能远距离加药（不能因射流器出口压力大或阻力大影响射流器抽吸负压能力，使其不能实现反应器的负压反应）。国际上以往的发生器都是负压式，南理工大胆创新，首创能带压反应不、带压直接投加的正压式发生器，有效解决了困难现场使用要求。使二氧化氯发生器的使用范围更宽，更方便。可以说正压式设备的出现是二氧化所发生器的重要技术进步。南理工从1997年开发试用至今用户已有数千家，水夫公司每年的发生器销售中正压式发生器占的比例逐年增加，目前已占到90%左右，成为被用户接受的主导产品，其它企业如华特在南理工推出一年多后也宣传其有正压式设备（可看华特产品说明书，有正压系列和负压系列）其正压式设备技术参数说明适用于投加点压力小于0.3M/PA的水处理场所。但国内包括华特等其它企业的正压式发生器在使用中出现很多问题，主要是反应器在带压条件下的耐腐问题没有解决，可以说华特的正压式发生器技术质量不过关，推广是失败的。目前在市场竞争中遇到与水夫公司竞争项目时，华特宣传正压式发生器不安全，得率低，首先要华特实事求是的回答几个问题：①华特仿制南理工正压式发生器有没有做工艺实验，如压力对反应器得率的影响，是否有科学的试验数据证明正压反应的得率就低；②华特产品说明书中，正压式发生器性能特点明确说明反应转化率高，按有效氯计CLO2含量大于70%，与负压式发生器的有关参数一样，并未说明正压式比负压式得率低，转化率低，这是不是虚假的欺骗宣传，如何自圆其说。
二氧化氯发生器在传统的意识中是不安全的有可能会发生爆炸，所以国内外发生器工艺一直都是采用负压式爆气，但射流爆气又对使用范围有很多局限。如在射流器后再用一台泵加压投药，要解决泵的耐腐、系统配合等问题非常困难，既增大成本，使用又麻烦，故障特多。这引发了开发新工艺的动机。南京理工大学以前是兵器工业部学校，化工学院在火工品、安全工程专业具有优势。经过试验和分析CLO2发生过程中引起爆炸的因素和条件。发现只要在反应器中消除气相聚集，就不可能发生CLO2爆炸，所以采用防气相聚集的全液相反应工艺就解决了正压反应中可能出现的安全问题。
对于正压反应工艺中原料转化率和CLO2得率问题①首先从资料显示CLO2在水中的溶解度是比较大的，并且随着压力增大，溶解度增大，反应器压力为0.1M/PA时，CLO2的溶解度大于3万MG/L，实际反应时反应液中二氧化氯浓度也只在2万多MG/L，所以在正压反应中二氧化氯溶解在水中完成液相反应没有问题；②氯酸钠与盐酸反应不是可逆反应，只要氯酸钠和盐酸反应条件合适，并不会因为反应液中CLO2浓度高影响氯酸钠反应转化，所做的负压反应与正压反应对照实验中，在其它条件优化前提下（原料比例，反应时间，混合效果）正压反应（0.3M/PA）的氯酸钠转化率和CLO2得率几乎没有影响。前面所列的南京市产品质量监督检验所的检测报告中有关技术参数就是正压式发生器实际所测数据，可见各项指标即大于行标，也高于其它企业的企标。
而正压式发生器开发成功，使中国二氧化氯发生器的技术水平得到大大提升。
① 适用范围更宽，对于带压的供水管，高位水塔等加药现场都能直接加药。
② 采用计量泵输送原料和转子流量计计量显示，使原料进料计量更准确，更直观。
③ 用计量泵后使二氧化氯发生器的控制水平得到提高，陆续开发出流量在线控制和余氯在线控制，远传中央控制方式。
④ 可以不用压力水射流器，简化了投加工艺，降低用水量，降低了运行能耗。
⑤ 操作更简便，真正能实现无须专人值守，随制水系统运行能自动开、停机等比加药，在停水、停电、缺料能自动报警，停机。
正压式发生器目前其它企业技术不过关，主要是反应器耐腐问题没有解决，负压式发生器的反应器国内外几乎都是用PVC材料，但同样用于正压式发生器则因高酸度，高二氧化氯浓度条件下压力越大，对塑料的腐蚀溶胀速度越快，使用寿命就越短。南理工水夫公司经一系列开发试验采用钽钛合金材料制造的反应器有效解决了耐腐、耐压问题，使用安全可靠（最早用的安阳自来水公司已近六年仍然未见损坏），而负压式的PVC反应器正常使用寿命一般也就1－3年，可见钽钛合金反应器的使用寿命要比负压式发生器的PVC反应器使用寿命还要长。
四、 小结
1、 首先不要理解为南理工水夫公司的发生器只是正压式的，而其它企业是负压式的。南理工水夫公司本是负压式发生器的发明单位，到目前为止负压式发生器的技术性能，产品质量都要优于其它企业同类产品。正压式发生器是可以在正压条件下完成化学反应、带压直接加药，在常压或负压条件下使用负压式发生器设备配置，工艺流程都是相同的，只是反应的材料用特制合金后成本有所增加，但使用可靠性更好，寿命更长。
2、 各企业的二氧化氯发生器的技术性能优劣，不在于其工艺条件中加热温度高低，反应压力高低，应看其整个工艺条件是否优化，设备结构、配置是否合理，具有实用性、可靠性。应从其企业标准、权威部门的检测报告，比较其氯酸钠的转化率，CLO2得率是否高，这些技术指标高，当然产品的工艺是优化的。在优化情况下实现产量，操作越简单，部件越简化，运行成本越低，使用故障越低，使用寿命越长，其发生器的技术水平、产品质量就越好。
3、 南理工水夫公司的发生器不用加热，可带压反应直接加药。使得设备运行电耗功率比加热式低。不用大流量压力水带射流器，节省用水，节省供水泵电耗，供水管径小，工程费用节省，配套工程简化。并且发生器的运行技术指标高于行标，也高于华特等其它企业，这就说明水夫公司的二氧化氯发生器的技术比其它企业先进。
联系人：蒋艳13770729624 QQ42846249
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