專利名稱：：高轉(zhuǎn)換率的制備二氧化氯的方法及設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種飲用水消毒劑的制備投加方法和設備，特別是一種高轉(zhuǎn)換率的制備高純度二氧化氯并精確控制二氧化氯投加量的方法和設備。
背景技術：
：近三十年來，二氧化氯作為一種新型消毒氧化劑，在發(fā)達國家已得到了廣泛應用，是一種代替液氯的優(yōu)良消毒氧化劑。經(jīng)二氧化氯處理的水中不會產(chǎn)生通常用氯氣消毒時形成的致癌物三鹵甲烷，其安全性被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為AI級，具有廣譜、速效、無毒、用量少、藥效長、殺菌效果不受PH值限制等諸多優(yōu)點，對部分細菌的殺滅率可達100%;使用二氧化氯消毒還可以氧化水中的一些還原性金屬離子(如Fe2+、M,等)，對水中的鐵、錳有著不錯的去除效果?，F(xiàn)階段，我國的部分水廠也開始使用二氧化氯代替液氯對自來水進行消毒處理，目前主要采用鹽酸法和亞氯酸鹽法制備二氧化氯。鹽酸法(R5法)采用氯酸鈉和鹽酸進行化學反應制備二氧化氯，其反應方程式見化學式l;亞氯酸鹽法采用亞氯酸鈉和鹽酸進行化學反應制備二氧化氯，其反應方程式見化學式2。NaC103+2HC1=C102+V2Cl2+NaCl+H20...............15NaC102+4HCl=4C102+NaCHH20.....................2在實際應用中，采用鹽酸法(R5法)制備二氧化氯的主要缺點是反應生成氣體是二氧化氯和氯氣的混合氣體，二氧化氯的轉(zhuǎn)化率較低；采用亞氯酸鹽法制備二氧化氯則因為原材料價格昂貴而大幅增加了自來水消毒成本。中國發(fā)明專利申請公開說明書CNI80358!公開了一種制備高純度二氧化氯的方法和設備，在該方法中，硫酸氯酸鈉過氧化氫3.8-4.3:1.5-1.75:0.8-1.2，這種方法原料比偏離理論值較大，因此原料消耗高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種以高轉(zhuǎn)換率制備高純度二氧化氯，并能夠精確控制二氧化氯投加量的方法和設備，所解決的技術問題主要是提高二氧化氯轉(zhuǎn)化率和純度，降低原料消耗，精確動態(tài)控制二氧化氯投加以確保水質(zhì)達標，提高系統(tǒng)運行可靠性。本發(fā)明由配料子系統(tǒng)、供料子系統(tǒng)、投料子系統(tǒng)、反應子系統(tǒng)、投加子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、自控子系統(tǒng)、多操控臺控制子系統(tǒng)、智能環(huán)境適應子系統(tǒng)、遠程通信子系統(tǒng)和營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)共十一個子系統(tǒng)構成完整的智能二氧化氯生產(chǎn)投加系統(tǒng)。本發(fā)明采用氯酸鈉、過氧化氫、硫酸按化學式3進行反應制備二氧化氯:2NaCl3+H202+2H2S04=2C102+02+2NaHS04+2H20...............3本發(fā)明的反應原料摩爾比為硫酸氯酸鈉過氧化氫=1.92.1:L92.1:0.91.1，對反應原料進行加熱、混合后采用氣液分離的方式在負壓下制備二氧化氯，制備的二氧化氯多點實時動態(tài)投加到待處理水體，確保出廠水質(zhì)達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006的要求。本發(fā)明通過管道順序連接溶藥機、原料泵、儲液罐、原料泵B/C、計量槽、計量泵、文氏管混合器、氣液分離器和反應釜；文氏管混合器的空氣入口處安裝有空氣加熱管A，計量泵與文氏管混合器連接的管道上安裝有加溫瓶。本發(fā)明的氣液分離器通過導氣管連接導氣總管，氣液分離器的排液口連接反應釜，反應釜通過導氣管連接導氣總管，反應釜內(nèi)設多層曝氣旋流板，反應釜設有排液闔通過管道與母液收集槽相連接。本發(fā)明的發(fā)生器產(chǎn)生的二氧化氯氣體經(jīng)導氣總管進入投加子系統(tǒng)的氣體分配器，經(jīng)相應管道連接至若干水力噴射器，水力噴射器的入水口經(jīng)水泵連接自來水源，出水口分別接原水處理池的反應池和清水池；在連接氣體分配器與水力噴射器的管道上連接有轉(zhuǎn)子流量計，可分配各投加點的二氧化氯氣體流量。本發(fā)明將99%濃度的固體氯酸鈉與50%濃度的過氧化氫配制為氯酸鈉混合液裝入氯酸鈉計量槽，將98%濃度的濃硫酸加水稀釋為70%濃度的稀硫酸裝入硫酸計量槽；兩個計量槽通過計量泵向文氏管混合器連續(xù)供料。本發(fā)明的反應原料和空氣進入文氏管混合器之前加熱至60。C(±4°C);反應原料和空氣經(jīng)文氏管混合器充分混合為氣液混合霧狀物；氣液分離后的混合液進入反應釜后經(jīng)多層旋流曝氣充分反應，反應廢液通過排液閥及時排出。本發(fā)明的反應釜的空氣入口處安裝有空氣加熱管B，曝氣的空氣進入反應釜之前加熱至6(TC(±4°C)。本發(fā)明的反應釜內(nèi)設15層曝氣旋流板，旋流板上設置的旋流槽中開有多個曝氣口；旋流板按順時針、逆時針方向逐層設置，旋流形成時間》2小時，使反應液充分反應，二氧化氯轉(zhuǎn)換率>95%(±1%)，二氧化氯純度>95%(±1%)。本發(fā)明的反應釜內(nèi)負壓值保持在0.002MPa0.015MPa范圍，將反應生成氣體及時導出反應釜。本發(fā)明的系統(tǒng)內(nèi)部集成了安全子系統(tǒng)、自控子系統(tǒng)、多操控臺控制子系統(tǒng)、遠程通信子系統(tǒng)和營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)，保障系統(tǒng)運行安全可靠。本發(fā)明通過原水流量、出水流量、天氣指標、水質(zhì)指標等多個參數(shù)，實時計算需要的二氧化氯投加量，并自動生產(chǎn)相應數(shù)量的二氧化氯氣體。本發(fā)明的智能環(huán)境適應子系統(tǒng)在在反應池入水管和清水池出水管上設置的流量計采集原水流量和出水流量數(shù)據(jù)；在反應池加藥管道上設置的流量計采集加藥(如絮凝劑、液體石灰等)量數(shù)據(jù)；在清水池設置的水溫計采集水溫數(shù)據(jù)；在清水池出水管設置的PH值檢測儀、濁度檢測儀和二氧化氯檢測儀采集水質(zhì)數(shù)據(jù)；氣溫計、氣壓計和空氣濕度計采集環(huán)境數(shù)據(jù)。以上數(shù)據(jù)采集后，通過遠程通信子模塊上傳至營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫服務器，結(jié)合數(shù)據(jù)庫服務器保存的歷史數(shù)據(jù)，確定二氧化氯的投加總量(010Kg)和各投加點的最佳投加量(010Kg)，并通過遠程通信子系統(tǒng)反饋回自控子系統(tǒng)；自控子系統(tǒng)根據(jù)服務器反饋的數(shù)據(jù)自動精確調(diào)節(jié)原料配制量、二氧化氯生產(chǎn)量及投加量，保證水質(zhì)達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006的要求。本發(fā)明的計量槽內(nèi)設液位傳感器；空氣加熱管和加溫瓶處安裝有溫度傳感器和溫控開關；反應釜上安裝有壓力傳感器，工作范圍為0.002MPa0.015MPa,負壓異常時安全子系統(tǒng)將自動開啟沖水闊。本發(fā)明的安全子系統(tǒng)通過采集計量槽中安裝的液位傳感器的液位信號、加溫瓶和空氣加熱管中安裝的溫度傳感器的溫度信號、與反應釜相連接的壓力傳感器的壓力信號，控制原料泵、計量泵、沖水閥的工作狀態(tài)；多層排液閥在系統(tǒng)斷電時自動進行排液操作；防爆口為被動閥門，系統(tǒng)負壓消失時自動開啟。本發(fā)明的發(fā)生器、自控柜或其它場所安裝的若干觸控面板互相連接成多操控臺控制子系統(tǒng)，可反映狀態(tài)量20個，通信響應時間0.01秒，觸控界面尺寸550X380mm;操作人員可以在任何一塊觸控面板上獲取系統(tǒng)工作狀態(tài)及進行相應操作。本發(fā)明的自控子系統(tǒng)由自控柜、分布在其它子系統(tǒng)的各種傳感器及相應信號傳輸線路、自控柜與其它子系統(tǒng)相連接的控制信號線路組成。傳感器包括液位傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。自控柜根據(jù)傳感器組采集的信號判定各子系統(tǒng)的工作狀態(tài)，按照預設參數(shù)發(fā)出相應的控制指令操作各子系統(tǒng)中相應的泵、閥及開關，并將系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示在觸控界面上以便操作人員監(jiān)察和操作。自控子系統(tǒng)具備參數(shù)設置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)査詢和系統(tǒng)在線幫助模塊，以及遠程通信接口；自控子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、信息管理、報表、趨勢分析、登陸、動態(tài)模擬、報警、事件窗口、自診斷、歷史數(shù)據(jù)處理、在線幫助和安全管理等功能。本發(fā)明的遠程通信模塊通過自控子系統(tǒng)配置的遠程通信接口與自控子系統(tǒng)連接，可將各種參數(shù)傳輸至營運安全實施監(jiān)控子系統(tǒng)，并將控制指令回傳至自控子系統(tǒng)；遠程通信子系統(tǒng)采用CDMA/GPRS無線通信模式，數(shù)據(jù)傳輸流量為1Kbps，系統(tǒng)響應速度為0.01秒。本發(fā)明的營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)由WEB服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、WAP服務器、在線監(jiān)控工作站、在線服務中心、授權管理手機等硬件設備和設備管理模塊、用戶管理模塊、授權管理模塊、數(shù)據(jù)實時采集模塊、設備實時控制模塊、營運安全實時報警模塊、營運安全實時巡查模塊、營運分級查詢報表模塊、水質(zhì)實時監(jiān)測報警模塊、水質(zhì)數(shù)據(jù)分級查詢報表模塊、設備分級檢測報警模塊、設備分級査詢報表模塊、手機授權管理模塊等軟件模塊組成，是一個具備分級管理權限的遠程實時集中管理系統(tǒng)，可管理用戶數(shù)1000000個，可管理設備數(shù)量1000000000臺，可授權手機數(shù)10000000臺，報警時延5秒，控制時延5秒。服務器與工作站通過路由器與Internet連接，路由器與Internet連接之間設有防火墻。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，采用硫酸、氯酸鈉、過氧化氫為反應原料，通過精確控制反應溫度、反應壓力和反應時間等反應參數(shù)，并采用多層旋流曝氣等工藝設計保障原料充分反應，實現(xiàn)了較高的二氧化氯濃度和轉(zhuǎn)換率；本發(fā)明的智能環(huán)境適應子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精確的動態(tài)按需投加，變誤差較大的按經(jīng)驗投加方式為科學精確的按實時反饋參數(shù)投加方式，在確保水質(zhì)達標的基礎上減少原材料消耗，降低消毒成本；安全子系統(tǒng)、自控子系統(tǒng)、多操控臺控制子系統(tǒng)、遠程通信子系統(tǒng)和營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)極大的提高了系統(tǒng)運行的可靠性和安全性，并為用戶提供了多種靈活先進的遠程異地實時管理手段，有效降低了人力資源成本和管理成本，易于大規(guī)模推廣使用。圖1是本發(fā)明智能二氧化氯生產(chǎn)投加系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。圖2是圖1中A-A剖視圖。圖3是圖1中B-B剖視圖。具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明采用氯酸鈉和硫酸為原料，過氧化氫為還原劑制備二氧化氯，采用氣液分離法在負壓下提取二氧化氯以保證其具有較高的純度，并采用多點投加方式實時動態(tài)投加二氧化氯氣體。本發(fā)明由配料子系統(tǒng)、供料子系統(tǒng)、投料子系統(tǒng)、反應子系統(tǒng)、投加子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、自控子系統(tǒng)、多操控臺控制子系統(tǒng)、智能環(huán)境適應子系統(tǒng)、遠程通信子系統(tǒng)和營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)共十一個子系統(tǒng)構成完整的智能二氧化氯生產(chǎn)投加系統(tǒng)。如圖1所示，通過管道順序連接溶解氯酸鈉、過氧化氫的溶藥機(1)、原料泵A(2)、儲液罐(3)、原料泵B(5)、計量槽(7)、計量泵(9)、加溫瓶(11)和文氏管混合器(15);通過管道順序連接硫酸儲液罐(4)、原料泵B(6)、硫酸計量槽(3)、硫酸加溫瓶(12)和文氏管混合器U5);文氏管混合器(i5)、氣液分離器(16)和反應釜(17)通過管道順序相連；文氏管混合器(15)的空氣入口處安裝有空氣加熱管A(13);氣液分離器(16)通過導氣管連接導氣總管，氣液分離器(16)的排液口連接反應釜(17)，反應釜(17)的導氣管連接導氣總管，反應釜(17)內(nèi)設多層曝氣旋流板(21)，反應釜(17)的排液閥(18、19、20)通過管道與母液收集槽(25)相連接。本發(fā)明可以分解為配料子系統(tǒng)、供料子系統(tǒng)、投料子系統(tǒng)、反應子系統(tǒng)、投加子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、自控子系統(tǒng)、多操控臺控制子系統(tǒng)、智能環(huán)境適應子系統(tǒng)、遠程通信子系統(tǒng)和營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)，共十一個子系統(tǒng)構成完整的智能二氧化氯生產(chǎn)投加系統(tǒng)。本發(fā)明的配料子系統(tǒng)由溶藥機(1)、原料泵A(2)以及相應連接管道組成。制備二氧化氯時首先由配料子系統(tǒng)按氯酸鈉、過氧化氫摩爾比為1.92.1:0.9U配制氯酸鈉混合液。將99%濃度的固體氯酸鈉與50%濃度的過氧化氫溶液加入溶藥機充分攪拌制備為氯酸鈉混合液，通過原料泵A(2)泵入供料子系統(tǒng)的氯酸鈉儲液罐(3)。本發(fā)明的供料子系統(tǒng)由氯酸鈉儲液罐(3)、硫酸儲液罐(4)、氯酸鈉原料泵B(5)、硫酸原料泵C(6)以及相應的連接管道組成。制備二氧化氯時，氯酸鈉儲液罐(3)裝入配料子系統(tǒng)泵來的氯酸鈉混合液，硫酸儲液罐(4)則加入用98%濃度的濃硫酸加水稀釋為70%濃度的稀硫酸。兩個儲液罐(3、4)中的液體通過各自的原料泵(5、6)向投料子系統(tǒng)供料。本發(fā)明的投料子系統(tǒng)由氯酸鈉計量槽(7)、硫酸計量槽(8)、氯酸鈉計量泵(9)、硫酸計量泵(10)、氯酸鈉加溫瓶(11)、硫酸加溫瓶(12)以及相應的連接管道組成。制備二氧化氯時，氯酸鈉混合液和稀硫酸由各自的計量泵(9、10)按硫酸氯酸鈉過氧化氫二1.92丄1.92丄0.9i.i的摩爾比連續(xù)向反應子系統(tǒng)投料；兩種液體進入反應子系統(tǒng)之前，通過各自投料管道上安裝的加溫瓶(11、12)加熱至60。C(士4。C)。本發(fā)明的反應子系統(tǒng)由文氏管混合器(15)、氣液分離器(16)、反應釜(17)、母液收集槽(25)以及相應的連接管道組成。文氏管混合器(15)的空氣入口管上裝有空氣加熱管A(13)，加熱至6(TC(±4°C)的空氣與兩種被投料子系統(tǒng)預先加熱至6(TC(±4°C)的液體在文氏管混合器(15)的喉管部位快速均勻混合為霧狀的氣液混合物，此快速均勻混合過程可避免影響二氧化氯純度的不利副反應生成。經(jīng)文氏管(15)混合器混合的霧狀氣液混合物(含有二氧化氯氣體)進入氣液分離器(16)進行氣液分離，分離后的二氧化氯氣體進入氣液分離器(16)上部的導氣管排入導氣總管，分離后的反應液則通過氣液分離器(16)下部的排液管進入反應釜(17)。反應釜(17)內(nèi)設15層曝氣旋流板(21、22)，旋流板的旋流槽按順時針方向(見圖2)和逆時針方向(見圖3)逐層設置，旋流板上開有多個曝氣口(23)，反應液通過旋流板時形成旋流并經(jīng)多個曝氣口(23)曝氣，以便反應充分進行。反應釜(17)下部的進氣管上設有空氣加熱管B(24)，將進入反應釜(17)的曝氣空氣加熱至6(TC(±4°C)。熱空氣在反應釜(17)中由下往上經(jīng)旋流板上升，與在旋流板上形成旋流向下流動的反應液接觸，將反應生成的二氧化氯氣體吹出，同時使反應釜(17)內(nèi)的溫度保持在反應效率最佳的范圍之內(nèi)。反應釜(17)內(nèi)生成的二氧化氯經(jīng)反應釜(17)上方的導氣管排入導氣總管。反應釜(17)設置有排液閥(19、20)，通過管道與母液收集槽(25)連接。整個反應過程在負壓下進行，負壓由投加子系統(tǒng)的水力噴射器(28)產(chǎn)生。本發(fā)明的投加子系統(tǒng)由氣體分配器(26)、若干轉(zhuǎn)子流量計(27)、若干水力噴射器(28)以及相應的連接管道組成。反應子系統(tǒng)生成的二氧化氯氣體經(jīng)導氣總管進入氣體分配器(26)，并經(jīng)相應管道輸送至各水力噴射器(28)，進行多點投加。水力噴射器(28)由動力水驅(qū)動，在水力噴射器(28)與氣體分配器(26)連接的管道上安裝有轉(zhuǎn)子流量計(27)，能夠精確控制分配到各投加點的二氧化氯氣體流量。本發(fā)明的安全子系統(tǒng)由各種傳感器和各種安全閥門組成。在計量槽(7、8)中設有液位傳感器(42、43)，能實時反饋計量槽(7、8)中的液位狀態(tài)，液位異常時(過高或過低)時自動發(fā)出警示信號，并通過自控子系統(tǒng)控制原料泵B/C(5、6)和計量泵(9、10)的工作狀態(tài)，保證計量槽(7、8)中液位正常；在加溫瓶(11、12)中設有溫度傳感器(58、44)，在空氣加熱管(13)中設有溫度傳感器(41)，在空氣加熱管(24)中設有溫度傳感器(54)，能實時反饋各處的溫度狀態(tài)，溫度異常時(過高或過低)自動發(fā)出警示信號，并通過自控子系統(tǒng)控制各加熱器件(11、12、13、24)的工作狀態(tài)，保證反應溫度正常；在反應釜(17)上設有壓力傳感器(59)，能實時反饋反應子系統(tǒng)中的負壓壓力，負壓異常時自動發(fā)出報警信號，如果在一定時間內(nèi)報警信號無人響應，安全子系統(tǒng)將通過自控子系統(tǒng)執(zhí)行一系列自動停機操作，防止意外事故發(fā)生；在文氏管混合器(15)的進水管上設有沖水閥(14)，由UPS電源供電，意外斷電或停機時自動開啟，沖水稀釋反應子系統(tǒng)內(nèi)的反應液濃度；在反應釜(17)的多層排液口設有多層排液閥(18)，由UPS電源供電，意外斷電或停機時自動開啟，可保證及時排空反應釜(17)內(nèi)的反應液；反應釜(17)上部設有防爆口，防爆閥(59)為被動閥門，負壓消失時靠重力自動開啟，以及時排出反應子系統(tǒng)內(nèi)的剩余氣體。本發(fā)明的智能環(huán)境適應子系統(tǒng)由各種傳感器和數(shù)據(jù)庫服務器組成。在反應池入水管和清水池出水管上設置的流量計(46、50)采集原水流量和出水流量數(shù)據(jù)；在反應池加藥管道上設置的流量計(47、48)采集加藥(如絮凝劑、液體石灰等)量數(shù)據(jù)；在清水池設置的水溫計采集水溫數(shù)據(jù)；在清水池出水管設置的PH值檢測儀(51)、濁度檢測儀(52)和二氧化氯檢測儀(53)采集水質(zhì)數(shù)據(jù)；氣溫計(55)、氣壓計(56)和空氣濕度計(57)采集環(huán)境數(shù)據(jù)。以上數(shù)據(jù)采集后，通過遠程通信子模塊上傳至營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫服務器(37)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫服務器(37)保存的歷史數(shù)據(jù)，確定二氧化氯的投加總量(010Kg)和各投加點的最佳投加量(010Kg)，并通過遠程通信子系統(tǒng)反饋回自控子系統(tǒng)；然后由自控子系統(tǒng)根據(jù)服務器反饋的數(shù)據(jù)自動精確調(diào)節(jié)原料配制量、二氧化氯生產(chǎn)量及投加量，保證水質(zhì)達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006的要求。本發(fā)明的自控子系統(tǒng)由自控柜(29)、分布在其它子系統(tǒng)的各種傳感器及相應信號傳輸線路、自控柜與其它子系統(tǒng)相連接的控制信號線路組成。傳感器包括液位傳感器(42、43)、溫度傳感器(41、44、54、58)和壓力傳感器(45)。自控柜(29)根據(jù)傳感器組采集的信號判定各子系統(tǒng)的工作狀態(tài)，按照預設參數(shù)發(fā)出相應的控制指令操作各子系統(tǒng)中相應的泵、閥及開關，并將系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示在觸控界面上以便操作人員監(jiān)察和操作。自控子系統(tǒng)具備參數(shù)設置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)査詢和系統(tǒng)在線幫助模塊，以及遠程通信接口；并提供數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、信息管理、報表、趨勢分析、登陸、動態(tài)模擬、報警、事件窗口、自診斷、歷史數(shù)據(jù)處理、在線幫助和安全管理等功能。本發(fā)明的多操控臺控制子系統(tǒng)的構成特點是除自控柜和發(fā)生器上設置的觸控界面外，用戶還可以在1000米范圍之內(nèi)的多個場所(如辦公室、監(jiān)控中心等)安裝多個觸控面板(30)，這些觸控面板與發(fā)生器和自控柜上的觸控面板互相連接組成多操控臺控制子系統(tǒng)，可反映系統(tǒng)狀態(tài)量20個(硫酸原料泵、氯酸鈉原料泵、硫酸計量槽液面、氯酸鈉計量槽液面、硫酸計量泵、氯酸鈉計量泵、硫酸溫度、氯酸鈉溫度、空氣加熱管A溫度、空氣加熱管B溫度、系統(tǒng)負壓、二氧化氯濃度、排液閥A、排液閥B、沖水閥、遠程通信狀態(tài)、運行、暫停、停止、關機)，通信響應時間0.01秒，觸控界面尺寸550X380mm;該子系統(tǒng)中的觸控面板同步運行，操作人員可以在任何一塊觸控面板上獲取系統(tǒng)工作狀態(tài)并進行相應操作。多操控臺控制子系統(tǒng)能夠清晰直觀的顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，用戶可以在多個地點對整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行控制。本發(fā)明的遠程通信系統(tǒng)由遠程通信模塊(31)及相應接口組成。遠程通信模塊(31)通過自控子系統(tǒng)配置的遠程通信接口與自控子系統(tǒng)連接，可通過Internet將各種參數(shù)傳輸至營運安全實施監(jiān)控子系統(tǒng)，并將控制指令回傳至自控子系統(tǒng)；遠程通信子系統(tǒng)采用CDMA/GPRS無線通信模式，數(shù)據(jù)傳輸流量為lKbps，系統(tǒng)響應速度為0.01秒。本發(fā)明的營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)由WEB服務器(36)、數(shù)據(jù)庫服務器(37)、WAP服務器(38)、在線監(jiān)控工作站(39、40)、在線服務中心(33)、授權管理手機(32)等硬件設備和設備管理模塊、用戶管理模塊、授權管理模塊、數(shù)據(jù)實時采集模塊、設備實時控制模塊、營運安全實時報警模塊、營運安全實時巡査模塊、營運分級查詢報表模塊、水質(zhì)實時監(jiān)測報警模塊、水質(zhì)數(shù)據(jù)分級查詢報表模塊、設備分級檢測報警模塊、設備分級查詢報表模塊、手機授權管理模塊等軟件模塊組成，是一個具備分級管理權限的遠程實時集中管理系統(tǒng)，可管理用戶數(shù)1000000個，可管理設備數(shù)量1000000000臺，可授權手機數(shù)10000000臺，報警時延5秒，控制時延5秒。服務器(36、37、38)與工作站(39、40)通過路由器(35)與Internet連接，路由器(35)與Internet連接之間設有防火墻(34)。本發(fā)明制備二氧化氯氣體的純度為95%,氯酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯氣體的轉(zhuǎn)化率為95%。實施例1，將99%濃度的固體氯酸鈉與50%濃度的過氧化氫配制為氯酸鈉混合液裝入氯酸鈉計量槽，將98%濃度的濃硫酸加水稀釋為75%濃度的稀硫酸裝入硫酸計量槽；由計量泵按摩爾比硫酸氯酸鈉過氧化氫=1.9:1.9:0.9連續(xù)向文氏管混合器投料，兩種溶液進入混合器前加熱至56°C，空氣進入混合器前加熱至56°C。硫酸、氯酸鈉混合液和空氣在文氏管混合器中混合成霧狀氣液混合物，然后進入氣液分離器進行氣液分離，分離后的反應液進入反應釜經(jīng)多層旋流曝氣反應。經(jīng)測試，二氧化氯氣體純度為95%，氯酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯氣體的轉(zhuǎn)化率為95%。實施例2，將99%濃度的固體氯酸鈉與50%濃度的過氧化氫配制為氯酸鈉混合液裝入氯酸鈉計量槽，將98%濃度的濃硫酸加水稀釋為70%濃度的稀硫酸裝入硫酸計量槽；由計量泵按摩爾比硫酸氯酸鈉過氧化氫=2:2:1連續(xù)向文氏管混合器投料，兩種溶液進入混合器前加熱至6(TC，空氣進入混合器前加熱至60°C。硫酸、氯酸鈉混合液和空氣在文氏管混合器中混合成霧狀氣液混合物，然后進入氣液分離器進行氣液分離，分離后的反應液進入反應釜經(jīng)多層旋流曝氣反應。經(jīng)測試，二氧化氯氣體純度為95%,氯酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯氣體的轉(zhuǎn)化率為95%。實施例3，將99%濃度的固體氯酸鈉與50%濃度的過氧化氫配制為氯酸鈉混合液裝入氯酸鈉計量槽，將98%濃度的濃硫酸加水稀釋為70%濃度的稀硫酸裝入硫酸計量槽；由計量泵按摩爾比硫酸氯酸鈉過氧化氫二2.1:2.1:1.1連續(xù)向文氏管混合器投料，兩種溶液進入混合器前加熱至64°C，空氣進入混合器前加熱至64°C。硫酸、氯酸鈉混合液和空氣在文氏管混合器中混合成霧狀氣液混合物，然后進入氣液分離器進行氣液分離，分離后的反應液進入反應釜經(jīng)多層旋流曝氣反應。經(jīng)測試，二氧化氯氣體純度為95%，氯酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氯氣體的轉(zhuǎn)化率為95%。用五步碘量法測定以上實施例制得的二氧化氯的水溶液，測量和試驗數(shù)據(jù)見附表1。測量方法根據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生部2002年11月頒發(fā)的《消毒技術規(guī)范》(2002年版)第122頁2.2丄2.6"二氧化氯(C102)含量的測定"章節(jié)中的五步碘量法。附表l測量和實驗數(shù)據(jù)在500ml的碘量瓶中加200ml蒸餾水、lml磷酸鹽緩沖液，吸取5ml二氧化氯溶液試樣于碘量瓶中，再加入10ml碘化鉀溶液，混勻。用0.01mol/L硫代硫酸鈉滴定液滴定至淡黃色時，加lml淀粉溶液，繼續(xù)滴至藍色剛好消失為止，記錄讀數(shù)為A。在上述滴定出A值的溶液中再加入2.5mol/L鹽酸溶液2.5ml，并放置暗處5min。用0.01mol/L硫代硫酸鈉滴定液滴定至藍色消失，記錄讀數(shù)為B。在500ml碘量瓶中加200ml蒸餾水、lml磷酸鹽緩沖液，吸取1.0ml10.0ml二氧化氯溶液或稀釋液加于碘量瓶中，然后通入高純氮氣吹至黃綠色消失，再加入10ml碘化鉀溶液，用硫代硫酸鈉滴定液滴定至淡黃色時，加lml淀粉溶液，繼續(xù)滴至藍色剛好消失為止，記錄讀數(shù)為C。在上述滴定出C值的溶液中再加入2.5mol/L鹽酸溶液2.5mL并放置暗處5min。用0.01mol/L硫代硫酸鈉滴定液滴定至藍色消失，記錄讀數(shù)為D。在50ml碘量瓶中加入lml溴化鉀溶液和10ml濃鹽酸，混勻并再加1.0ml10.0ml二氧化氯溶液，立即塞住瓶塞并混勻。置于暗處反應20min，然后加入10ml碘化鉀溶液，劇烈震蕩5s，立即轉(zhuǎn)移至裝有25m!飽和磷酸氫二鈉溶液的500ml碘量瓶中，清洗50ml碘量瓶并將洗液轉(zhuǎn)移至500ml碘量瓶中，使溶液最后體積在200ml300ml。用O.Olmol/L硫代硫酸鈉滴定液滴定至淡黃色時，加lml淀粉溶液，繼續(xù)滴至藍色剛好消失為止。同時用蒸餾水作空白對照。得讀數(shù)為E=樣品讀數(shù)-空白讀數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>權利要求1、一種高轉(zhuǎn)換率的制備二氧化氯的方法，其特征在于反應原料硫酸、氯酸鈉、過氧化氫摩爾比為1.9～2.1∶1.9～2.1∶0.9～1.1，反應原料和空氣經(jīng)文氏管混合器充分混合為氣液混合霧狀物；氣液分離后的混合液進入反應釜后經(jīng)多層旋流曝氣充分反應，反應廢液通過排液閥排出。2、根據(jù)權利要求1所述的高轉(zhuǎn)換率的制備二氧化氯的方法，其特征在于反應原料和空氣進入文氏管混合器之前加熱至60°C±4°C;反應釜曝氣的空氣進入反應釜之前加熱至60°C±4°C。3、根據(jù)權利要求1或2所述的高轉(zhuǎn)換率的制備二氧化氯的方法，其特征在于在反應釜中，旋流形成時間^2小時。4、根據(jù)權利要求3所述的高轉(zhuǎn)換率的制備二氧化氯的方法，其特征在于反應釜內(nèi)負壓值保持在0.002MPa0.015MPa范圍，將反應生成氣體及時導出反應釜。5、一種精確控制二氧化氯投加量的方法，其特征在于通過原水流量、出水流量、環(huán)境指標、水質(zhì)指標多個參數(shù)，實時確定需要的二氧化氯投加量，并自動生產(chǎn)相應數(shù)量的二氧化氯氣體。6、一種高轉(zhuǎn)換率的制備高純度二氧化氯的設備，其特征在于通過管道順序連接溶解氯酸鈉、過氧化氫的溶藥機(1)、原料泵A(2)、儲液罐(3)、原料泵B(5)、計量槽(7)、計量泵(9)、加溫瓶(11)和文氏管混合器(15);通過管道順序連接硫酸儲液罐(4)、原料泵B(6)、硫酸計量槽(3)、硫酸加溫瓶(12)和文氏管混合器(15);文氏管混合器(15)、氣液分離器(16)和反應釜(17)通過管道順序相連；文氏管混合器(15)的空氣入口處安裝有空氣加熱管(13);氣液分離器(16)通過導氣管連接導氣總管，氣液分離器(16)的排液口連接反應釜(17)，反應釜(17)的導氣管連接導氣總管，反應釜(17)內(nèi)設多層曝氣旋流板(21)，反應釜(17)的排液閥(18、19、20)通過管道與母液收集槽'(25)相連接。7、根據(jù)權利要求6所述的高轉(zhuǎn)換率的制備高純度二氧化氯的設備，其特征在于反應釜(17)內(nèi)設15層曝氣旋流板(21、22)，旋流槽中設有多個曝氣口(23)。8、一種精確控制二氧化氯投加量的設備，其特征在于通過二氧化氯制備設備生產(chǎn)的二氧化氯氣體經(jīng)導氣總管進入氣體分配器(26),經(jīng)相應管道連接至若干水力噴射器(28)，水力噴射器(28)的入水口接入動力水，出水口分別接原水處理池的反應池和清水池；在連接氣體分配器(26)與水力噴射器(28)的管道上連接有轉(zhuǎn)子流量計(27)，分配各投加點的二氧化氯氣體流量；在反應池入水管和清水池出水管上設置的流量計(46、50)采集原水流量和出水流量數(shù)據(jù)；在反應池加藥管道上設置的流量計(47、48)采集加藥量數(shù)據(jù)；在清水池設置的水溫計采集水溫數(shù)據(jù)；在清水池出水管設置的PH值檢測儀(51)、濁度檢測儀(52)和二氧化氯檢測儀(53)采集水質(zhì)數(shù)據(jù)；氣溫計(55)、氣壓計(56)和空氣濕度計(57)采集環(huán)境數(shù)據(jù)；以上數(shù)據(jù)采集后，通過遠程通信子模塊上傳至營運安全實時監(jiān)控子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫服務器(37)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫服務器(37)保存的歷史數(shù)據(jù)，確定二氧化氯的投加總量(010Kg)和各投加點的最佳投加量(010Kg)，并通過遠程通信子系統(tǒng)反饋回自控子系統(tǒng)；然后由自控子系統(tǒng)根據(jù)服務器反饋的數(shù)據(jù)自動精確調(diào)節(jié)原料配制量、二氧化氯生產(chǎn)量及投加量。9、一種提高系統(tǒng)可靠性，確保使用安全的設備，其特征在于計量槽(7、8)內(nèi)設液位傳感器(42、43);空氣加熱管(13)和加溫瓶(11、12)處安裝有溫度傳感器(41、58、44);反應釜(17)上安裝有壓力傳感器(45)，工作范圍為0.002MPa0.015MPa，負壓異常時安全子系統(tǒng)將自動開啟沖水閥(22)。安全子系統(tǒng)通過采集計量槽(7、8)中安裝的液位傳感器(42、43)的液位信號、加溫瓶(11、12)和空氣加熱管(13)中安裝的溫度傳感器(58、44、41)的溫度信號、與反應釜(17)相連接的壓力傳感器(45)的壓力信號，控制原料泵(5、6)、計量泵(9、10)、沖水閥(14)的工作狀態(tài)；多層排液閥(18)在系統(tǒng)斷電時自動進行排液操作；防爆口(59)為被動閥門，系統(tǒng)負壓消失時自動開啟。10、根據(jù)權利要求9所述的提高系統(tǒng)可靠性，確保使用安全的設備，其特征在于遠程通信模塊(31)通過自控子系統(tǒng)配置的遠程通信接口與自控子系統(tǒng)連接，可將各種參數(shù)傳輸至營運安全實施監(jiān)控子系統(tǒng)，并將控制指令回傳至自控子系統(tǒng)；遠程通信子系統(tǒng)采用CDMA/GPRS無線通信模式，數(shù)據(jù)傳輸流量為1Kbps，系統(tǒng)響應速度為0.01秒。全文摘要本發(fā)明公布了一種高轉(zhuǎn)化率的制備高純度二氧化氯并精確控制二氧化氯投加量，同時大幅度提高系統(tǒng)運行可靠性的方法和設備。所解決的技術問題主要是提高二氧化氯轉(zhuǎn)化率和純度，精確動態(tài)控制二氧化氯投加，提高系統(tǒng)運行可靠性和安全性。本發(fā)明將硫酸、氯酸鈉和過氧化氫溶液加熱，經(jīng)文氏管混合器混合后進行氣液分離，制備的二氧化氯氣體由智能環(huán)境適應系統(tǒng)精確控制投加量和投加比例進行多點投加，確保水質(zhì)達標。本發(fā)明的二氧化氯制備投加設備可遠程實時集中控制和管理，系統(tǒng)運行可靠性和安全性大幅提高。本發(fā)明制備二氧化氯轉(zhuǎn)化率高，純度高，消毒成本低，系統(tǒng)運行安全可靠，易于集中管理和大規(guī)模推廣。文檔編號C01B11/02GK101428762SQ20081018782公開日2009年5月13日申請日期2008年12月23日優(yōu)先權日2008年12月23日發(fā)明者峰易,邱密雄申請人:邱密雄;易峰