高浓度次氯酸钠联产装置
技术领域
本实用新型涉及次氯酸钠生产技术领域，特别涉及一种高浓度次氯酸钠联产装置。
背景技术
次氯酸钠是一种高效氧化剂和含氯消毒剂，用作漂白剂、氧化剂及水净化剂用于造纸、纺织、轻工业等，具有漂白、杀菌、消毒的作用。其氧化能力强、作用快、效果好，其作用很广泛。现有技术中次氯酸钠的制备方法主要有盐水电解、氯气与氢氧化钠接触反应。目前多采用降膜吸收器来生产次氯酸钠，采用降膜吸收器生产次氯酸钠时，对温度的控制要求十分苛刻，由于氯气与氢氧化钠反应属于放热反应，如果温度过高，不利于反应的进行，难以稳定的制得15%的次氯酸钠，如果温度过低，降膜吸收器内会产生结晶而堵塞列管，影响降膜吸收器内列管的传热，也难以稳定的制得15%的次氯酸钠。
发明内容
有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种可稳定制得15%的次氯酸钠的高浓度次氯酸钠联产装置。
还有必要提出一种可稳定制得15%的次氯酸钠的高浓度次氯酸钠联产方法。
一种高浓度次氯酸钠联产装置，包括降膜吸收器、中间槽、尾气塔，所述降膜吸收器竖直设置，所述降膜吸收器包括冷却筒体、上封头、下封头，所述冷却筒体包括筒体本体、上端盖、下端盖、多个冷却列管，所述筒体本体为一个中空柱体，筒体本体上下两端分别由上端盖和下端盖密封，所述筒体本体、上端盖、下端盖形成一个密封的冷却室，所述上封头扣盖在上端盖上，所述上封头与上端盖形成一个密封的接收室，所述下封头扣盖在下端盖上，所述下封头与下端盖形成一个密封的汇集室，多个冷却列管依次穿过上端盖、下端盖，所述冷却列管的上端与接收室连通，所述冷却列管的下端与汇集室连通，所述冷却列管与冷却室不连通，所述冷却列管的上端超出上端盖一定高度，多个冷却列管相互平行，多个冷却列管的上端相互平齐，多个冷却列管的下端相互平齐，在冷却列管的上端面设有多个溢流槽，多个溢流槽沿冷却列管的上端面周向均匀密布，在上封头的顶部设有气相入口，在上封头的一侧部设有液相入口，所述上封头的气相入口、上封头的液相入口均与接收室连通，在下封头的底部设有气相出口，在下封头的一侧部设有液相出口，所述下封头的气相出口、下封头的液相出口均与汇集室连通，在冷却筒体的上部设有冷却介质入口，在冷却筒体的下部设有冷却介质出口，所述冷却筒体的冷却介质入口、冷却筒体的的冷却介质出口均与冷却室连通，所述下封头的气相出口与尾气塔底部的尾气入口连接，在尾气塔的顶部设有尾气出口，在尾气塔的上部设有喷淋入口，所述下封头的液相出口与中间槽上部的液相入口连接。
优选的，所述中间槽顶部的挥发物出口与尾气塔底部的尾气入口连接。
优选的，所述高浓度次氯酸钠联产装置还包括循环泵，所述循环泵的入口与中间槽底部的液相出口连接，所述循环泵的出口与上封头的液相入口连接。
优选的，所述溢流槽的槽底高于上端盖的上表面，各个溢流槽的槽底水平高度相同。
优选的，所述溢流槽成齿状。
优选的，所述尾气塔为填料塔。
优选的，所述中间槽还包括分流管、第一闸阀、第二闸阀、取样管，所述分流管的两端均与中间槽与降膜吸收器之间的管道连通，在分流管上安装有第一闸阀、第二闸阀，所述取样管的一端为自由端，所述取样管的另一端与第一闸阀、第二闸阀之间的分流管连通。
一种高浓度次氯酸钠联产方法，利用高浓度次氯酸钠联产装置，包括如下步骤：
将氢氧化钠溶液从上封头的液相入口通入接收室，氢氧化钠溶液充满接收室的底面后，从冷却列管的上端面密布的多个溢流槽流入冷却列管管内，氢氧化钠溶液沿冷却列管内壁向下流入汇集室，并在冷却列管的内壁上形成厚度均匀的液膜；
将干燥的氯气从上封头的气相入口通入接收室，氯气沿冷却列管内壁向下流动，并与冷却列管的内壁的氢氧化钠溶液反应；
将冷冻淡水从冷却筒体的冷却介质入口通入冷却室，以对冷却列管进行冷却，然后从冷却筒体的冷却介质出口流出。
优选的，所述高浓度次氯酸钠联产方法还包括如下步骤：
将汇集室内的反应生成物送入中间槽，再利用循环泵从上封头的液相入口通入接收室与氯气继续反应，直至汇集室流出的反应生成物中次氯酸钠含量不小于15%。
优选的，所述高浓度次氯酸钠联产方法还包括如下步骤：
将汇集室、中间槽内未反应完全的氯气从尾气塔底部的尾气入口通入尾气塔，未反应完全的氯气从尾气塔塔底向塔顶流动；
将氢氧化钠溶液从尾气塔的喷淋入口通入尾气塔，氢氧化钠溶液从尾气塔塔顶向塔底流动，并与逆向流动的未反应完全的氯气反应，生成的反应生成物中次氯酸钠含量不小于10%。
本实用新型中，冷却列管的上端超出上端盖一定高度，多个冷却列管的上端相互平齐，这样，随着氢氧化钠溶液不断地进入接收室后，接收室内的氢氧化钠溶液的液面高度相对稳定，使得氢氧化钠溶液能相对均匀的进入每个冷却列管，冷却列管的上端面均匀密布的溢流槽，能使得氢氧化钠溶液沿冷却列管周向各个位置均匀流淌，有利于在冷却列管内壁形成一周厚度均匀的液膜层，液膜层能与氯气均匀接触，反应更完全，冷却列管内各个位置的散热，放热能保持相对的平衡，有利于稳定的制得15%的次氯酸钠。
附图说明
图1为所述高浓度次氯酸钠联产装置的结构示意图。
图2为所述降膜吸收器的局部放大视图。
图中：降膜吸收器10、冷却筒体11、筒体本体111、上端盖112、下端盖113、冷却列管114、溢流槽1141、上封头12、下封头13、中间槽20、分流管21、第一闸阀22、第二闸阀23、取样管24、尾气塔30、循环泵40。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种高浓度次氯酸钠联产装置，包括降膜吸收器10、中间槽20、尾气塔30，降膜吸收器10竖直设置，降膜吸收器10包括冷却筒体11、上封头12、下封头13，冷却筒体11包括筒体本体111、上端盖112、下端盖113、多个冷却列管114，筒体本体111为一个中空柱体，筒体本体111上下两端分别由上端盖112和下端盖113密封，筒体本体111、上端盖112、下端盖113形成一个密封的冷却室，上封头12扣盖在上端盖112上，上封头12与上端盖112形成一个密封的接收室，下封头13扣盖在下端盖113上，下封头13与下端盖113形成一个密封的汇集室，多个冷却列管114依次穿过上端盖112、下端盖113，冷却列管114的上端与接收室连通，冷却列管114的下端与汇集室连通，冷却列管114与冷却室不连通，冷却列管114的上端超出上端盖112一定高度，多个冷却列管114相互平行，多个冷却列管114的上端相互平齐，多个冷却列管114的下端相互平齐，在冷却列管114的上端面设有多个溢流槽1141，多个溢流槽1141沿冷却列管114的上端面周向均匀密布，在上封头12的顶部设有气相入口，在上封头12的一侧部设有液相入口，上封头12的气相入口、上封头12的液相入口均与接收室连通，在下封头13的底部设有气相出口，在下封头13的一侧部设有液相出口，下封头13的气相出口、下封头13的液相出口均与汇集室连通，在冷却筒体11的上部设有冷却介质入口，在冷却筒体11的下部设有冷却介质出口，冷却筒体11的冷却介质入口、冷却筒体11的的冷却介质出口均与冷却室连通，下封头13的气相出口与尾气塔30底部的尾气入口连接，在尾气塔30的顶部设有尾气出口，在尾气塔30的上部设有喷淋入口，下封头13的液相出口与中间槽20上部的液相入口连接。
本实用新型中，冷却列管114的上端超出上端盖112一定高度，多个冷却列管114的上端相互平齐，这样，随着氢氧化钠溶液不断地进入接收室后，接收室内的氢氧化钠溶液的液面高度相对稳定，使得氢氧化钠溶液能相对均匀的进入每个冷却列管114，冷却列管114的上端面均匀密布的溢流槽1141，能使得氢氧化钠溶液沿冷却列管114周向各个位置均匀流淌，有利于在冷却列管114内壁形成一周厚度均匀的液膜层，液膜层能与氯气均匀接触，反应更完全，冷却列管114内各个位置的散热，放热能保持相对的平衡，有利于稳定的制得15%的次氯酸钠。
参见图1和图2，进一步，中间槽20顶部的挥发物出口与尾气塔30底部的尾气入口连接。
本实施例中，通入降膜吸收器10的氯气是过量的，多余的氯气从下封头13的气相出口流出后，进入尾气塔30，与尾气塔30内的氢氧化钠溶液反应，生产10%的次氯酸钠，有效处理了多余的氯气，还实现了10%的次氯酸钠和15%的次氯酸钠的联产。
参见图1和图2，进一步，高浓度次氯酸钠联产装置还包括循环泵40，循环泵40的入口与中间槽20底部的液相出口连接，循环泵40的出口与上封头12的液相入口连接。
本实施例中，中间槽20中反应生成物利用循环泵40再进入降膜吸收器10内，主要考虑到生产起初，反应生成物中含有未反应的氢氧化钠，这些未反应的氢氧化钠再次进入降膜吸收器10内与氯气反应，直至反应平衡后，中间槽20中不再含有未反应的氢氧化钠，从而稳定的制得15%的次氯酸钠。
参见图1和图2，进一步，溢流槽1141的槽底高于上端盖112的上表面，各个溢流槽1141的槽底水平高度相同。
参见图1和图2，进一步，溢流槽1141成齿状。
参见图1和图2，进一步，尾气塔30为填料塔。
参见图1和图2，进一步，中间槽20还包括分流管21、第一闸阀22、第二闸阀23、取样管24，分流管21的两端均与中间槽20与降膜吸收器10之间的管道连通，在分流管21上安装有第一闸阀22、第二闸阀23，取样管24的一端为自由端，取样管24的另一端与第一闸阀22、第二闸阀23之间的分流管21连通。
参见图1和图2，还提供了一种高浓度次氯酸钠联产方法，利用高浓度次氯酸钠联产装置，包括如下步骤：
将氢氧化钠溶液从上封头12的液相入口通入接收室，氢氧化钠溶液充满接收室的底面后，从冷却列管114的上端面密布的多个溢流槽1141流入冷却列管114管内，氢氧化钠溶液沿冷却列管114内壁向下流入汇集室，并在冷却列管114的内壁上形成厚度均匀的液膜；
将干燥的氯气从上封头12的气相入口通入接收室，氯气沿冷却列管114内壁向下流动，并与冷却列管114的内壁的氢氧化钠溶液反应；
将冷冻淡水从冷却筒体11的冷却介质入口通入冷却室，以对冷却列管114进行冷却，然后从冷却筒体11的冷却介质出口流出。
试验表明，冷却介质的比热容对于降膜吸收器10稳定的制得15%的次氯酸钠具有重要的作用，例如，冷却介质采用冷冻盐水时，就会导致降膜吸收器10内温度过低，即使控制冷冻盐水的流量也不能解决降膜吸收器10内会产生结晶而堵塞冷却列管114的问题，由于冷却列管114堵塞后，冷却列管114内壁各个位置的传热变得不均匀，冷却列管114内壁上的氢氧化钠分布也不均匀，难以形成沿冷却列管114内壁流淌的厚度均匀的液膜层，从而难以稳定的制得15%的次氯酸钠。
采用冷冻淡水作为冷却介质，降膜吸收器10内的温度得到有效控制，避免了降膜吸收器10内会产生结晶而堵塞冷却列管114的问题，从而稳定的制得15%的次氯酸钠。
参见图1和图2，进一步，高浓度次氯酸钠联产方法还包括如下步骤：
将汇集室内的反应生成物送入中间槽20，再利用循环泵40从上封头12的液相入口通入接收室与氯气继续反应，直至汇集室流出的反应生成物中次氯酸钠含量不小于15%。
参见图1和图2，进一步，高浓度次氯酸钠联产方法还包括如下步骤：
将汇集室、中间槽20内未反应完全的氯气从尾气塔30底部的尾气入口通入尾气塔30，未反应完全的氯气从尾气塔30塔底向塔顶流动；
将氢氧化钠溶液从尾气塔30的喷淋入口通入尾气塔30，氢氧化钠溶液从尾气塔30塔顶向塔底流动，并与逆向流动的未反应完全的氯气反应，生成的反应生成物中次氯酸钠含量不小于10%。
实施例1：将氢氧化钠溶液以5m3/h的流量从上封头12的液相入口通入接收室，氢氧化钠溶液充满接收室的底面后，从冷却列管114的上端面密布的多个溢流槽1141流入冷却列管114管内，氢氧化钠溶液沿冷却列管114内壁向下流入汇集室，并在冷却列管114的内壁上形成厚度均匀的液膜，将过量的干燥氯气从上封头12的气相入口通入接收室，氯气沿冷却列管114内壁向下流动，并与冷却列管114的内壁的氢氧化钠溶反应，将汇集室内的反应生成物送入中间槽20，通过取样管24检测中间槽20内次氯酸钠的含量，若中间槽20内次氯酸钠的含量未达到15%，再利用循环泵40从上封头12的液相入口通入接收室与氯气继续反应，直至汇集室流出的反应生成物中次氯酸钠含量为15%。
实施例2：将氢氧化钠溶液以5m3/h的流量从上封头12的液相入口通入接收室，氢氧化钠溶液充满接收室的底面后，从冷却列管114的上端面密布的多个溢流槽1141流入冷却列管114管内，氢氧化钠溶液沿冷却列管114内壁向下流入汇集室，并在冷却列管114的内壁上形成厚度均匀的液膜，将过量的干燥氯气从上封头12的气相入口通入接收室，氯气沿冷却列管114内壁向下流动，并与冷却列管114的内壁的氢氧化钠溶反应，将汇集室内的反应生成物送入中间槽20，通过取样管24检测中间槽20内次氯酸钠的含量，若中间槽20内次氯酸钠的含量未达到15%，再利用循环泵40从上封头12的液相入口通入接收室与氯气继续反应，直至汇集室流出的反应生成物中次氯酸钠含量为15%，将汇集室、中间槽20内未反应完全的氯气从尾气塔30底部的尾气入口通入尾气塔30，未反应完全的氯气从尾气塔30塔底向塔顶流动，将氢氧化钠溶液从尾气塔30的喷淋入口通入尾气塔30，氢氧化钠溶液从尾气塔30塔顶向塔底流动，并与逆向流动的未反应完全的氯气反应，生成的反应生成物中次氯酸钠含量为10%。
本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
