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1.電解法
該方法由美國(guó)四價(jià)公司首先研制開(kāi)發(fā)成功。其原料為食鹽,采用隔膜電解的方法制取二氧化lv,所制得的二氧化lv純度較低,一般在30%以下,同時(shí)混有Cl2、H2O2、O3等,且lv氣的含量較高,用于飲用水消毒是否能夠避免氯消毒的副作用,還很值得懷疑。另外,該方法制作設(shè)備造價(jià)較高,電極易于腐蝕,管理復(fù)雜,故目前已很少使用電解法二氧化lv發(fā)生器。
1.電解法
該方法由美國(guó)四價(jià)公司首先研制開(kāi)發(fā)成功。其原料為食鹽,采用隔膜電解的方法制取二氧化lv,所制得的二氧化lv純度較低,一般在30%以下,同時(shí)混有Cl2、H2O2、O3等,且lv氣的含量較高,用于飲用水消毒是否能夠避免lv消毒的副作用,還很值得懷疑。另外,該方法制作設(shè)備造價(jià)較高,電極易于腐蝕,管理復(fù)雜,故目前已很少使用電解法二氧化lv發(fā)生器。
2. 化學(xué)法
化學(xué)法制備二氧化lv根據(jù)采用原料不同分為lv酸鈉和亞lv酸鈉兩種方法。
3.lv酸鈉工藝
以亞lv酸鈉為原料的二氧化lv生產(chǎn)方法統(tǒng)稱為高純發(fā)生方法,其二氧化lv發(fā)生器被稱為高純二氧化lv發(fā)生器。它包含兩種:一種是與lv氣(可以用
HCl和NaClO反應(yīng)來(lái)代替)反應(yīng),另一種是與鹽酸反應(yīng)。其反應(yīng)方程如下:
2NaClO2 + Cl2
→ 2ClO2 + 2NaCl 5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + H2O 2NaClO2 + NaClO + 2HCl
→ 2ClO2 + 3NaCl + H2O
從反應(yīng)方程式可見(jiàn),亞lv酸鈉與鹽酸反應(yīng)lv的zui大理論轉(zhuǎn)化率只有80%,而與lv氣反應(yīng)lv的zui大理論轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到100%,從而較大程度地節(jié)約亞lv酸鈉原料用量。由于前幾年國(guó)內(nèi)亞lv酸鈉原料的價(jià)格較高,導(dǎo)致二氧化lv的生產(chǎn)成本較高,推廣應(yīng)用較慢。然而目前隨著技術(shù)的改進(jìn),亞lv酸鈉的生產(chǎn)成本大副下降,而且市場(chǎng)上還有25%亞lv酸鈉溶液供應(yīng),它更經(jīng)濟(jì)更安全。以亞lv酸鈉為原料所產(chǎn)生的消毒劑中二氧化lv含量較高,一般在90%以上,該法已在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用。
三、 不同發(fā)生技術(shù)優(yōu)劣及副產(chǎn)物危害的比較:
1.lv酸鈉工藝
采用lv酸鈉和鹽酸為原料進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)式如下:NaClO3 +2HCl = ClO2 +1/2Cl2 +NaCl + H2O該工藝zui大的缺點(diǎn)是在二氧化lv產(chǎn)生的同時(shí)還有約占二氧化lv產(chǎn)量的一半的lv氣產(chǎn)生;lv酸鈉是火柴的原料,它的管理儲(chǔ)存不僅要滿足化學(xué)危險(xiǎn)品的要求,還要滿足原料的管理要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二氧化lv的有效轉(zhuǎn)化率一般只有30-50%左右,并且受到反應(yīng)溫度和鹽酸濃度的影響。要提高二氧化lv的轉(zhuǎn)化率,必需保持較高的反應(yīng)溫度(約70-90℃)和加大鹽酸的過(guò)剩量,但這同時(shí)又會(huì)導(dǎo)致副產(chǎn)物lv氣產(chǎn)率的提高,使反應(yīng)產(chǎn)物中l(wèi)v氣的含量增大。但即使提高反應(yīng)溫度,lv酸鈉的二氧化lv轉(zhuǎn)化率也處于低下水平,因此采用提高反應(yīng)溫度來(lái)增加lv酸鈉的二氧化lv轉(zhuǎn)化率的實(shí)際意義并不大。
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