本发明公开了一种三组分固体原料二氧化氯发生器，包括三个原料罐、三个计量罐、进水端、物料混合罐和控制设备；所述每个原料罐，通过管路经由一个计量罐与所述物料混合罐连通；所述进水端通过管路与所述物料混合罐连通；所述控制设备包括计量监测装置、时间监测装置、液位监测装置、计量控制装置、出液控制装置，进水控制装置。本发明还提供二氧化氯的制备方法以亚氯酸钠、氨基磺酸、焦磷酸钠和水混合制成液体原料，所述的发生器制备。本发明以亚氯酸钠、氨基磺酸和焦磷酸钠三种固体组分为原料，实现二氧化氯的连续自动生产,方便安全,对于无盐酸原料地区生产高纯度二氧化氯用于饮用水消毒具有重要意义。
1.一种三组分固体原料二氧化氯发生器，其特征在于：包括三个原料罐、三个计量罐、进水端(4)、物料混合罐(8)和控制设备；所述每个原料罐，通过管路经由一个计量罐与所述物料混合罐(8)连通；所述进水端(4)通过管路与所述物料混合罐(8)连通；所述控制设备包括计量监测装置、时间监测装置、液位监测装置、计量控制装置、出液控制装置，进水控制装置；
所述计量监测装置，用于监测所述每个计量罐内的物料量，并将监测结果反馈给所述计量控制装置；
所述液位监测装置；用于监测所述物料混合罐(8)内的液位，并将监测结果反馈给所述出液控制装置和进水控制装置；
所述时间监测装置，用于监测所述物料混合罐(8)的料液混合时间，并将监测结果反馈给所述出液控制装置；
所述计量控制装置，用于当所述计量监测装置监测到所述计量罐内的物料达到设定量时，停止与其连通的原料罐输送物料，并开启所述计量罐向所述物料混合罐(8)输送物料；
所述进水控制装置，用于当所述液位监测装置监测到所述物料混合罐(8)内的水位达到设定量时，停止进水；
所述出液控制装置，用于当所述时间监测装置监测到物料混合罐(8)内料液混合时间达到设定值时，开启所述物料混合罐(8)排出料液；还用于当所述液位监测装置监测到物料混合罐(8)内的液位减少到设定量时，停止所述物料混合罐(8)排出料液。
2.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述计量控制装置包括进料电磁控制阀和出料电磁控制阀；当所述计量监测装置监测到计量罐内的物料达到设定量时，关闭所述进料电磁控制阀，并开启所述出料电磁控制阀；
所述出液控制装置包括出液电磁控制阀，当所述时间监测装置监测到物料混合罐(8)内料液混合时间达到设定值时，开启所述出液电磁控制阀，排出料液；当所述液位监测装置监测到物料混合罐(8)内的液位减少到设定量时，关闭所述出液电磁控制阀。
3.根据权利要求2所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述控制设备还包括原料监测装置和报警装置；所述原料监测装置，用于监测所述每个原料罐内的物料量，并将监测结果反馈给所述报警装置；所述报警装置，用于当所述原料监测装置监测到原料罐内的物料减少到设定量时，启动报警。
4.根据权利要求2所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述三个原料罐分别为亚氯酸钠原料罐(1)，氨基磺酸原料罐(2)和焦磷酸钠原料罐(3)，所述亚氯酸钠原料罐(1)通过第一进料管(26)，经由第一计量罐(5)与所述物料混合罐(8)连通；
所述氨基磺酸原料罐(2)通过第二进料管(27)，经由第二计量罐(6)与所述物料混合罐(8)连通；
所述焦磷酸钠原料罐(3)通过第三进料管(28)，经由第三计量罐(7)与所述物料混合罐(8)连通。
5.根据权利要求4所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述计量控制装置，包括第一进料电磁控制阀(17)、第二进料电磁控制阀(18)、第三进料电磁控制阀(19)、第一出料电磁控制阀(21)、第二出料电磁控制阀(22)、第三出料电磁控制阀(23)；
所述亚氯酸钠原料罐(1)、第一进料管(26)、第一进料电磁控制阀(17)、第一计量罐(5)、第一出料电磁控制阀(21)、物料混合罐(8)依次连接；
所述氨基磺酸原料罐(2)、第二进料管(27)、第二进料电磁控制阀(18)、第二计量罐(6)、第二出料电磁控制阀(22)、物料混合罐(8)依次连接；
所述焦磷酸钠原料罐(3)、第三进料管(28)、第三进料电磁控制阀(19)、第三计量罐(7)、第三出料电磁控制阀(23)、物料混合罐(8)依次连接；
所述计量监测装置，包括第一量位传感器(12)、第二量位传感器(13)、第三量位传感器(14)，分别用于监测所述第一计量罐(5)、第二计量罐(6)、第三计量罐(7)内的物料量，并将监测结果反馈给所述计量控制装置；
当所述第一量位传感器(12)监测到第一计量罐(5)内的物料达到设定量时，所述计量控制装置关闭所述第一进料电磁控制阀(17)，并开启所述第一出料电磁控制阀(21)；
当所述第二量位传感器(13)监测到第二计量罐(6)内的物料达到设定量时，所述计量控制装置关闭所述第二进料电磁控制阀(18)，并开启所述第二出料电磁控制阀(22)；
当所述第三量位传感器(14)监测到第三计量罐(7)内的物料量达到设定量时，所述计量控制装置关闭所述第三进料电磁控制阀(19)，并开启所述第三出料电磁控制阀(23)。
6.根据权利要求5所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述第一进料管(26)与所述第一进料电磁控制阀(17)的连接角为17-20°；
所述第二进料管(27)与所述第二进料电磁控制阀(18)的连接角为17-20°；
所述第三进料管(28)与所述第三进料电磁控制阀(19)的连接角为17-20°。
7.根据权利要求6所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述物料混合罐(8)具有料液输出端；
所述出液控制装置，包括出液电磁控制阀(24)，所述出液电磁控制阀(24)位于物料混合罐(8)的料液输出端；当所述物料罐时间监测装置监测到物料混合罐(8)内料液混合时间达到设定值时，所述出液控制装置开启所述出液电磁控制阀(24)排出料液；
所述进水控制装置，包括进水电磁控制阀(20)，所述进水端(4)通过进水管(29)、经由进水电磁控制阀(20)与所述物料混合罐(8)连通；
所述液位监测装置包括第一液位传感器(15)和第二液位传感器(16)；
当所述第一液位传感器(15)监测到所述物料混合罐(8)内的水位达到设定量时，所述进水控制装置关闭所述进水电磁控制阀(20)，停止进水；
当所述第二液位传感器(16)监测到物料混合罐(8)内的液位减少到设定量时，所述出液控制装置关闭所述出液电磁控制阀(24)，停止排出料液。
8.根据权利要求7所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述原料监测装置包括第四量位传感器(9)，第五量位传感器(10)，第六量位传感器(11)，分别用于监测所述亚氯酸钠原料罐(1)、氨基磺酸原料罐(2)、焦磷酸钠原料罐(3)内的液体物料量，并将监测结果反馈给所述报警装置。
9.根据权利要求1所述的二氧化氯发生器，其特征在于：所述发生器还包括PLC编程控制器(31)，所述PLC编程控制器(31)通过信号线与所述控制设备连接。
10.二氧化氯的制备方法，其特征在于，以亚氯酸钠、氨基磺酸、焦磷酸钠和水混合制成液体原料，采用权利要求1-9任意一项所述的发生器制备。
一种三组分固体原料二氧化氯发生器及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及二氧化氯发生器原料组分组成和系统结构领域，特别涉及了一种三组分固体原料二氧化氯发生器。
背景技术
[0002] 目前用于饮用水消毒的二氧化氯发生器，通常以氯酸钠和盐酸为原料反应产生二氧化氯。由于盐酸具有强腐蚀性和高危险性，又可能被用于毒品生产，由此被列为管制型化工原料，储存和使用需向当地公安部门申请，而且盐酸长途运输不方便，存在安全隐患。采用非盐酸原料生产二氧化氯通常有用两种方法；一是采用亚氯酸钠和柠檬酸为原料，这种方式生产的二氧化氯纯度较低，并且含有次氯酸盐，易产生卤代物致癌物质。二是采用亚氯酸钠和硫酸氢钠为原料生产二氧化氯，这种方式虽然能够提高二氧化氯纯度，不产生致癌性的卤代物，但因反应不完全，会导致较多的亚氯酸根残留。研究表明：亚氯酸根对人体健康有影响，因此采用此种方法生产二氧化氯应当消除亚氯酸根的残留。
发明内容
[0003] 针对现有技术的局限性，本发明提供一种三组分固体原料二氧化氯发生器，包括三个原料罐、三个计量罐、进水端、物料混合罐和控制设备；所述每个原料罐，通过管路经由一个计量罐与所述物料混合罐连通；所述进水端通过管路与所述物料混合罐连通；所述控制设备包括计量监测装置、时间监测装置、液位监测装置、计量控制装置、出液控制装置，进水控制装置；所述计量监测装置，用于监测所述每个计量罐内的物料量，并将监测结果反馈给所述计量控制装置；所述液位监测装置；用于监测所述物料混合罐内的液位，并将监测结果反馈给所述出液控制装置和进水控制装置；所述时间监测装置，用于监测所述物料混合罐的料液混合时间，并将监测结果反馈给所述出液控制装置；所述计量控制装置，用于当所述计量监测装置监测到所述计量罐内的物料达到设定量时，停止与其连通的原料罐输送物料，并开启所述计量罐向所述物料混合罐输送物料；所述进水控制装置，用于当所述液位监测装置监测到所述物料混合罐内的水位达到设定量时，停止进水；所述出液控制装置，用于当所述时间监测装置监测到物料混合罐内料液混合时间达到设定值时，开启所述物料混合罐排出料液；还用于当所述液位监测装置监测到物料混合罐内的液位减少到设定量时，停止所述物料混合罐排出料液。
[0004] 作为优选的技术方案，所述计量控制装置包括进料电磁控制阀和出料电磁控制阀；当所述计量监测装置监测到计量罐内的物料达到设定量时，关闭所述进料电磁控制阀，并开启所述出料电磁控制阀；所述出液控制装置包括出液电磁控制阀，当所述时间监测装置监测到物料混合罐内料液混合时间达到设定值时，开启所述出液电磁控制阀，排出料液；当所述液位监测装置监测到物料混合罐内的液位减少到设定量时，关闭所述出液电磁控制阀。
[0005] 作为优选的技术方案，所述控制设备还包括原料监测装置和报警装置；所述原料监测装置，用于监测所述每个原料罐内的物料量，并将监测结果反馈给所述报警装置；所述报警装置，用于当所述原料监测装置监测到原料罐内的物料减少到设定量时，启动报警。
[0006] 作为优选的技术方案，所述三个原料罐分别为亚氯酸钠原料罐，氨基磺酸原料罐和焦磷酸钠原料罐，所述氯酸钠原料罐通过第一进料管，经由第一计量罐与所述物料混合罐连通；所述氨基磺酸原料罐通过第二进料管，经由第二计量罐与所述物料混合罐连通；所述焦磷酸钠原料罐通过第三进料管，经由第三计量罐与所述物料混合罐连通。
[0007] 作为优选的技术方案，所述计量控制装置，包括第一进料电磁控制阀、第二进料电磁控制阀、第三进料电磁控制阀、第一出料电磁控制阀、第二出料电磁控制阀、第三出料电磁控制阀；所述氯酸钠原料罐、第一进料管、第一进料电磁控制阀、第一计量罐、第一出料电磁控制阀、物料混合罐依次连接；所述氨基磺酸原料罐、第二进料管、第二进料电磁控制阀、第二计量罐、第二出料电磁控制阀、物料混合罐依次连接；所述焦磷酸钠原料罐、第三进料管、第三进料电磁控制阀、第三计量罐、第三出料电磁控制阀、物料混合罐依次连接；所述计量监测装置，包括第一量位传感器、第二量位传感器、第三量位传感器，分别用于监测所述第一计量罐、第二计量罐、第三计量罐内的物料量，并将监测结果反馈给所述计量控制装置；当所述第一量位传感器监测到第一计量罐内的物料达到设定量时，所述计量控制装置关闭所述第一进料电磁控制阀，并开启所述第一出料电磁控制阀；当所述第二量位传感器监测到第二计量罐内的物料达到设定量时，所述计量控制装置关闭所述第二进料电磁控制阀，并开启所述第二出料电磁控制阀；当所述第三量位传感器监测到第三计量罐内的物料量达到设定量时，所述计量控制装置关闭所述第三进料电磁控制阀，并开启所述第三出料电磁控制阀。
[0008] 作为优选的技术方案，所述第一进料管与所述第一进料电磁控制阀的连接角为17-20°；所述第二进料管与所述第二进料电磁控制阀的连接角度为17-20°；所述第三进料管与所述第三进料电磁控制阀的连接角度为17-20°。
[0009] 现有技术中，固体物料进料往往会出现物料堵塞管路，造成系统运行故障，采用以上本发明的进料管角度技术方案，可以确保供料系统供给物料通畅。
[0010] 作为优选的技术方案，所述第一、第二、第三进料管直径不小于15毫米。本发明根据所用固体物料的颗粒，限定了进料管的直径，可进一步避免出现堵塞现象，保证供料系统正常运行。
[0011] 作为优选的技术方案，所述物料混合罐具有料液输出端；所述出液控制装置，包括出液电磁控制阀，所述出液电磁控制阀位于物料混合罐的料液输出端；当所述物料罐时间监测装置监测到物料混合罐内料液混合时间达到设定值时，所述出液控制装置开启所述出液电磁控制阀排出料液；所述进水控制装置，包括进水电磁控制阀，所述进水端通过进水管、经由进水电磁控制阀与所述物料混合罐连通；所述液位监测装置包括第一液位传感器和第二液位传感器；当所述第一液位传感器监测到所述物料混合罐内的水位达到设定量时，所述进水控制装置关闭所述进水电磁控制阀，停止进水；当所述第二液位传感器监测到物料混合罐内的液位减少到设定量时，所述出液控制装置关闭所述出液电磁控制阀，停止排出料液。
[0012] 作为优选的技术方案，所述原料监测装置包括第四量位传感器，第五量位传感器，第六量位传感器，分别用于监测所述亚氯酸钠原料罐、氨基磺酸原料罐、焦磷酸钠原料罐内的液体物料量，并将监测结果反馈给所述报警装置。
[0013] 作为优选的技术方案，所述发生器还包括PLC编程控制器，所述PLC编程控制器通过信号线与所述控制设备连接。
[0014] 本发明还提供二氧化氯的制备方法，其特征在于，以亚氯酸钠、氨基磺酸、焦磷酸钠和水混合制成液体原料，采用权利要求1-8任意一项所述的发生器制备。
[0015] 本发明以亚氯酸钠、氨基磺酸和焦磷酸钠三种固体组分为原料，实现二氧化氯的连续自动生产,方便安全,对于无盐酸原料地区生产高纯度二氧化氯用于饮用水消毒具有重要意义。采用亚氯酸钠和氨基磺酸，按一定比例加上焦磷酸钠可使二氧化氯的转化率达到99％以上，可有效解决亚氯酸根残留的问题。
附图说明
[0016] 本发明附图1幅
[0017] 图1是三组分液体原料二氧化氯发生器结构示意图；
[0018] 图中：1-亚氯酸钠原料罐；2-氨基磺酸原料罐；3-焦磷酸钠原料罐；4-进水端；5-第一计量罐；6-第二计量罐；7-第三计量罐；8-物料混合罐；9-第四量位传感器；10-第五量位传感器；11-第六量位传感器；12-第一量位传感器；13-第二量位传感器；14-第三量位传感器；15-第一液位传感器；16-第二液位传感器；17-第一进料电磁控制阀；18-第二进料电磁控制阀；19-第三进料电磁控制阀；20-进水电磁控制阀；21-第一出料电磁控制阀；22-第二出料电磁控制阀；23-第三出料电磁控制阀；24-出液电磁控制阀；25-可调式计量泵；26-第一进料管；27-第二进料管；28-第三进料管；29-进水管；30-出液管；31-PLC编程控制器。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图进一步说明本发明的实施过程。下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
[0020] 实施例1
[0021] 三组分液体物料二氧化氯发生器，包括亚氯酸钠原料罐1，氨基磺酸原料罐2，焦磷酸钠原料罐3，进水端4，第一计量罐5，第二计量罐6，第三计量罐7，物料混合罐8，-第四量位传感器9，第五量位传感器10，第六量位传感器11，第一量位传感器12，第二量位传感器13，第三量位传感器14，第一液位传感器15，第二液位传感器16，第一进料电磁控制阀17，第二进料电磁控制阀18，第三进料电磁控制阀19，进水电磁控制阀20，第一出料电磁控制阀21，第二出料电磁控制阀22，第三出料电磁控制阀23，出液电磁控制阀24，可调式计量泵25，第一进料管26，第二进料管27，第三进料管28，进水管29，出液管30，时间监测装置，和PLC编程控制器31。
[0022] 氯酸钠原料罐1、第一进料管26、第一进料电磁控制阀17、第一计量罐5、第一出料电磁控制阀21、物料混合罐8依次连接；氨基磺酸原料罐2、第二进料管27、第二进料电磁控制阀18、第二计量罐6、第二出料电磁控制阀22、物料混合罐8依次连接；焦磷酸钠原料罐3、第三进料管28、第三进料电磁控制阀19、第三计量罐7、第三出料电磁控制阀23、物料混合罐8依次连接。
[0023] 计量控制装置，包括第一进料电磁控制阀17、第二进料电磁控制阀18、第三进料电磁控制阀19、第一出料电磁控制阀21、第二出料电磁控制阀22、第三出料电磁控制阀23。
[0024] 计量监测装置，包括第一量位传感器12、第二量位传感器13、第三量位传感器14，分别用于监测所述第一计量罐5、第二计量罐6、第三计量罐7内的物料量，并将监测结果通过PLC编程控制器31反馈给所述计量控制装置。
[0025] 出液控制装置，包括出液电磁控制阀24；物料混合罐8具有料液输出端；出液电磁控制阀24位于物料混合罐8的料液输出端；
[0026] 进水控制装置，包括进水电磁控制阀20，进水端4通过进水管29、经由进水电磁控制阀20与所述物料混合罐8连通；
[0027] 液位监测装置包括第一液位传感器15和第二液位传感器16，并将监测结果通过PLC编程控制器31反馈给进水控制装置和出液控制装置。
[0028] 所述第一进料管26与所述第一进料电磁控制阀17的连接角为17-20°；所述第二进料管27与所述第二进料电磁控制阀18的连接角度为17-20°；所述第三进料管28与所述第三进料电磁控制阀19的连接角度为17-20°。所述第一、第二、第三进料管直径不小于15毫米。
[0029] 三组分液体物料二氧化氯发生器工作原理：首先分别将亚氯酸钠、氨基磺酸、焦磷酸钠液体物料投入亚氯酸钠原料罐1，氨基磺酸原料罐2，焦磷酸钠原料罐3中，并接通进水端4。三种物料的重量配比为：亚氯酸钠1.6份，氨基磺酸3.6份，焦磷酸钠1.2份。
[0030] 打开总电源开关启动系统。PLC编程控制器31控制打开进水电磁控制阀20，水通过进水管29进入物料混合罐8内。当第一液位传感器15监测到物料混合罐8内的水位达到设定量时，PLC编程控制器31关闭进水电磁控制阀20，停止进水；并将第一进料电磁控制阀17，第二进料电磁控制阀18，第三进料电磁控制阀19打开。亚氯酸钠、氨基磺酸、焦磷酸钠液体原料分别通过第一进料管26，第二进料管27，第三进料管28，分别进入第一计量罐5，第二计量罐6，第三计量罐7。
[0031] 当三种液体物料在各自计量罐内达到设定量，将分别触发第一量位传感器12，第二量位传感器14，第三量位传感器15，产生信号给PLC编程控制器31；PLC编程控制器31输出控制信号关闭第一进料电磁控制阀17，第二进料电磁控制阀18，第三进料电磁控制阀19；同时输出控制信号开启第一出料电磁控制阀21，第二出料电磁控制阀22，第三出料电磁控制阀23，并输出控制信号启动时间检测装置开始计时。三种定量的液体物料进入物料混合罐8内，与水进行混合，当时间监测装置监测到物料混合罐8内料液混合时间达到设定值时，产生信号给PLC编程控制器31，PLC编程控制器31输出控制信号关闭第一出料电磁控制阀21，第二出料电磁控制阀22，第三出料电磁控制阀23；同时输出控制信号开启出液电磁控制阀24和可调式计量泵25工作，物料混合罐8产生的二氧化氯溶液通过可调式计量泵25经出液管30排出待用。
[0032] 当物料混合罐8中的液体输出完毕，即第二液位传感器16监测到物料混合罐8内的液位减少到设定量时，触发第二液位传感器16产生信号给PLC编程控制器31，PLC编程控制器31输出控制信号,关闭出液电磁控制阀24和可调式计量泵25进入新一轮循环。
[0033] 经过若干个循环，当亚氯酸钠原料罐1，氨基磺酸原料罐2，焦磷酸钠原料罐3中的物料亚氯酸钠、氨基磺酸、焦磷酸钠中任一原料消耗一定量位时，相应的第四量位传感器9，第五量位传感器10，第六量位传感器11，将信号传至PLC编程控制器31，PLC编程控制器31输出控制信号，启动报警装置，系统报警缺料，同时停止全机工作。
