全自动二氧化氯发生器PLC控制全自动二氧化氯发生器

全自动二氧化氯发生器PLC控制全自动二氧化氯发生器 公司网址：http://jnjieyuan.com 

一  北京洁源净江水处理技术开发有限公司公司简介

我公司所生产的JY系列复合法（盐酸 氯酸钠）二氧化氯发生器是国内安全﹑完善﹑节能的水处理消毒设备.经国家权威检测部门检测,它不仅能提高饮用水水质,的优点是不给被消毒水添加任何有害人体健康的物质,是公认的绿色环保产品.多次在全国及重点工程中被广泛采用,被誉为公认的重合同、守信誉单位,并被建设部列为产品。

       二、二氧化氯循环水灭菌工艺  

概述：

1﹑二氧化氯（ClO2）的化学特性及性质：

二氧化氯的分子式为ClO2，在水中以游离单分子状态存在。在水中具有强氧化性及高反应活性，能氧化微生物细胞内含巯基的酶；同时二氧化氯也可以快速地控制微生物蛋白质的合成，从而杀灭水及环境中的各种致病菌和藻类等微生物。二氧化氯还能与水中化合物反应，使其氧化降解，生成无害的氧化物及CO2、NO2、H2O等小分子物质，不形成具有“三致”（致畸、致癌、致突变）作用的氯代物，避免了用传统方法消毒可能产生的二次污染。另外，ClO2还能将水中超标的可溶性低价离子如Fe+2、S+2、As+2、Mn+2等氧化成高价态而沉淀分离。

2﹑二氧化氯（ClO2）的发现及应用简史：

    二氧化氯(ClO2)于1911年被发现，但由于技术上的原因，直至二十世纪四十年代才得以应用。七十年代后，由于发现液氯(Cl2)消毒饮用水后容易产生有“三致”（致畸、致癌、致突变）作用的三氯甲烷等氯代物，1983年美国国家环保局正式规定：饮用水中三氯甲烷含量必须保证在0.1mg/l以下，并推荐二氧化氯(ClO2)消毒作为控制引用水中三氯甲烷含量的有效方法之一。从此，二氧化氯(ClO2)在饮用水中的消毒优势才逐渐引起人们的重视，其在欧美已被作为自来水消毒的选择。由此开始，二氧化氯(ClO2)的开发研究和应用得到了较快的发展。

3﹑各种水消毒剂的对比分析 ：

目前，饮用水消毒剂主要有液氯（Cl2）、漂(精)﹑臭氧(O3)和二氧化氯(ClO2)及其它特种饮用水消毒剂。其中臭氧(O3)及特种饮用水消毒剂由于成本太高，不宜大规模使用。漂（精）储存使用不方便，消毒后水质不高，且成本较高，目前已逐渐被淘汰。而液氯（Cl2）作为氯碱工业的副产品，价格低，在过去相当长的时期内，成为一种常用的水消毒剂，但它却存在以下几个主要缺点：

3.1液氯为氯碱工业的副产品，生产集中，而水消毒处理点分散，故液氯运输﹑储存成了问题；另外，液氯集中罐装，容易发生泄露及爆炸事故，存在很大的安全隐患。

3.2液氯对水消毒后，容易产生有“三致”（致畸、致癌、致突变）作用的三氯甲烷等氯代物，导至二次污染，危害公众健康。

3.3由于液氯存在安全隐患，因此在使用过程中，对各项安全措施要求复杂，人员素质要求高；而国内许多地方，由于条件限制经常发生伤害事故。

3.4液氯供应受烧碱市场影响。很多地方，除了个别大型自来水厂液氯供应有保障外，中小型水厂、厂矿用水、医院及工厂污水消毒处理，均无液氯保障供应。 

    介于以上原因，JY系列二氧化氯混合高效消毒器应运而生。它克服了以上各种消毒缺点。它使用盐酸 氯酸钠（NaCl）产生二氧化氯(ClO2)，原料易得供应有保障。二氧化氯(ClO2)为现场制备，现场使用，安全可靠，同时，运行成本低

4.设备选型

4.1   每天循环使用量为3000吨左右 ，即每小时水量125吨 。

4.2   一车间COD=16、SS=2。二车间COD=56、SS=4。四车间COD=19、SS=2。高温一车间杀菌水5月20日送样菌落总数6.0X10^5。

综合以上条件，投加量在40mg/h，选择JY-5000型设备即可满足要求，设备为2台，一用一备。

4.3   投加方式有持续式投加或冲击投加。

4.4   如有冷却水装置或其它前期处理建议二氧化氯做为一道工续投加。

4.5   二氧化氯与循环水的接触时间不应少于30分钟。

4.6   配备有大型原料储罐，建议为2-5T PE储罐以减少人工频繁补充原料，选用化料器和卸酸泵为储罐添加原料。

4.7   采用盐酸和氯酸钠为原料生成二氧化氯。

4.8   配备有单独的原料储藏室和设备间。

5.设计依据

（1） 供水单位给出的要求；

（2） GB5749-85《生活饮用水卫生标准》；

（3） GB/T2062102006《二氧化氯发生器性能标准》；

 （4） HJ/T272-2006《二氧化氯发生器产品技术要求》。

6.设计原则

1、处理工艺的简单性、成熟性、稳定性；

2、工艺的先进程度及全自动性；

3、投资少、运行费用低的工艺；

4、设备、设施的先进性及稳定性。

          二  产品概述及工作原理 

1、产品组成：由供料系统、反应系统、温控系统、控制系统、吸收系统、安全系统、残液自动处理系统组成。                                                                                                                                                                                                                                                                        

2、反应原理：                     加热

NaClO3+2HCl   →  ClO2+1/2Cl2+H2O+NaCl

  北京洁源净江水处理技术开发有限公司独立设计、制造、生产的洁源牌二氧化氯发生器，拥有独立的知识产权，采用了的反应控制系统，解决了目前国内同类产品中普遍存在的设备运行不安全、反应速率低、原料计量不准确的难题，在技术上处于地位。

3.产品优势：

3.1 我公司独有的水浴加热法，解决了干式加热受热不均及水浴导热不良不法使反应器达到温度的问题，温度控制在78℃，超温自动停止加热。

3.2 我公司独有的原料预反应系统，使两种原料在进入设备内部以后可以长时间的在常温状态下反应并达到置换二氧化氯的高峰值，预反应系统反应时间为1.5小时

3.3 我公司独有的反应器冲洗装置可清洗反应器内的反应残留物，清洗时正常开机后打开冲洗阀即可，安全快捷。

3.4 我公司独有的反应器钛合金及聚四氟已烯复合材料保证使用寿命长达8年以上

3.5 我公司独有的自动回复式防曝装置，当设备内部的气体压力增大时，防爆阀开启，气体由管道排到室外，泄气后防爆阀恢复原有状态，无需人工干预。

3.6 我公司产品面板全部采用价格高昂的A级PVC板材，全树脂颗粒，相比市场中其它厂家采用B级PVC板材而言，设备具有的强度要高，使用寿命更长，也有助于设备的稳定运行。

3.7 控制器接收到原料液位、水压两个参数在正常值的情况下才会开机，反之两个参数其一不在正常值内设备自动停机并发出声光报警通知相关人员，以保证运行时的安全性能。

3.8 国内先水平的控制器将温度控制、频率调节、流量控制、余氯控制以及逻辑控制集 为

一体，使设备更具人性化，极大方便用户的选择。

3.9 提供可供用户选择从小（75L)到大（100000L)的原料罐，可配置磁翻板在线监测及脉冲测理仪实时监控液位并上传到上位机

3.10 用户可选择带有4-20mA接口及具有RS-485上传接口的控制器，可接收由余氯在线监测仪、流量传感器、漏氯报警仪、液位计等信号实现自动控制产气量大小并通过RS485接口上传到上位机。

3.11 单独研发的气液分离装置可有效提高安全饮用水的安全性。

   3.12 原料输送采用进口电磁隔膜计量泵，运行稳定，计量准确、安全可靠。

   3.13独立开发生产的二氧化氯发生器控制器，将温度控制、频率调节、流量控制、余氯控制以及逻辑控制集为一体，使设备更具人性化，极大方便用户的选择。

   3.14 控制器具有逻辑控制功能：动力水压、两个液位必须满足条件设备加温开始，设备才能正常工作。

   3.15 依据用户选择满足20天或更长时间的原料储罐；可配置大型原料罐的液位连续测量，并可实现远传。

   3.16 方便实现设备运行的过程自动化。非常容易的实现和你所要求的设备连动控制。  

  3.17 良好的安装模式可确保室内无二氧化氯或腐蚀性气体存在，无噪音和漏气污染。 

                 三．控制系统

                         

1. 独立开发的单片机控制器，控制系统采用单片机控制，中文液晶显示。

2. 通过触摸按键选择，选择功能画面，改变相应的参数，实现客户的要求。

3. 将温度显示及控制、频率调节以及逻辑控制集为一体，使设备更具人性化，极大方便用户的选择。

4. 温度传感器采用Pt100，控制器采用PID控制，精确控制温度。设置温度切断功能，防止温度失控造成损害。

5. 逻辑控制包含缺料、缺水、加热、计量泵的同步工作，缺一项都将导致设备不能正常工作，出于安全状态。

6. 面板按中文提示可任意调节计量泵的频率大小，使产生的二氧化氯含量符合工艺要求。

7. 动力水压是满足设备运行的条件之一，为了防止水压波动造成的误动作，控制器设置5秒钟的延时滤波。

8. 两个原料罐均设置液位开关，任何一个原料罐低于设定液位均使设备不能正常工作，出于安全状态。因此，原料罐液位是满足设备运行的条件之一。

9. 设备运行条件的满足，可使设备加温开始同时计量泵带电。

10. 可实现变量控制，接收4-20mA信号实现按比例自动投加二氧化氯消毒液。

11. 所有工艺状态均可以中文显示，方便用户读取,配有485接口进行上位远传。

                

                     四、设备具体描述

1.如何提高反应率

在可逆化学反应达到化学平衡状态时，提高反应物浓度或降低生成物浓度都有利于反应向生成物方向进行。洁源系列产品是通过精密的磁力动泵把原料打到设备里面的，每一次的脉冲都能精确的计量。由于洁源的设备采用负压方法始终处于负压状态带走反应物，降低反应器内浓度，从而实现化学反应始终向有利于生成物（ClO2）方向进行。

2.确保供料更精确

供料系统采用精密电磁计量泵，结构紧凑，稳定可靠，计量精确。在各种运行工况下均安全可靠运行，并保证泵没有过大的振动、噪音和泄漏。计量泵有远控开关量输入接口，对原料投加进行远程开关控制。可接受外部控制信号，也可以用本体操作键控制，操作更为方便。

3.反应系统

反应系统设计遵循化学反应动力学原理，采用叠加式多级微分反应器，重点提高产物收率。同时，反应系统采用改性复合材料制造，具有极强的耐腐蚀和耐高温特性，反应高效，性能稳定、。设备加热采用水浴加热方式，使反应温度提升到理论温度（71℃），保障反应系统的转化率，能耗低。反应速率快，原料转化率不小于85%；全封闭设计，无噪音和漏气污染；能有效消除爆炸隐患，具有可靠的安全性。反应釜采用顶部进料方式，多级反应，底部设有微孔负压曝气盘，通过水射器负压作用，使气体进入反应釜，在水浴加热提供的温度环境里，将原料进行充分混和、反应，保证反应安全的同时，提高了原料转化率，保证原料在反应釜内进行充分的反应，避免了由于反应不充分而造成原料在投加管道继续反应。

4.吸收系统

吸收系统为水射器组件，同时具有动力水压力传感功能，可以更好的保障系统工作安全。

水射器管径和动力水流量经过科学计算和充分试验得出，能够在产生足够的负压的同时，将生产出的二氧化氯和氯气的大部分溶解到水体里面，使得以气体形式存在的二氧化氯浓度低于10％，从而保证了系统的安全性。

5.设备冲洗装置 

     设备长时间运行或停用,反应器内会存留一些结晶体或杂质,减小反应器的容积缩小反应空间降低原料转化率,同时也会造成系统堵塞，通过冲洗系统,可使反应器清洗干净，使用方便，我们的管道工程师已把冲洗阀门安装到管道上，只需开启阀门便可运行此装置，冲洗后的设备能始终保持的反应状态。

6.自动回复式防曝装置

     安全阀的设计是我公司技术人员安全方面考虑的体现，与国内其他厂家需自动恢复防曝阀状态有很大区别。我们采用耐腐蚀的重力回复式安全阀，可在大于0.05MPa压力下自动弹开瞬间释放压力气体，产生的压力气体经管道连至室外，所产生的压力气体不超过150ml，安全阀释放压力气体后会自动回复密闭状态。

7.的反应温度

复合二氧化氯（氯酸钠+盐酸）反应是吸热反应，因此反应温度是关键。理论上核心温度为71℃，外部加热温度与内部温差一般为6℃-7℃，因此外部加热温度一般必须达到78℃以上，才有可能达到高转化率，否则高转化率是不能保证的。由于盐酸、湿氯气、CLO2在高温下具有强腐蚀性，一般材质不能耐受高温及强腐蚀，为回避该技术难题，一般厂家加热温度只有50℃左右，有的厂家甚至根本无加热系统，其转化率是不可能有保障的。

8、的反应系统

反应系统设计遵循化学反应动力学原理，采用叠加式多级微分反应器，重点提高产物收率。同时，反应系统采用改性防腐材料制造，具有极强的耐腐蚀和耐高温特性，反应高效，性能稳定。设备加热采用水浴加热方式，使反应温度提升到理论温度（71℃），保障反应系统的转化率，能耗低。反应速率快，原料转化率不小于85%；全封闭设计，无噪音和漏气污染；能有效消除爆炸隐患，具有可靠的安全性。

9、精确的供料系统

供料系统采用精密电磁计量泵，结构紧凑，稳定可靠，计量精确。在各种运行工况下均安全可靠运行，并保证泵没有过大的振动、噪音和泄漏。计量泵有远控开关量输入接口，对原料投加进行远程开关控制。可接受外部控制信号，也可以用本体操作键控制，操作更为方便。

10、控制系统的保护

10.1  增设动力水压力传感实时监测动力压力，动力水突然停水可及时停止计量泵停止工作，设备停止加热

10.2  内安装漏氯报警检测装置，检测到室内二氧化氯气体泄露可及时报警并启动相应的低位排风扇（选配）。

a．室内二氧化氯气体浓度大于5%时，报警装置报警，并连锁起动事故风机。 

b．。内二氧化氯气体浓度低于1%时，报警装置输出信号，并连锁关闭风机。

10.3  室设备的进气口通过管道连接室外。

11、附属设备的安全措施

11.1  盐酸罐体采用加厚耐腐蚀材料，经卸酸泵打入罐体无需人员接触，罐体上端经管道连接至室外，可确保室内无盐酸气体存在。

11.2  配有控制器独立的控制柜可引至其他房间，并可远传控制室实时监控设备。

12、处理后的水体中氯酸盐含量符合国家饮水要求

   由于原料的充分反应，使消毒后的水体中氯酸盐含量大大降低，达到国家饮用水标准的要求：氯酸盐低于0.7ppm。

五、化学法二氧化氯执行标准和规范

1. 设备产品设计、制造应遵照的规范和标准

JB2932               水处理设备制造技术条件

GB/T1002.1-1996      给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

GB/T4219—1996       化工用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

GB/T4454—1996       硬聚氯乙烯层压板材

GB/T17218-1998       生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价标准

GB5749               生活饮用水卫生标准

HJ/T272-2006         化学法二氧化氯消毒剂发生器

GB2682               电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色

Q/0112OR001-2005     洁源净江公司企业二氧化氯消毒剂发生器标准    

ZDJ98003-87          水处理设备﹑油漆﹑包装技术

GB178—85            工业企业噪声控制设计规范               

 2.  配置要求

二氧化氯制备系统药品

二氧化氯采用化学法制取，所采用的药品可为：

氯酸纳（GB/T1618-2008工业一级品，含量≥99%）

盐酸   （GB320-2006工业一级品，浓度≥31%）

3.  电源

电源电压：三相四线制(380/220V)

电源频率：50Hz

4.  运行环境

设备布置：二氧化氯制备及投加装置、电源等室内布置；

环境温度：室内5～35℃，室外-36.5～40℃

年平均湿度：65%

厂址区地震基本烈度：VI

5   二氧化氯发生器工艺过程实施

5.1我方提供的工艺、设备、材料应是同类产品中性能、质量的，所供同类设备应具有良好的运行记录。

5.2 系统设置有可靠的安全保护措施，每套设备均设有自动回复式防曝装置，可释放瞬间产生的过量气体并引到室外；同时自控系统设置顺序逻辑控制，确保设备在停水、停电、加热、情况下出于安全状态。

5.3  我方保证提供的进口计量泵、背压阀、水射器、容器和设备在设计工况下达到性能。

5.4  我方保证系统在各种运行工况下安全运行，保证泵在各种运行工况下安全可靠运行，并保证泵没有过大的振动、噪音和泄漏。

5.5  单元内设备组合布置应合理，管路、管件、电缆管（电缆均走电缆管）、阀门等配件要布置得美观大方，每个阀门均有相应的标示。组合的单元内所有部件均在工厂装配固定好，以免运输过程中遗失。

5.6  本二氧化氯系统，通过自控系统可实现，其加式采用连续投加和冲击投加两种方式选择，可以两台设备交替加药。

5.7  计量泵的过流部件材质要满足所输送介质的均为耐腐蚀器件，并在长期实际运行中得到检验。所有计量泵入口前均配带透明式管式过滤器，可方便拆卸清洗杂质。

5.8  计量泵可手动调节流量范围为0～，选择计量泵时充分考虑计量泵的冗余，额定出力为运行出力的1.25倍。

5.9  设备之间及和墙面均设置一定的距离，设备之间相距1.5-2米，设备距墙面之间设置0.8-1.2米，可方便所有设备的测试、部件的零件更换、检修和加润滑油。设备清洗口敷设管道到室内地沟，进气口及安全防爆口均引致室外，盐酸储罐进口和排气口均引致室外。

5.10  计量泵流量由自控系统自动进行比例调节，运行过程中出现故障有安全保护措施。

5.11  固体NaClO3溶解装置，氯酸钠化料器化料量≥80kg/次，采用水流搅拌，容器材料为PVC。用水稀释，配成27%的氯酸钠溶液，利用装置的泵打入氯酸钠贮罐。

5.12  盐酸原料罐和氯酸钠原料罐为常温、常压、立式固定的安装形式，罐体须有足够的强度和无泄漏，材料采用PE，抗拉强度≥60Mpa，弯曲强度≥130Mpa，弹性模量≥60Mpa。

5.13  盐酸、氯酸钠两种溶液分别设置排液管独立排放到室外或地沟。

六、运行成本分析及工艺流程

1、运行成本分析

洁源牌复合二氧化氯发生器使用盐酸和氯酸钠为原料，盐酸(31％)的价格800元／吨，氯酸钠的价格为4200元/吨。根据该发生器的额定消耗量计，一般每生产1kg有效氯消耗氯酸钠0.55kg、盐酸1.1kg.