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（2012秋o滨江区校级期中）二氧化氯（ClO2）作为一种高效强氧化剂，已被联合国世界卫生组织（WHO）列为AI级安全消毒剂．常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定．温度过高，二氧化氯的水溶液有可能爆炸．某研究小组设计如图所示实验制备ClO2．（1）如图，在烧瓶中先放入一定量的KClO3和草酸（H2C2O4），然后再加入足量的稀硫酸，水浴加热．反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐，该反应的化学方程式为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4&&△&&&2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O&，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1&．（2）控制水浴温度在60～80℃之间的目的是使反应正常进行，并防止温度过高引起爆炸．&，图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是温度计&．（3）A装置用于吸收产生的二氧化氯，其中最好盛放②&．（填序号）①60℃的温水&&②冰水&&&&③饱和食盐水（4）将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，所得溶液中加入少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成．请写出二氧化氯溶液和硫化氢溶液反应的化学方程式5H2S+8ClO2+4H2O=5H2SO4+8HCl&．
本题难度：
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“（2012秋o滨江区校级期中）二氧化氯（ClO2）作为一种高效强氧化剂，已被联合国世界卫生组织（WHO）列为AI级安全消毒剂．常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定．温度过高，二氧化氯的水溶液有可能...”的分析与解答如下所示：
【分析】（1）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，发生氧化还原反应，结合质量守恒可书写化学方程式；结合方程式判断氧化产物和还原产物的物质的量之比；（2）温度过高，二氧化氯的水溶液有可能爆炸，应降低反应温度，温度低于100℃的水浴加热应用温度计控制温度；（3）为防止在较高温度下发生爆炸，应用冷水吸收；（4）有白色沉淀生成，说明生成SO42-，根据反应物和生成物可确定反应的离子方程式．
【解答】解：（1）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，反应的方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO4&&△&&&2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，氧化产物为CO2，还原产物为ClO2，二者物质的量之比为1：1，故答案为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4&&△&&&2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O；1：1；（2）由体给信息可知，温度过高，二氧化氯的水溶液有可能爆炸，应降低反应温度，温度低于100℃的水浴加热应用温度计控制温度，故答案为：使反应正常进行，并防止温度过高引起爆炸；温度计；（3）为防止在较高温度下发生爆炸，应用冷水吸收，故答案为：②；（4）将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，所得溶液中加入少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明二氧化氯和硫化氢发生氧化还原生成SO42-，反应的离子方程式为5H2S+8ClO2+4H2O=5H2SO4+8HCl，故答案为：5H2S+8ClO2+4H2O=5H2SO4+8HCl．
【点评】本题考查制备实验的设计，题目难度中等，本题注意根据题目所给信息判断可能的反应，以此书写反应的方程式，为该题的易错点，答题时注意体会．
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&品牌：邦源 &加工定制：是 &型号：BY &&电压：220 v&CLO产量：3-15 g/h&折合有效氯产量：3-15 g/h&
二氧化氯发生器工作原理特点
摘& 要：二氧化氯（ClO2）杀菌消毒剂是美国八十年代开发的新产品，经过美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(ERA)长期科学的试验论证，确认它是杀菌、消毒、除臭的理想药剂，世界卫生组织（WHO）确认其是一种高效强力广谱杀菌剂。二氧化氯药剂由此被国际卫生组织公认的液氯、漂白粉精、优氯净、次氯酸钠等氯系消毒剂***理想的更新换代产品。
关键字：二氧化氯 灭菌消毒 二氧化氯发生器 工作原理
二氧化氯（ClO2）杀菌消毒剂是美国八十年代开发的新产品，经过美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(ERA)长期科学的试验论证，确认它是杀菌、消毒、除臭的理想药剂，世界卫生组织（WHO）确认其是一种高效强力广谱杀菌剂。二氧化氯药剂由此被国际卫生组织公认的液氯、漂白粉精、优氯净、次氯酸钠等氯系消毒剂***理想的更新换代产品。
广泛应用于钦用水、医院污水、城市污水、工业循环水、化工环保废水、水产养殖、纸浆生产、家禽宰杀、室内空气、啤酒制造、食品加工、泳池水循环、器具洗涤等众多领域的杀菌、消毒、灭藻、剥泥、漂白、脱色、除臭、氧化、防腐、保鲜、抗霉、破氰、破酚等。使用二氧化氯消毒剂杀菌有以下优点：
A、 快速持久 B、安全无毒 C、广谱高效 D、无二次污染 E、不受PH值影响
二氧化氯灭菌消毒性能：
二氧化氯消毒剂可以灭杀一切微生物，包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和肝炎病毒、各种传染病毒菌等。其对微生物的杀菌机理为：二氧化氯对细胞壁有较强的吸附穿透力，可有效地使氧化细胞内含琉基的酶，快速的抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
二氧化氯的消毒能力和氧化能力远远超过氯气，不会像氯气那样生成对人体有害的有机卤化物和三卤甲烷（致癌物质）。能有效的破坏酚、硫化物、氰化物等有害物质。二氧化氯消毒剂具有无毒、无害、消毒后的水果、蔬菜不用清洗便可直接食用的众多优点。
二氧化氯消毒剂的应用范围：
1、 各种场合下的生活、饮用、自来水的消毒；
2、 餐厅、宾馆、家庭、餐具卫生设施的灭菌消毒和空气环境消毒等。
3、 食品、饮料厂、发酵工业的设备、管道、容器的***终灭菌消毒。
4、 乳品厂、屠宰场的管道、设施及环境的灭菌处理；
5、 医院污水的灭菌消毒处理；
6、 游泳池、工业循环水、浴池水的灭菌消毒；
7、 医院、卫生、临床器械的消毒、灭菌、除臭的防霉处理；
8、 家庭、宾馆、饭店、水果蔬菜、鱼肉等食品的保鲜及***终淋洗消毒；
9、 配置各种口腔消毒液、除臭剂及创口清洗液等。
10、 废水回用中的灭菌及脱臭；
11、 面粉与各种食品的漂白剂；
12、 造纸、印染行业的漂白药剂；
13、 电镀含氰废水的破氰处理、印染废水的脱色处理，工业徨冷却水的除藻灭菌处理。
二氧化氯发生器工作原理：
化学方程式：
NaClO3+2HC1=NaC1+C1O2+1/2C12+H2O;5NaC1O2+4HC1=4C1O2+5NaC1+2H2O
原料供应系统内的氯酸钠水溶液和盐酸（浓度30-31%）在计量调节系统、电控系统的作用下被定量输送到发应罐内，在一定温度下经过负压曝气发应反应生成二氧化氯和氯气的气液混合物，经吸收系统吸收制成一定浓度的二氧化氯混合消毒液，投加到待处理的水中或需要消毒的物体，完成二氧化氯和氯气的协同消毒、氧化等作用。
&二氧化氯发生器操作规程
一．使用原料要求
氯酸钠：应符合国家标准《GB 工业用氯酸钠》一等品的要求。
盐酸：应符合国家标准《GB320-2006 工业合成盐酸》的要求。&&&&&&&&
严禁使用废酸，尤其是内含有机物、油脂及氢氟酸的工业副产酸。浓度&31%；密度1160kg/m3.
配置的氯酸钠溶液：浓度:33%；密度：1260g/L（20℃）； 清澈液体，无固体残渣。
二.设备型号及运行参数
发生器型号：HTF(HTF指华特复合二氧化氯发生器；2000指采用华特2000控制器；5000为额定每小时有效氯产量5000g)
二氧化氯发生器原料投加比例：盐酸（31%）：氯酸钠溶液（33%）=1:1
二氧化氯发生器运行成本：产生1g有效氯需99%的氯酸钠0.63g,31%盐酸1.76g.
二氧化氯发生器运行参数：动力水压力&0.20MPa；反应温度：78℃；
化料器规格型号：HLQ-100(HLQ指化料器代号；100指化料器指定刻度线处可装水200kg,溶解氯酸钠为100kg).
三.发生器的组成及原理
1.发生器组成：发生器由供料系统、反应系统 、吸收系统 、加热系统 、安全系统 、控制系统等系统。
注：发生器液位管的名称：左水右反应即面对设备左边是设备水套的液位管，右边是设备反应室的液位，设备后面有排污阀2只（下面为反应器排污阀；上部为夹套排水阀）
2.工作原理：该设备使用的原料是33%的氯酸钠溶液和31%的工业合成盐酸，通过供料系统计量泵输送到反应室内，在一定的温度下充分反应，再通过吸收系统水射器把产生的气体抽走，混合在动力水中形成消毒液至待消毒的水中。
3.二氧化氯发生器化学反应方程式
2NaCLO3+4HCl＝2Clo2+2NaCl+2H2O+CL2
四.操作规程
（一）开车前检查
&开车前，应对二氧化氯发生器的水射器压力水管线、化学原料输送管线、二氧化氯投加管线、化料器及阀门、电器、仪表、液位计等方面全面检查，检查范围如下：
1、检查二氧化氯发生器管线、压力水管线，原料供送管线、发生器主机及阀门、液位计安装是否到位；阀门开关是否灵活，液位计指示是否准确；化料器内是否有杂物。
2、通知仪表工检查仪表情况，并做好开车准备；通知电工检查电器设备并送电，各房间、各设备照明应充足。
3、对二氧化氯发生器主机及所属管线进行冲洗，冲洗干净后备用。
4、打开动力水阀门，水压能达到要求并能稳定运行（0.2MPa～0.4MPa)。
5、检查设备各部件是否正常，有无泄漏,有漏点，及时处理，确保安全运行。
6、检查各阀门开关状态位置是否准备。
7、检查安全阀，将安全阀塞紧。
8、从加水口给加热水套加满水。
9、初次使用时先给反应器加水至液位管三分之一处。
10、打开控制器开关，观察计量泵和温度显示是否正确。
（二）开机程序
&1.原料的配置与添加
（1）氯酸钠的配制与添加：氯酸钠溶液的配置使用化料器，配制比例为1：2，即一公斤氯酸钠与二公斤水充分溶解配制成33%的氯酸钠溶液。
①化料器的工作原理：利用水泵提供的动力，使水在溶料槽内切线循环，形成溶料槽中的水力搅拌，同时利用溶料槽内的折流板的折流作用，使原料得到较好的溶解。
②化料器的使用（化料器工艺控制图附后）
加水:关闭阀门1、2、3、4，打开加水口控制阀，然后向化料罐内加水至指定刻度(HLQ-100型化料器在在指定刻度时，水为200kg,溶解氯酸钠为100kg)
化料： 打开阀门1、3，开启化料泵后，将氯酸钠慢慢倒入化料罐中，
搅拌运转10～15分钟，停化料泵。
打料：化料过程完成后，打开阀门2、4，关闭阀门1、3；开启化料泵，将化好的氯酸钠溶液打到氯酸钠储罐。
注意：化料器阀门切换一定要先开后关，化料控制阀1、3为一组，阀位一致；打料控制阀2、4为一组，阀位一致。在化料泵运转过程中，不能出现四个阀都关的状态。在开泵前必须检查好阀位；化料罐要保持要保持清洁，否则会损坏化料泵；在化受潮固体或成块氯酸钠时，化料时间要适当延长；化料器与标准计量箱连接使用，打料时，一定要注意计量箱的液位，快要满时，就要停止打料，否则会损坏计量箱；化料泵严禁空载，开泵前要确认化料罐液位足够，否则损坏化料泵机械密封密封。
（2）盐酸的添加：盐酸使用31%的工业盐酸。
&①2#水稳二氧化氯发生器盐酸的添加：其操作步骤是：打开小水射器动力水控制阀使水射器运行，然后再打开计量箱上的进酸控制阀使盐酸进入计量箱内，待盐酸加到计量箱玻璃管液位指定刻度时，关闭计量箱进酸控制阀及水射器压力水控制阀，停止盐酸添加。，
&②1#水稳盐酸的添加：打开盐酸计量箱进酸控制阀，利用自压将盐酸储罐中的盐酸自流到计量箱，待盐酸加到计量箱玻璃管液位指定刻度时，关闭盐酸计量箱进酸阀，停止盐酸添加。
&2.启动运行
（1）从加水口给加热水套加满水。
（2）初次使用时先给反应器加水至液位计的三分之一处。
（3）开启温控器电源，使温度升至设定温度（78℃）。
（4）打开动力水阀门，将水压力调至规定值（&0.2MPa)，保证水射器正常工作。
（5）待温度显示已达到设定温度(78℃)，打开原料管道上的阀门，启动计量泵。如果计量泵管道中有空气，应先排出空气，然后调节计量泵运行频率，使之达到所需流量，设备即可正常运行。
&3.设备产量的调节
（1）调节设备的产量，主要是通过调节设备计量泵进料量的大小来实现，即通过对计量泵的调节来实现，计量泵频率越高，设备进料量越大，产量就越大，反之，产量就越小。
（2）设备产量是否调节，一般根据水中余氯量的大小来决定。如果设备运行一段时间后,水中余氯较高,可以将产量调低；如果余氯不够,可以加大产量。
（3）计量泵流量可通过调节行程和运行频率来实现。行程的调节：计量泵运行时，调节泵后行程调节旋钮即可；频率的调节：设备控制器上有一频率调节按钮，运行时&+-&调节即可。一般情况下，应固定行程，调节运行频率。
（4）设备的额定产量：每台设备都有其额定产量，可在 50%-100%范围内调整，在控制器内根据设备配置的计量泵型号设定计量泵频率上限，保障设备的良好运行参数与原料的转化率。超过此范围影响设备的良好运行。
&& 设备运行过程中应每隔 1-2 小时巡检一次，巡检内容包括：
& （1）动力水及投加系统
&& 检查该系统有无跑冒滴漏现象；各阀门开关程度是否正常；压力是否正常；水射器是否运行、颜色是否正常。
& （2）设备主机
&& 检查设备有无跑冒滴漏现象；各阀门开关程度是否正常；安全阀关闭情况，尤其发现设备间有较大气味时，应立即检查安全阀，如安全阀打开，应及时复位，保证发生器在真空状态下的正常反应；反应器及水套液位是否在正常范围内；设备有无异响，有异响应立即停机检查；控制器及各参数是否正常，有无报警等。
& （3）供料系统检查
&& 检查该系统有无跑冒滴漏现象；各阀门开关程度是否正常；原料罐是否缺料；过滤器是否通畅，如有堵塞，应及时清理；计量泵进口管有没有气体，若有，要及时排出；计量泵运行是否正常，包括声音、震动、温度等；计量泵的频率、行程是否在设定值；背压阀是否正常，有没有背压过大进不去料或背压过小形成抽吸原料的现象，如有，应停机进行故障排除。
(1)短时间停机
&短时间关停指的是少于 24小时，在维护检修或故障处理的时候的操作。
①关停时，应提前30～50分钟关闭计量泵电源，停止计量泵加料，关闭所有化学原料供给管线上的阀门，这将使整个系统处于真空状态，水射器将设备中的仍继续反应生成的二氧化氯气体尽量抽尽，减少关机时滞后反应所产生气体外溢。
②停料30～60分钟后，观看水射器吸入口二氧化氯的颜色很淡时，设备中反应残余的二氧化氯气体已经很少后，关闭动力水，水射器停止工作，设备停止运行。
③关闭动力水阀，关闭电源后设备即关机。
④ 重新开机前应按照2.1所述相关内容进行开机前的简要检查。
长时间停发生器
&设备不运行超过24小时系统就要关停,如在一个季节的检修过程。
①先按短时间停机程序停机。
②管路冲洗：卸开氯酸钠供给线上的PE软管，将此连接管浸入到干净的温和的水储罐中，用水充当原料让发生器运行至少四分钟。
③盐酸给管线的冲洗同②的操作。
④打开发生器底部的反应室排污阀，排干反应室中的反应液，同时加少许碱液中和，一同排放到地沟或污水管道中。
⑤打开发生器底部的加热水套排放阀，排干水套中的热水，排放时注意不要溅到身体或皮肤上，防止由于水温过高造成的烫伤。
⑥打开动力水管线中的导淋，将其中的水排出，排干。
⑦重新开机前应按照开机程序进行开机。
五.维护保养
1.设备清洗：设备长时间运行后，反应器中沉淀物会增加，影响设备产率或原料转化率，应定期进行清洗。
①设备运行状态下的清洗
一般视设备的运行时间每月冲洗 1-4 次不等，冲洗时，关闭计量泵，在水射器正常工作状态下，从清洗口加入清水，清水将随反应器内的液体一同被水射器抽走，冲洗时间应大于5 分钟，冲洗完成后开机。
②设备整机冲洗
一般半年整机清洗一次。设备主机背侧有排污阀，可进行清洗排污。清洗时，打开安全阀，往里注入清水进行清洗，当出气口有液体流出时，关闭出气口，当进气口有液体流出时关闭进气口，直至加满水，浸泡 5 分钟，打开排污阀，将残液排净，反复几次，直至清洗干净为止。
③加热水套清洗
关闭加热系统，并关闭电源，打开水套排污阀，将水套水排出，然后关闭排污阀，从加水口加满清水，再排出，反复几次，直至清洗干净为止。如果水的硬度太高，除了加大清洗频率外，必要情况下请做除垢处理。
2.过滤器的清理
标准原料罐出口阀门中带有过滤网，应定期进行清洗。清洗时，先关闭阀门，然后将球阀外接头卸下，清理其中过滤网上的杂质，并用清水或温水清洗干净，重新连接。外配过滤器请按照说明书定期清洗。
3.计量泵的维护
（1）计量泵在使用时或冲洗设备时一定要注意防水，否则会烧毁控制器。严禁对计量泵进行喷淋水冲洗。
（2）原料罐加完料后应检查计量泵输料管中是否有气体进入，如有，应及时排掉。应经常检查计量泵有无泄漏，如有渗漏，应及时上紧泵头螺栓或进行维修。
（3）计量泵运行一段时间后请按照说明书的要求进行泵头螺栓的紧固。
（4）计量泵膜片运行一年或 8000 小时后（以先到为准）。计量泵膜片必须更换，否则将对计量泵造成严重损坏。
4.水射器的清洗
水中的碎屑可能随水流通过喷射器的喷嘴、喉管部位，水体中的铁、锰等物质被二氧化氯氧化，在水射器内部沉积许多黑色或黄色的氧化物质，将水射器卸开后，用 10%到 20%的盐酸浸泡直至溶解，察看喷射器内部是否有损坏，如果需要的话，可以用口径稍小的软棒将堵塞物从出口处推出，用清水冲洗干净，重新安装好。
六、注意事项
1.设备所用原料氯酸钠和盐酸应分开单独存放，氯酸钠应存放在干燥、通风、避光处，严禁与酸性物质及易燃物品如木屑、硫磺、磷等物品共同存放，严禁烟火，严禁挤压、撞击，注意防潮。氯酸钠应符合国家标准《GB 工业用氯酸钠》一等品的要求。
2.盐酸（浓度 31%）应符合国家标准《GB320-2006 工业合成盐酸》的要求。严禁使用废酸，尤其是内含有机物、油脂及氢氟酸的工业副产酸。
3.冬天应注意防冻，并采取必要的取暖措施，以免损坏设备及管道附件等。设备间应干燥、避光、通风良好。
4.设备的软塑料管长时间使用易老化和密封不严，应经常检查，定期更换。
5.计量泵应注意防水。
6.设备外壳为 PVC 塑料，禁止碰撞、挤压，避免日晒。
7.严禁盐酸储罐和氯酸钠储罐混用。
8.首次运行前设备内必须加入足够的清水，严禁空机运转。
9.计量泵停止供料，应使水射器继续工作一小时以上，使反应器内的二氧化氯气体充分抽空，以免发生气体从进水管溢出。
10.二氧化氯发生器运行过程中，加强对动力水压力的检查，保证其安全稳定运行。如动力水源突然停水，应立即关闭计量阀门。
11.盐酸为强酸，操作人员应戴防护手套，原料氯酸钠禁止与各种酸类物品存放在一起并远离火源。
12.设备温控水箱应经常补水，以防损坏加热器，控制器设有保护装置，当水箱水低于设定值时，控制柜上故障灯亮，应立即补水。
13.定期清理反应器内的沉淀物，如发现反应器液位管液位显示超过正常界限，则说明沉淀物过多，应立即冲洗，并检查原料的质量。
14.计量泵管、水射器在原料含有杂质的情况下易堵塞应注意清理疏通。
15.本设备为水浴加热，当设备不用时，请将加热水，反应液分别从排水阀和排污阀放掉，以防温度低于0℃时结冰，损坏设备。若设备间歇使用，为防止加热水和反应液结冰，可保持温控箱持续工作。
三、常见故障及处理
设备进气口无负压
1、动力水压力达不到设定要求。
&2水射器损坏。
&3单向阀堵塞。
&4安全塞打开。
&5设备进气口结晶堵塞。
&6设备进气口管道室外部分堵塞。
&7设备内部封头部位有损伤。
提高动力水压力
检查更换收水器
清理疏通单向阀
盖好安全塞
疏通设备进气口及室外管道部分
检查更换内部封头
设备控制器有加热显示但温度不上升
1加热管损坏。
2固态继电器损坏。
3加热管电源线没接好。
检查更换加热管
更换继电器
检查接好电源线
控制器显示超温
1、固态继电器损坏。
2、温度传感器损坏。
1、更换继电器
2、更换温度传感器
控制器显示超温但温度继续不上升
1、固态继电器损坏。
2、控制器故障。
1、更换继电器
2、检查修复控制器
计量泵有电源显示但不工作
1、控制器无输出。
2、计量泵未调到自动页面。
3、计量泵频率线接反。
4、光耦损坏。
1、检查更换控制器
2、将计量泵打到自动
3、调整计量泵频率线
4、更换光耦
计量泵工作但不打料
1、原料罐出料口或管道过料器堵塞。2、计量泵入口堵塞。
3、计量泵隔膜老化或损坏。
4、背压阀不通。
1、清理疏通原料罐出口管线；2、检查疏通计量泵入口；3、更换计量泵隔膜；4、检查背压阀。
设备产气量不足或不产气
1、 设备有堵塞的地方&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&2、背压阀老化或损坏，导致进药量不平衡；3、原料不符合要求 4、配料不符合要求（浓度低）；5、原料罐吸料软管不畅通或有气塞现象；6、原料罐的过滤器堵塞&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 水射器堵塞或损坏&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 计量泵不供料，或供料不平衡，安全口打开，温度低&&&&
2、校正、清洗、更换
3、更换符合要求的原料
4、更换符合要求的原料
5、清洗、更换、排气
6、清洗、更换 、检查计量泵、清洗泵头更换膜片&&&&&&&&& 将安全塞放回安全口，检查加热系统
防爆塞开启
动力水压力低
投药点阀门开关错误
水射器不射流
输送管路太远，水射器后的管路太多
背压阀产生直流现象，原料进入反应室过量
调整动力水压力
检查系统排除
排除堵塞及气阻现象
重新更改安装管路
观察原料罐及计量泵排除故障
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