一、 二氧化氯發(fā)生工藝的優(yōu)化設計
化學法二氧化氯發(fā)生器采用氯酸鈉與鹽酸反應，反應式如下：
主反應：NACLO3+2HCL→CLO2+0.5CL2+NALCL+H2O
副反應：NACLO3+6HCL→3CL2+NACL+3H2O
反應希望能按主反應式完成，即NACLO3轉(zhuǎn)化率高和獲得更高的CLO2收率，但許多因素將影響反應的進行，其中主要的影響因素為：①反應液中酸的當量濃度，酸濃度越高，反應NACLO3轉(zhuǎn)化率越高，反應速度越快；②還原劑比例，該反應的還原劑為CL－，還原劑比例高，反應將以副反應式完成，獲得的是CL2，而不是CLO2（對于二氧化氯發(fā)生器應該是獲得的產(chǎn)物中CLO2比例越高越好）；③反應應具有必要的反應停留時間，使原料能夠反應轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，一般來講，酸度越高，原料混合接觸良好，反應溫度高（分子遷移速度快相當于混合效果好），負壓爆氣（吸氣攪拌），都有利于提高反應速度，減少所需的反應停留時間。
對于發(fā)生工藝的優(yōu)化設計，必須考慮諸多因素中影響zui大的因素，盡可能使反應工藝條件優(yōu)化達到原料NACLO3轉(zhuǎn)化率高（利用率高），CLO2收率高，反應過程安全可靠，簡單更于實施。
濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司在開發(fā)二氧化氯發(fā)生器階段，做了大量的優(yōu)化條件試驗，發(fā)現(xiàn)酸度和還原劑比例是影響該反應的主要因素，（影響達到百分之幾至幾十），即氯酸鈉溶液和鹽酸的比例合適，使反應過程具有理想的酸度和還原劑比例，將保證反應過程NACLO2轉(zhuǎn)化率高，CLO2的收率較高，其它因素如反應溫度，壓力都不是主要因素（同樣原料比例下具有百分之一至二的收率差距），并且溫度和壓力的影響是可通過優(yōu)化反應器設計（更好混合，具有足夠反應停留時間）加以解決的。
所以，濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司的二氧化氯發(fā)生器采用雙計量供料系統(tǒng)，確保原料進料比例準確；采用具有足夠反應停留時間的脈動助混濃度梯度流式反應器，確保原料在反應器內(nèi)反應*，這種優(yōu)化的設計工藝，使得濰坊金海源公司的二氧化氯發(fā)生器的工藝指標較高。
目前國內(nèi)*的行標（中國環(huán)境保護產(chǎn)品認定技術條件HCRJ－067－1999）中關于二氧化氯發(fā)生器的幾個主要技術參數(shù)為：①CLO2發(fā)生能力，可以CLO2計也可以有效氯計不得低于額定指標（如15000型設備小時有效氯產(chǎn)量不低于15000克）；②二氧化氯（以有效氯計）占總有效氯的質(zhì)量百分數(shù)不少于55%（原料比例控制合適，百分比就高）；③主要原料氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率不低于60%（酸度不夠，反應停留時間不夠，原料轉(zhuǎn)化率就低）。
濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司的企標中的相應技術指標為：①發(fā)生器產(chǎn)量不低于額定指標；②二氧化氯（以有效氯計）占總有效氯的質(zhì)量百分數(shù)大于60%；③原料氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率大于80%。
有些企業(yè)稱NACLO3轉(zhuǎn)化率高達85%，這沒有實際意義，只要酸的比例高，轉(zhuǎn)化率超過90%以上也容易達到，但反應將按副反應完成，CLO2得率低，對二氧化氯發(fā)生器而言沒有意義。另提到其收率為80%，這收率指什么？太含糊，應該是產(chǎn)量中二氧化氯的比例越高越好，以二氧化氯占有效氯百分數(shù)計。
二、 加熱問題
對于一般化學反應來說，加熱溫度高，分子遷移速度快，分子更活躍，有利于加快反應速度，但氯酸鈉與鹽酸反應只要達到一定酸度和具有還原劑，反應速度本來就很快，濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司經(jīng)一系列試驗，發(fā)現(xiàn)在優(yōu)化的反應條件下溫度對提高反應產(chǎn)量或CLO2得率影響并不大，相反還有許多不利因素：①CLO2是見光受熱易分解的物質(zhì)，加熱反應溫度越高，越容易造成CLO2分解（有些企業(yè)發(fā)生器產(chǎn)物中二氧化氯比例低，與些因素有很大關系）。如果二氧化氯分解量大，速度快還可能引起反應器爆裂；②目前其它企業(yè)的反應器基本上都是塑料材質(zhì)的，用反應器外水浴加熱方式，導熱效果很差，水浴控制溫度如果是80。C以上，內(nèi)部反應液溫度是多少？③塑料反應器在高溫下會軟化，影響承壓能力。長時間高溫使塑料反應器老化加快，使用壽命縮短；④電加熱元件在有酸氣、CLO2氣環(huán)境下，極易腐蝕，，有可能出現(xiàn)電接點過熱，打火現(xiàn)象，引發(fā)設備自燃（加熱型設備在使用中出現(xiàn)過多起此類事故）；⑤加熱反應大大增加了發(fā)生器的使用功率，每年多花費的電費數(shù)萬元。
國外商用型二氧化氯發(fā)生器就設備加熱反應的設備，國內(nèi)有些企業(yè)在化學法二氧化氯發(fā)生器設備中采用加熱反應工藝，并不是經(jīng)過大量科學試驗，是從優(yōu)化反應提高得率確定的，一些是沿襲電解法發(fā)生器的加熱反應工藝，生搬硬套來的，有的是從商業(yè)角度考慮增加設備賣點。還有的是仿制別人設備追求與已有設備的創(chuàng)新點，到底加熱反應是否科學？是否*化？可以說這些企業(yè)沒有科學試驗依據(jù)。
濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司是國內(nèi)二氧化氯發(fā)生器的發(fā)明單位，是有較強的開發(fā)和技改能力，如果加熱反應工藝使反應效率更高，這么多年難道就搞不出加熱式反應設備，如需要可能濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司的加熱方式和手段會比這些企業(yè)更*，更合理，更具有安全適用性。
濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司一貫在經(jīng)營中，在產(chǎn)品開發(fā)中本著科學的態(tài)度，實事求是。追求反應工藝的優(yōu)化，通過原料比例的準確，原料混合效果強化，具有足夠的反應停留時間，在不加熱條件下所達到的工藝指標明顯高于其它企業(yè)，而且設備使用的安全可靠性得到提高，故障率更低，更節(jié)能。
三、 負壓反應式和正壓反應式設備的比較
濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司是負壓式二氧化氯發(fā)生器的發(fā)明單位，許多年一直生產(chǎn)、推廣負壓式設備。到目前為止，濰坊金海源公司的負壓式設備仍處于國內(nèi)同行中技術水平和質(zhì)量水平（如全程負壓操作更安全，停機沒有CLO2氣體揮發(fā)出來，流量顯示直觀，計量準確等）。正壓式設備的產(chǎn)生是因為負壓式設備在實際使用中有許多局限。如不能帶壓投加到供水管道中，不能投加到高位水體中，不能遠距離加藥（不能因射流器出口壓力大或阻力大影響射流器抽吸負壓能力，使其不能實現(xiàn)反應器的負壓反應）。上以往的發(fā)生器都是負壓式，正壓式發(fā)生器，有效濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司大膽創(chuàng)新，*能帶壓反應不、帶壓直接投加的解決了困難現(xiàn)場使用要求。使二氧化氯發(fā)生器的使用范圍更寬，更方便?？梢哉f正壓式設備的出現(xiàn)是二氧化所發(fā)生器的重要技術進步。
但二氧化氯發(fā)生器在傳統(tǒng)的意識中是不安全的有可能會發(fā)生爆炸，所以國內(nèi)外發(fā)生器工藝一直都是采用負壓式爆氣，但射流爆氣又對使用范圍有很多局限。如在射流器后再用一臺泵加壓投藥，要解決泵的耐腐、系統(tǒng)配合等問題非常困難，既增大成本，使用又麻煩，故障特多。這引發(fā)了開發(fā)新工藝的動機。濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司經(jīng)過試驗和分析CLO2發(fā)生過程中引起爆炸的因素和條件。發(fā)現(xiàn)只要在反應器中消除氣相聚集，就不可能發(fā)生CLO2爆炸，所以采用防氣相聚集的全液相反應工藝就解決了正壓反應中可能出現(xiàn)的安全問題。
對于正壓反應工藝中原料轉(zhuǎn)化率和CLO2得率問題①首先從資料顯示CLO2在水中的溶解度是比較大的，并且隨著壓力增大，溶解度增大，反應器壓力為0.1M/PA時，CLO2的溶解度大于3萬MG/L，實際反應時反應液中二氧化氯濃度也只在2萬多MG/L，所以在正壓反應中二氧化氯溶解在水中完成液相反應沒有問題；②氯酸鈉與鹽酸反應不是可逆反應，只要氯酸鈉和鹽酸反應條件合適，并不會因為反應液中CLO2濃度高影響氯酸鈉反應轉(zhuǎn)化，所做的負壓反應與正壓反應對照實驗中，在其它條件優(yōu)化前提下（原料比例，反應時間，混合效果）正壓反應（0.3M/PA）的氯酸鈉轉(zhuǎn)化率和CLO2得率幾乎沒有影響。
而正壓式發(fā)生器開發(fā)成功，使中國二氧化氯發(fā)生器的技術水平得到大大提升。
① 適用范圍更寬，對于帶壓的供水管，高位水塔等加藥現(xiàn)場都能直接加藥。
② 采用計量泵輸送原料和轉(zhuǎn)子流量計計量顯示，使原料進料計量更準確，更直觀。
③ 用計量泵后使二氧化氯發(fā)生器的控制水平得到提高，陸續(xù)開發(fā)出流量在線控制和余氯在線控制，遠傳*控制方式。
④ 可以不用壓力水射流器，簡化了投加工藝，降低用水量，降低了運行能耗。
⑤ 操作更簡便，真正能實現(xiàn)無須專人值守，隨制水系統(tǒng)運行能自動開、停機等比加藥，在停水、停電、缺料能自動報警，停機。
正壓式發(fā)生器目前其它企業(yè)技術不過關，主要是反應器耐腐問題沒有解決，負壓式發(fā)生器的反應器國內(nèi)外幾乎都是用PVC材料，但同樣用于正壓式發(fā)生器則因高酸度，高二氧化氯濃度條件下壓力越大，對塑料的腐蝕溶脹速度越快，使用壽命就越短。濰坊金海源公司經(jīng)一系列開發(fā)試驗采用鉭鈦合金材料制造的反應器有效解決了耐腐、耐壓問題，使用安全可靠（zui早用的安陽自來水公司已近六年仍然未見損壞），而負壓式的PVC反應器正常使用壽命一般也就1－3年，可見鉭鈦合金反應器的使用壽命要比負壓式發(fā)生器的PVC反應器使用壽命還要長。
四、 小結(jié)
1、 各企業(yè)的二氧化氯發(fā)生器的技術性能優(yōu)劣，不在于其工藝條件中加熱溫度高低，反應壓力高低，應看其整個工藝條件是否優(yōu)化，設備結(jié)構(gòu)、配置是否合理，具有實用性、可靠性。應從其企業(yè)標準、部門的檢測報告，比較其氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率，CLO2得率是否高，這些技術指標高，當然產(chǎn)品的工藝是優(yōu)化的。在優(yōu)化情況下實現(xiàn)產(chǎn)量，操作越簡單，部件越簡化，運行成本越低，使用故障越低，使用壽命越長，其發(fā)生器的技術水平、產(chǎn)品質(zhì)量就越好。
2、 濰坊市金海源環(huán)保設備有限公司的發(fā)生器不用加熱，可帶壓反應直接加藥。使得設備運行電耗功率比加熱式低。不用大流量壓力水帶射流器，節(jié)省用水，節(jié)省供水泵電耗，供水管徑小，工程費用節(jié)省，配套工程簡化。并且發(fā)生器的運行技術指標高于行標
