二氧化氯（ClO₂）被认为是可以替代液氯的理想消毒剂。二氧化氯的制备以化学法的应用最为普遍,工艺简单,技术成熟。但现有各种类型的二氧化氯发生器都是采用水射器负压投加,把生成的二氧化氯水溶液与残液一起排入处理的水体中,这种方式投加不仅消毒效率低,而且存在安全隐患。二氧化氯以气态方式进行投放效率更高、效果更好,可实现二氧化氯与反应残液的分离,从而不仅解决出口药液酸度过大的问题,而且可有效地避免由于反应不完全可能造成剩余ClO₃或ClO₂被投入水体的问题。本文对气态投放式二氧化氯发生器进行了研究和设计。首先通过实验对亚氯酸钠法制取二氧化氯的反应条件进行了研究,同时又做了空气对反应生成的二氧化氯的吹脱分离试验,对实现二氧化氯气态投放的可行性进行了研究,最后,根据前面实验结果设计并制作出一个二氧化氯发生器,通过运行试验对发生器进行了测试。研究结果表明:1)反应温度、盐酸浓度及NaClO₂浓度都会对反应速度产生影响。反应温度在40℃以下时,反应速度随温度的升高而加快;温度高于40℃时,反应速度不再加快。因此反应温度选择40℃为宜。2)反应速度随NaClO₂浓度和盐酸浓度的增大而加快。同时,盐酸浓度与NaClO₂浓度之间存在一个比例关系,即盐酸与NaClO₂的浓度比越大,NaClO₂的转化率越高。对于5%以下的NaClO₂,当盐酸浓度达到15%时,反应可在6min内进行完全,ClO₂生成量可达到理论值的90%以上。3)压力的变化对反应没有明显影响,但利用发生器内的负压可以有效地控制液面高度,防止发生器内液体排空或充满。4)当温度在ClO₂的沸点（11℃）以上时,ClO₂可以被空气完全吹脱,并且ClO₂的吹脱速度非常快,当吹气流量足够大时,瞬间即可完成。因此二氧化氯以气态方式投放水体是可行的。5)本设计存在明显不足,主要表现为二氧化氯的吹脱效率过低,仅能达到62.5%。其原因是吹脱气流使料液在反应器内无序流动,无法保证反应时间,因此本设计还需进一步改进和完善。