二氧化氯具有很强的反应活性和氧化能力，在水处理中具有优良的消毒效果和氧化能力，不但在饮用水消毒中几乎不形成氯仿(CHCl3)等有机卤代物，而且杀灭细菌、病毒、藻类和浮游动物等的效果好于液氯，目前已被公认为高效、低毒、广谱的新型灭菌消毒剂。但由于二氧化氯很不稳定，无论气态还是液态，均容易发生爆炸，其储存运输也比较困难，因而，二氧化氯一般都采用现场制取，就地使用。近年来，ClO2制备方法越来越受到人们的关注，目前，化学法是饮用水净化中应用最广的ClO2制备方法，包括氯酸盐法、亚氯酸盐法等，虽然亚氯酸盐和盐酸反应生成的ClO2纯度高（可达95％以上），但亚氯酸盐的价格远比氯酸盐高，因此目前用的较多的还是氯酸盐法，该法分为氧化法和酸分解法两种，虽氧化法能制得纯度达99.8％的二氧化氯，但此方法设备复杂、运行维护困难、推广应用受到限制，而使酸分解法得到重视。　　本课题是在实验室条件下，以氯酸钠(NaClO3)和盐酸(HCl)为原料，从温度、反应物浓度等是化学反应的主要影响因素着手，以单级复合二氧化氯反应器为基础，对普通多级复合二氧化氯发生器进行试验，确定此类装置不符合现有的饮用水要求。进而设计更为科学和合理的多级负压复合二氧化氯发生器，并对其进行性能测试。　　在普通多级复合二氧化氯发生装置的实验过程中，进行单因素和验证试验两个阶段，用五步碘量法进行测试得出此类装置的最佳性能参数为:NaClO3质量分数为27％，水浴温度为75℃，气体强度为90ml·min-1，HCl质量分数为24％，物质的量配比(NaClO3∶HCl)为4∶13，反应时间（废液排放时间）45min。在此条件下ClO2的收率达到55％左右，纯度达到近65％，氯酸钠耗率为2.58，和中华人民共和国国家标准(GB/T20621-2006)《化学法复合二氧化氯发生器》为约束条件氯酸钠的消耗率≤0.7相比较，此多级复合ClO2发生器不能应用于实际。　　在用五步碘量法进行测试的过程中，发现了现有方法的不足，对其进行了改良、完善，随着二氧化氯消毒剂的应用越来越广，此改良具有实践指导意义，更有利于ClO2的推广应用。　　以此多级复合二氧化氯发生器为基础，设计更科学、合理的多级负压复合ClO2发生装置，并对其进行单因素、正交、验证三个试验阶段实验研究，用五步碘量法作为测试方法。以二氧化氯的纯度、反应物氯酸钠的转化率作为主要的性能参数，研究适合多级二氧化氯发生器的最佳反应条件。实验结果表明:此装置的最佳性能参数为:NaClO3质量分数为27％，水浴温度为75℃，负压强度为40mL·min-1，HCl质量分数为25％，物质的量配比(NaClO3∶HCl)为4∶13，反应时间（废液排放时间）35min。在三级吸收装置的情况下，二氧化氯的纯度、氯酸钠的转化率均达到最大。