液氯生产工艺选择
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2012年6月第17期科技视界Science&Technology Vision1液化方式气体液化的条件有两条:①降温:把温度至少降低到一定的数值,即称为临界温度t c。
②增压:在临界温度使气体液化所必须的最小压力称为该气体的临界压力P c。
氯气的临界温度t c=144℃,临界压力P c=76.1大气压。
也就是说,只要低于144℃,在某一温度下,必有一个对应的压力可以使氯气液化。
由于氯的液化温度与氯压力成单值函数关系,因此在工业上采用三种不同的氯气压力生产液氯。
①高压法:氯压力在1.4~1.6MPa(表压),液化温度30~ 50℃。
②中压法:氯压力在0.2~0.4MPa(表压),液化温度0~ 10℃。
③低压法:氯压力在1.5MPa(表压)左右,液化温度-30℃左右。
以上三种生产方法,以低压法操作最繁琐,能耗最高。
随着氯气压力的升高,能耗也相应的减少,但同时对设备的要求也越高,安全隐患也越大。
氯气压力越高氯气液化越容易,当氯气压力上升到1MPa以上时,用普通的冷却水就可以将氯气液化,也就不需要冷冻装置,因此高压法的节能效果自然就十分明显了。
随着设备能力的提高,将来氯碱企业采用高压法的会越来越多。
但在冬季东北地区气温低,当环境温度达到-25℃时,氯气压力只要在0.15MPa(表压)以上就会在管路中液化,直至液体完全封住管路造成氯气无法在管路中流动,造成全系统停车。
因此在中国北方的城市还不宜使用高压法和中压法生产液氯,而是采用低压法。
1.1氨-氯化钙盐水冷冻法我国以前采用的液氯生产工艺大部分为低压法(氨-氯化钙盐水冷冻法)。
干燥氯气进入液化槽的氯冷凝器,与槽内-10℃~-25℃的氯化钙盐水进行间接换热后冷凝成气/液混合物进入分离器,液氯由底部出口管流出,进入液氯储槽,没有冷凝下来的含氯尾气送下一工序。
气氯冷凝的传热过程为:气氯将热量传给氯化钙水溶液,氯化钙水溶液再将热量传给液氨,液氨吸热蒸发气化以供给气氯液化时所需的冷量,氯化钙溶液则在氯冷凝器之间循环以传递冷量。
目录一、生产工艺流程 (3)氯气液化流程: (3)液氯包装的流程: (3)液氯排污的流程: (3)事故氯吸收流程 (4)二、岗位操作 (4)(一)液化岗位 (4)1、开车前的准备工作 (4)2、液化系统开车的步骤 (5)3、正常操作 (5)4、液氯储罐切换操作 (6)5、液化系统停车操作: (6)(二)包装岗位 (6)1、开车前的准备工作 (7)2、液氯包装的操作: (7)3、液环式氯气泵的操作 (8)5、正常操作 (10)事故氯吸收岗位操作 (11)(三)钢瓶技术检验岗位 (11)1、检验规程 (12)2、钢瓶试压操作 (12)3、钢瓶合格条件 (13)三、工艺控制指标 (13)四、不正常现象及处理办法 (15)1、氯气泵 (15)2、液下泵 (16)五、岗位职责 (16)1、工段长工作职责 (16)2、班长工作职责 (17)3、液化工工作职责 (18)4、包装工岗位职责 (18)5、复磅工岗位职责 (19)6、整瓶工岗位职责 (19)六、设备一览表 (20)附件一液氯工段事故预案 (22)一、液氯钢瓶发生液氯泄漏事故处理方案 (22)二、液氯包转管线发生泄漏事故的处理方案 (23)附件二液氯工段安全操作要点 (24)附件三液氯槽车充装操作规程 (25)一、生产工艺流程自氯氢处理来的氯气,进入原氯分配台,根据氯气平衡情况,一部分去氯化氢工段生产氯化氢,一小部分去乙炔配制次氯酸钠溶液,剩下的全部去生产液氯。
氯气液化流程:原氯通过分配台进入氯气缓冲罐(V0901),然后进入氯气液化器(E0901A、B、C)壳程内,与来自冷冻站的-20℃盐水换热冷却,部分液化成液体氯;液体氯及不凝性气体,经气液分离器(V0903A、B、C)分离,液体氯进入液氯储罐(V0904A—E)贮存。
需装瓶外运的液氯由液氯储罐进入液氯中间槽(V0911),由液下泵(P0902A、B)输送去装瓶。
未液化尾气经气液分离器顶部送出,经尾氯分配台送去合成盐酸。
液氯工段工艺操作规程1、概述:1.1液氯工段任务:把气态氯进展降温液化,而使其变成液体,以便于运输和贮存,并满足对氯纯度要求很高的场合。
1.2 液氯的用途:液氯一般气化后使用,广泛用于纺织、造纸、冶金、医药、塑料、橡胶等行业。
1.3 液氯的贮运:液氯应贮存在阴凉通风的库房中,专库专储,切勿与易爆易燃及氨气共储共运,库温不超过35℃,防止日光照射。
失火时,可用水浇救。
2、原料及性质液氯工段主要原料有:氯气、氨、氯化钙、硫酸2.1 氯气的物化性质:2.1.1 氯气的物理性质:化学式Cl2;原子量35.453,分子量70.906,重度3.214Kg/M3〔标准状况下;1大气压,0℃〕,沸点:-33.9℃,熔点:-100℃,汽化热:20.39Kj/Mol〔-34.4℃〕,熔融热:6.39Kj/Mol〔-101℃〕。
压缩系数:0.1—7.6MPa之间,平均为0.000202。
溶解度:0℃,1atm下100g水中溶解1.462克。
熔解热:22.07Kj/Mol,水合物:温度小于9.6℃与水生成Cl2·8H2O水合物,生成热76.74Kj/Mol;外观:气体为黄绿色,液体为黄色微橙的透明液体,具有窒息性刺激气味。
2.1.2 氯气的化学性质氯气属卤族元素,化学性质非常活泼,除了对惰性气体、碳、氮等元素外,几乎可以与各种元素直接化合,氯也能和许多化合物起反响,因此在自然界中以游离氯状态存在的氯是极少的,大多数呈无机化合物存在。
2.1.2.1氯气与金属的反响:如2Ag+Cl2→2AgCl在有水存在情况下,即生成盐酸,促使金属腐蚀如2Fe+3Cl2→2FeCl3FeCl3+3H2O→Fe〔OH〕3+3HCl完全枯燥的氯气和液氯常温下几乎不与金属反响,也有例外:如钛与湿氯气不反响,而与枯燥氯气反响Ti+Cl2→TiCl2,TiCl3,TiCl42.1.2.2氯气与无机化合物反响:如2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O2Ca〔OH〕2+Cl2→Ca〔ClO〕2+CaCl2+2H2O2.1.2.3与有机化合物的反响:C6H6+3Cl2→C6H6Cl62.1.2.4与水作用:氯气微溶于水,在9.6℃以下与水生成Cl2·8H2O水合物,因此在冬季,水同氯很易生成水合物结晶,在常温下,氯微溶于水,生成少量盐酸和次氯酸:Cl2+H2O→HClO+HCl2.1.2.5和氢气反响:氯气和氢气在光照的情况下,能迅速反响与释放大量的热,并以爆炸的形式将热释放出来。
液氯生产工艺在实际应用中的比较文章简单的介绍了我单位采用过的两种不同的液氯生产工艺,以及两种工艺在实际生产中的优缺点、以及相关的氯气液化的条件、影响因素等。
标签:液氯;氯气液化;液化工艺前言氯气是氯碱行业最主要的、基础的产品,其应用广泛,有着极高的利用价值,因此在社会生产中一直占据着重要的地位。
为了方便运输,通常以液氯的形式进行包装运输,因此其液化工艺一直备受业内人士关注。
氯气液化工段也是氯碱厂生产系统中重要的环节,它对于平衡全厂的氯气压力、增强生产的缓冲能力及节能降耗具有重要意义。
我单位液氯工段的主要任务就是将干燥工段送来的原氯进行液化,同时向盐酸、次氯酸钠等工段提供合格的气氯,做好全厂氯气平衡工作。
1 氯气液化的安全因素1.1 氯气的含水情况对液化的影响氯气含水量的大小直接影响生产的安全性,是生产纯净氯气的重要指标。
如果氯气中含水过高,氯气会与水反应生成盐酸及次氯酸等,其对设备有极强的腐蚀性;而且由于氯气中含水过高,相对应湿分中氯气纯度会下降,将明显降低液氯的产量,导致氯气废气量增大、压力升高,是对氯气压力平衡的直接威胁,进而影响整体系统正常安全运行。
为此,降低氯气中的含水量,对液氯的安全生产具有十分重要的意义。
因此必须对氯气进行干燥处理,保证氯气中的含水量应小于0.01%。
1.2 氯气中杂质气体的含量对液化的影响经干燥后的原氯中通常还含有氢气、氧气、氮气等杂质性气体。
这些气体都是难液化的,不仅浪费的冷量,而且因为它们的存在,会使氯气液化后的尾氯含量降低,尤其是氢气的存在,在液化过程中由于氢气不能液化,存留在液化尾气中,会造成尾氯含氢过高,当尾气中的含氢量达到5% 时,即达到了氢的爆炸极限,有爆炸危险。
因此必须严格控制氯气中杂质气体的含量。
2 氯气液化条件气体液化的一般条件:(1)在一定的压力下把温度降低到它的液化临界值(即液化的最高温度),即临界温度tc。
(2)在一定的温度下把压力升高到它的液化临界值(即液化是最低压力),即临界压力Pc。
氯碱厂产品工艺规程工艺编号:YTY-TR-103-2002-02液氯工艺规程目录1.产品概述 (2)2.原辅材料、包装材料及其它材料规格 (4)3.化学反应过程和生产流程图 (5)4.工艺过程 (6)5.生产控制和技术检查 (7)6.不合格产品的处理 (10)7.安全技术 (10)8.环境保护 (13)9.操作工时、生产周期、单位产量所需工时 (14)10.劳动组织、岗位划分和定员 (14)11.设备—览表及主要设备生产能力 (15)12.物料平衡、能量平衡、计算公式 (16)13.原材料、动力消耗和技术经济指标 (16)14.附录(有关理化常数、曲线、图表、计算公式、换算表 (17)一、产品概述1、产品名称:液氯2、氯气的化学结构:氯气元素符号Cl ,氯气的化学分子式Cl 2,原子量35.453,分子量70.906。
它比空气重2.5倍,易向地面下降。
在0℃和1绝对大气压时,每1米3的氯气重3.214公斤。
3、氯气的物理性质:氯气在常温时是黄绿色,具有窒息性刺激臭味的有毒气体,氯气对人呼吸器官有强烈的刺激作用,吸入过多时还会致死。
一般操作场地氯含量不得超过0.001毫克/升。
氯气是易于液化的气体,1绝对大气压的纯氯气在-34.5℃时就可以液化成液体氯,若氯气的压力升高,液化温度则升高。
液氯的蒸汽压力:液氯是黄色透明的液体,0℃时每升液氯重1.4685公斤,相当于463升气体氯。
液氯的比重:4、氯气的化学性质:氯气能溶解在水里,但溶解度不大,且温度越高,氯气在水中的溶解度越小。
氯气溶解在水里,会发生反应生成盐酸及次氯酸和存在一部份游离氯气。
而次氯酸受热或光照等作用,易分解出初生态氧,并生成盐酸。
其反应如下:Cl2 +H2O →HCl+HclO光照或热HClO → H+[O]次氯酸还会离解:HClO → H++ClO-次氯酸、次氯酸离子、初生态氧都是强氧化剂。
盐酸的腐蚀性很强。
这就是湿氯气具有漂白和杀菌能力的原因。
说明书液氯连续气化生产过热氯气的工艺及设备技术领域本发明涉及一种液氯连续气化生产过热氯气的工艺及设备,属于化学化工领域,具体地涉及一种采用循环水间接加热液氯以获得纯度高,安全性高的氯气生产系统。
背景技术氯气是无机化工产品,是由食盐电解而得,广泛应用于农药、医药、造纸、有机化工、无机化工、精细化工等行业和领域,很多以氯气为化工原料或化学品的行业都对氯气的纯度要求很高,而通过液氯气化所获得氯气的纯度高。
特别是那些本身不生产氯气而又需要氯气的工厂,多采用对液氯进行气化的方法来获取氯气。
现有技术中,液氯的气化是采用热水间接加热法:液氯气化器设有夹套或在气化器内设有盘管,通以热水来间接加热液氯,以获取氯气。
该技术要求热水温度控制在85℃以下,存在的问题主要是:现有的液氯气化法为了生产的稳定运行,通常设有专用的热水循环系统,热水在加热气化液氯后被冷却,降低了温度,然后被送至热水加热系统。
先进入热水贮罐,再用泵抽送至热水加热器,用蒸汽加热至80℃左右,再送至液氯气化器。
热水的循环升温要有一套仪表控制系统,这使液氯气化流程复杂化。
如果操作不慎,还有安全隐患。
同时现有的液氯气化系统没有过热器,生产的氯气是饱和氯气,遇到冬季气温较低的时候就会出现氯气液化现象,严重影响正常生产。
为了解决现有液氯气化技术存在的不足,梁显军等人发明了一种用饱和水蒸气间接加热的液氯气化系统,采用列管式蒸发器,并用低压水蒸汽间接加热液氯,由液氯气化部分、水蒸汽换热部分和氯气缓冲部分构成。
气化器的液氯入口端连接液位调节阀,气化器的氯气出口通过管线与缓冲罐连接,在气化器的氯气出口和缓冲罐之间的管线上设有温度测量表和压力测量表,温度测量表与液位测量表串级,液位测量表分别与气化器的液位计口Ⅰ、液位计口Ⅱ和液位调节阀连接。
设在气化器下端的水蒸汽入口端连接压力调节阀,设在气化器下端的冷凝水出口端依次连接冷凝水疏水器和酸度分析仪,压力调节阀与压力测量表连接。
全面总结液氯的安全设计要求《首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则》安监总厅管三[2011]142号一、液氯理化性质液氯,剧毒品,重点监管危险化学品。
常温常压下为黄绿色、有刺激性气味的气体。
常温下、709kPa以上压力时为液体,液氯为金黄色。
微溶于水,易溶于二硫化碳和四氯化碳。
分子量为70.91,熔点-101℃,沸点-34.5℃,气体密度3.21g/L,相对蒸气密度(空气=1)2.5,相对密度(水=1)1.41(20℃),临界压力7.71MPa,临界温度144℃,饱和蒸气压673kPa(20℃),logpow(辛醇/水分配系数)0.85。
职业接触限值:MAC(最高容许浓度)(mg/m3):1。
助燃。
一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。
受热后容器或储罐内压增大,泄漏物质可导致中毒。
强氧化剂,与水反应,生成有毒的次氯酸和盐酸。
与氢氧化钠、氢氧化钾等碱反应生成次氯酸盐和氯化物,可利用此反应对氯气进行无害化处理。
潮湿环境下,严重腐蚀铁、钢、铜和锌。
二、安全措施和应急处置原则提供安全淋浴和洗眼设备。
生产、使用氯气的车间及贮氯场所应设置氯气泄漏检测报警仪,配备两套以上重型防护服。
戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴防化学品手套。
工作场所浓度超标时,操作人员必须佩戴防毒面具,紧急事态抢救或撤离时,应佩戴正压自给式空气呼吸器。
液氯气化器、储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计,并应装有带压力、液位、温度带远传记录和报警功能的安全装置。
设置整流装置与氯压机、动力电源、管线压力、通风设施或相应的吸收装置的联锁装置。
氯气输入、输出管线应设置紧急切断设施。
生产、储存区域应设置安全警示标志。
搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。
吊装时,应将气瓶放置在符合安全要求的专用筐中进行吊运。
禁止使用电磁起重机和用链绳捆扎、或将瓶阀作为吊运着力点。
配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
危害特性:液氯不会燃烧,但可助燃。
一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。
氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。
它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
氯气液化1.1氯气液化的目的1.1.1 制取纯净氯气。
不管是离子膜法电解制碱或是金属阳极法电解制碱,联产的氯气总有一定的杂质,对于某些使用场合来说,需要纯度较高的氯气,而干燥以后的原料氯气是无法满足要求的。
在氯气液化过程中,绝大部分氯气得到冷凝,不凝性的气体作为尾气排出,使液态氯纯度得到了提高。
1.1.2 便于运输和贮存。
氯气液化以后,体积大大缩小,氯气的密度为3.2kg/m3,而液氯的密度可达13-16kg/m3,因此,便于长距离运输。
1.1.3 用作氯气的平衡产品。
由于氯碱化工企业主产是连续性的,当某一氯气用户无法正常耗用氯气时,将会影响到电解的负荷,而生产液氯则就有了缓冲余地,可以将用户减少的氯气用量平衡掉,使电解槽不必降低负载,从而使整个氯气供给、使用的生产网络实现相对稳定。
1.2氯气液化方法的比较氯气是一种比较容易液化的气体。
由于气相氯气中含有不凝性组分,实际的液化温度要比纯氯气的液化温度低些。
而不同的温度与压力液化氯气所消耗的能量是不同的,氯气液化就有高温高压法、中温中压法和低温低压法之区别。
三种制备液氯方法的电能消耗不同。
高压法消耗的电能仅为低压法的一半,节能效果十分明显。
而且氯气压力越高,氯气液化越容易。
氯气压力上升至1MPa以上时,普通的冷却水就可以实现氯气的相变化,根本不需要冷冻装置。
随着高性能、高排出压力的氯气压缩机的问世,液氯生产过程采用高压法的企业会越来越多。
据了解,日本德山曹达就有单台氯气离心式压缩机出口压力达到1.2MPa(G)在线运行中。
一般来讲,要想取得较高的氯气压力,就必须将氯气压缩机串联使用,但生产工艺相对复杂许多。
QB 柳州东风化工有限责任公司企业标准S/ LZDH—2005 氯碱分厂液化岗位生产工艺规程2005-04-01发布2005-05-01实施柳州东风化工有限责任公司发布液氯生产工艺规程1、范围本标准介绍了液氯的物理性质和化学性质及产品质量标准,以及生产原理和安全原则。
2、产品说明2.1、名称:液氯分子式:Cl2分子量:70.9062.2、物理性质和化学性质2.2.1、物理性质外观:液氯味黄绿色油状液体。
熔点:-100.5℃(大气压下)沸点:-34.05℃(大气压下)比热:Cp=0.947J/kg.k液氯易于气化为氯气,氯气为黄绿色气体,有强烈的刺激性臭味,剧毒。
比空气重二2.4 9倍,在标准状态下氯气的临界温度为14 4C,临界压力为7 6.1大气压。
临界密度为573kg/m3。
2.2.2、化学性质氯的化学性质极为活泼。
2.2.2.1、氯气在一大气压和9.6℃时,能与水生成黄绿色的结晶水合物(CI。
·8H2O)会堵塞设备、管道。
2.2.2.2、氯气能与许多金属(M)直接化合成含属氯化物,其反应通式为:nCI2十2 M=2 MCln如氯气与银反应生成氯化银:CI2+2Ag=2 AgCI氯气与金属反应,在水存在时,能生成盐酸。
而促使其腐蚀。
如:3CI2+2Fe—一2FeCI3FeCl3+3H2O Fe(OH)。
+3HCl完全干燥的氯气或液氯在常温下几乎不与金属作用,但也有例外。
如钛(Ti)与湿氯气不起反应,而与干燥氯气生成氯化物:Ti十XC12—一TiC12,TiC13,TiC142.2.2.3、氯气与氢气化合,可制造氯化氢:高温C12十H2 2 HCl2.2.2.4、氯气与氨反应生成氯化铵或生成具有爆性的三氯化氮:3CI2+8NH3—一一6NH4CI+N2(氨过量时)3 CI2+4 NH3—一3 NH4CI+NCI3(氯过量时)2.2.2.5、氯气溶解在水里时,发生反应生成次氯酸和盐酸,而次氯酸在热或光的作用下会分解,生成盐酸和初生态氧。
液氯生产工艺选择【摘要】简述液氯生产过程,介绍了氯气液化方式、输送方式、计量方式的选择以及生产过程中的注意事项。
【关键词】氯气;液氯;液化;液位计;流量计;安全阀1液化方式气体液化的条件有两条:①降温:把温度至少降低到一定的数值,即称为临界温度tc。
②增压:在临界温度使气体液化所必须的最小压力称为该气体的临界压力Pc。
氯气的临界温度tc=144℃,临界压力Pc=76.1大气压。
也就是说,只要低于144℃,在某一温度下,必有一个对应的压力可以使氯气液化。
由于氯的液化温度与氯压力成单值函数关系,因此在工业上采用三种不同的氯气压力生产液氯。
①高压法:氯压力在1.4~1.6MPa(表压),液化温度30~50℃。
②中压法:氯压力在0.2~0.4 MPa(表压),液化温度0~10℃。
③低压法:氯压力在1.5MPa(表压)左右,液化温度-30℃左右。
以上三种生产方法,以低压法操作最繁琐,能耗最高。
随着氯气压力的升高,能耗也相应的减少,但同时对设备的要求也越高,安全隐患也越大。
氯气压力越高氯气液化越容易,当氯气压力上升到1MPa以上时,用普通的冷却水就可以将氯气液化,也就不需要冷冻装置,因此高压法的节能效果自然就十分明显了。
随着设备能力的提高,将来氯碱企业采用高压法的会越来越多。
但在冬季东北地区气温低,当环境温度达到-25℃时,氯气压力只要在0.15MPa(表压)以上就会在管路中液化,直至液体完全封住管路造成氯气无法在管路中流动,造成全系统停车。
因此在中国北方的城市还不宜使用高压法和中压法生产液氯,而是采用低压法。
1.1氨-氯化钙盐水冷冻法我国以前采用的液氯生产工艺大部分为低压法(氨-氯化钙盐水冷冻法)。
干燥氯气进入液化槽的氯冷凝器,与槽内-10℃~-25℃的氯化钙盐水进行间接换热后冷凝成气/液混合物进入分离器,液氯由底部出口管流出,进入液氯储槽,没有冷凝下来的含氯尾气送下一工序。
气氯冷凝的传热过程为:气氯将热量传给氯化钙水溶液,氯化钙水溶液再将热量传给液氨,液氨吸热蒸发气化以供给气氯液化时所需的冷量,氯化钙溶液则在氯冷凝器之间循环以传递冷量。
液氨蒸发成气氨进集氨器,经压缩机、油冷却器,然后进入氨冷凝器冷凝成液氨,又经分配台节流分配到各液化槽作再次循环。
1.2氟利昂冷冻法近年来由于设备的改进,一些企业制造液氯的方法逐渐由低压法向中低压方向发展,生产综合能耗也随之明显下降。
现在一般都采用氟利昂冷冻工艺替代氨-氯化钙盐水冷冻法生产液氯。
其生产流程分为两部分,一部分为氟利昂冷冻机组制冷过程,一部分为氯气液化过程。
a)氟利昂冷冻机组制冷过程从氯气液化器出来的气态氟,进入螺杆压缩机组进行压缩,压缩后的高压氟利昂气体经油分离器进入氟冷凝器,冷凝后的液体氟利昂进入贮氟器,分离后的润滑油回入螺杆压缩机的曲轴箱。
经压缩后的液体氟经贮氟器进入氯气液化器的管程,制冷剂氟利昂在系统中不停地循环,不停地制冷,不停地与氯气换热。
b)氯气的液化过程氯气进入氯气液化器的壳程,管程中液态氟蒸发吸收氯气的热量,使氯气液化,液化后的液氯经气液分离器去液氯储槽,未液化的氯气送至其他工序。
1.3两种冷冻法的比较氨-氯化钙盐水冷冻法需要二次换热,能量利用率低。
使用盐水作为载冷剂,对设备及厂房腐蚀比较严重,为保证安全生产多种设备须定期更换。
同时为增强换热效果,夏天冷却水不能重复利用,水耗量较大。
同时制冷剂氨对环境污染较严重并且易燃易爆,对人体危害也较大。
如果在盐水槽中,氨和氯同时泄漏会生成爆炸危险性非常大的三氯化氮,对安全生产形成非常大的隐患。
其优点是:当发生意外,压缩机不能制冷时,因盐水有一定的冷量,可以保证氯气系统压力不会快速升高。
氟利昂冷冻工艺,采用了对环境污染相对小一些制冷剂,同时没有二次换热,降低了能耗,同时操作强度及操作人员数量大大降低。
但此套液化工序应注意的一些问题:①因氟利昂无色无味,一旦泄漏很难发现,所以一定要保证氟利昂系统设备密封性能完好。
尤其是贮氟器液位既要保证密封完好又要便于观察液位。
②当过量液体制冷剂进入氯气液化器后,因氯气压力波动等原因造成没有足够的氯气与制冷剂换热,致使制冷剂不能汽化,降低了压缩机的工作能力。
建议在氯气液化器安装液位指示装置,便于观察进入氯气液化器内的液体制冷剂的量。
因制冷剂在氯气液化器中走管程,因此液位指示装置最好安装在液化器封头上。
2液氯输送方式2.1汽化加压输送方式液氯在汽化器内通过夹套热水加热,使液氯汽化产生1.0MPa的压力,将储槽内的液氯压送到包装岗位。
三氯化氮产生于食盐水电解过程,因此氯气中会夹杂少量三氯化氮。
由于三氯化氮和液氯的沸点不一,当液氯蒸发时,三氯化氮与氯的分离系数为6~10,故大部分三氯化氮存留在未蒸发的液氯残液中。
随着蒸发过程的进行,液氯总量越来越少,而积累在其中的三氯化氮含量则越来越高。
当三氯化氮在液氯中浓度超过5%时即有爆炸的危险,因此液氯汽化器必须定期排污。
汽化加压输送方式存在不可避免的危险因素,同时由于对液氯二次汽化,不仅消耗能源操作过程也比较负责,现在企业大都不再采用此方法输送液氯。
2.2空气加压输送方式空气经压缩干燥后给液氯储罐加压,将液氯压送到包装岗位。
《氯气安全规程》中要求,罐车上卸液氯用的压缩空气,应经过干燥处理,保证干燥后空气含水量低于0.01%。
因此压缩空气干燥是此操作的重点。
其次,槽车包装过程及包装完成后,都要有废气排放。
废气为含氯空气不能排放大气,可以选择返回氯气系统,但会造成氯气系统短时间压力升高,影响系统压力平稳。
最好选择向吸收氯气装置排放,如次钠反应釜、氯气吸收塔等。
此操作过程相对安全,但也为升压操作,应尽量减少使用次数。
2.3液下泵输送方式液下泵适合从密闭容器中抽取液氯,对液氯进行输送和包装。
液下泵操作的好处是,没有对设备进行升压,减少超压泄漏危险。
传统液下泵采用填料加干燥空气或氮气进行密封,属于动密封,不能保证完全无泄漏,而且当液氯气相压力或密封气压力波动时,将打破气相压力平衡,产生密封气泄漏到氯气系统造成系统压力高或者氯气向外泄漏等。
同时氯气每时每刻都要被流动的密封气带走,损耗量很大,还要对不间断排放的含氯尾气进行处理。
新型液氯液下磁力泵,无泄漏,所有密封点均由静密封垫密封,通过磁性联轴器驱动。
不需要密封气密封,安全、经济、可靠。
无氯气损耗,无尾气排放等优点,被越来越多企业所采用。
因此用液氯液下磁力泵输送液氯为液氯输送的首选。
3液氯计量方式选择因氯气为危险化学品,应避免一切人体接触。
并且由于处于低温状态下工作,必须有准确的计量装置确保进入贮槽或槽车的液氯不过量。
3.1传统浮球式液位计液氯比重比较大,采用浮球式液位计又经济又实用。
其原理是自液氯储槽顶部插入一内含空心浮球的钢网筒,浮球随着储槽内液面变化沿钢网筒上下浮动,通过储槽上方的液位计指示液位。
浮球式液位计相对而言,价格低廉。
但安装和维护时避免不了需要打开设备及与液氯接触,易造成氯气泄漏及物料损失。
由于氯气中水分及液氯中酸泥的影响,浮球有可能与钢网管卡死,易造成液位指示误差及增加检修次数。
3.2外测式液位计外测式液位计是在液氯储槽底部外壁吸附一个仪表测量头,检测容器产生的微小振动,再将容器在不同液位下的振动转换为电信号,经过判别和复杂计算后,得出液位值。
外测式液位计安装简单,仅需将仪表测量头吸附在储槽容器外壁,避免了设备开孔(仅需在在测量头吸附处对设备进行打磨),消除了氯气泄漏的隐患。
避免了测量仪器与液氯接触减少腐蚀,检修及安装也相对容易。
现在为液氯储槽计量方式的首选。
3.3液氯质量流量计槽车充装操作时,为防止因液位计失误造成超装,一般采用先将液氯装入计量槽计量后再装入槽车。
经计量槽后再装槽车,虽然减少了超装的可能,但是重复操作,即增加了工人的劳动强度又加大了液氯泄漏的风险还加大了液氯的损失量。
现在大部分企业都在使用液氯专用质量流量计,根据科氏力原理来测量流体的质量流量,科氏力是指物体在旋转系统中做直线运动时所受的力。
液氯质量流量计可以直接安装在充装管路上,体积小、安装方便,便于岗位操作。
将液氯从液氯贮槽中经过质量流量计直接装入槽车,还可以设定包装上限联锁到包装泵上,当达到包装量时,自动停泵,避免人为误操作造成槽车超装现象发生。
4液氯生产注意事项4.1包装过程注意事项槽车充装过程必须要连接两根管路,一根液相充装管,一根气相排气管,即采用减压方式进行充装。
一方面加快包装速度,另一方面当发生泄漏时可及时将液氯倒回贮槽内。
包装钢瓶后需要用氯气泵对包装管路里的的尾气进行抽吸,一般情况下送回废气系统。
但钢瓶在使用过程中一旦充入杂质,再将尾气抽回氯气系统有一定的安全隐患。
因此最好将尾气送氯气紧急处理装置,不要再回到氯气系统。
4.2安全阀的安装方式安全阀用在受压设备、容器或管路上,作为超压保护装置。
当设备压力升高超过允许值时即自动开启使流体外泄,以防止设备压力继续升高,当压力降低到规定值时,阀门及时关闭,保证设备或容器安全运行。
由于氯气是危险化学品,一旦出现安全阀起跳事故,氯气也不可以向大气排放,一般情况下将安全阀排放管路连接到氯气废气系统,但对整体系统还是有很大影响。
因此将安全阀排放管路连接到氯气泄漏紧急处理装置上,这样一方面可以防止因排放系统有压力增加安全阀背压,影响安全阀泄压速度,另一方面不与生产系统连接,避免安全阀排压时造成生产系统压力波动。
总之,因东北地区的气候特点,液氯生产工艺采用低压液化工艺,制冷方式选择氟利昂制冷工艺,液氯的输送方式选择选磁力液下泵输送,储槽的计量方式选择外挂式液位计,槽车包装时利用质量流量计计量而省去计量槽。