氯气液化方法

SCIENCE&TECHNOLOGYVISION科技视界2012年6月第17期科技视界Science&TechnologyVision

1液化方式气体液化的条件有两条院淤降温院把温度至少降低到一定的数值袁即称为临界温度tc遥于增压院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遥氯气的临界温度tc=144益袁临界压力Pc=76.1大气压遥也就是说袁只要低于144益袁在某一温度下袁必有一个对应的压力可以使氯气液化遥由于氯的液化温度与氯压力成单值函数关系袁因此在工业上采用三种不同的氯气压力生产液氯遥淤高压法院氯压力在1.4~1.6MPa渊表压冤袁液化温度30~50益遥于中压法院氯压力在0.2~0.4MPa渊表压冤袁液化温度0~10益遥盂低压法院氯压力在1.5MPa渊表压冤左右袁液化温度-30益左右遥以上三种生产方法袁以低压法操作最繁琐袁能耗最高遥随着氯气压力的升高袁能耗也相应的减少袁但同时对设备的要求也越高袁安全隐患也越大遥氯气压力越高氯气液化越容易袁当氯气压力上升到1MPa以上时袁用普通的冷却水就可以将氯气液化袁也就不需要冷冻装置袁因此高压法的节能效果自然就十分明显了遥随着设备能力的提高袁将来氯碱企业采用高压法的会越来越多遥但在冬季东北地区气温低袁当环境温度达到原25益时袁氯气压力只要在0.15MPa渊表压冤以上就会在管路中液化袁直至液体完全封住管路造成氯气无法在管路中流动袁造成全系统停车遥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袁而是采用低压法遥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)遥干燥氯气进入液化槽的氯冷凝器袁与槽内-10益~-25益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袁液氯由底部出口管流出袁进入液氯储槽袁没有冷凝下来的含氯尾气送下一工序遥气氯冷凝的传热过程为院气氯将热量传给氯化钙水溶液袁氯化钙水溶液再将热量传给液氨袁液氨吸热蒸发气化以供给气氯液化时所需的冷量袁氯化钙溶液则在氯冷凝器之间循环以传递冷量遥液氨蒸发成气氨进集氨器袁经压缩机尧油冷却器袁然后进入氨冷凝器冷凝成液氨袁又经分配台节流分配到各液化槽作再次循环遥1.2氟利昂冷冻法近年来由于设备的改进袁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袁生产综合能耗也随之明显下降遥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遥其生产流程分为两部分袁一部分为氟利昂冷冻机组制冷过程袁一部分为氯气液化过程遥a冤氟利昂冷冻机组制冷过程从氯气液化器出来的气态氟袁进入螺杆压缩机组进行压缩袁压缩后的高压氟利昂气体经油分离器进入氟冷凝器袁冷凝后的液体氟利昂进入贮氟器袁分离后的润滑油回入螺杆压缩机的曲轴箱遥经压缩后的液体氟经贮氟器进入氯气液化器的管程袁制冷剂氟利昂在系统中不停地循环袁不停地制冷袁不停地与氯气换热遥b冤氯气的液化过程氯气进入氯气液化器的壳程袁管程中液态氟蒸发吸收氯气的热量袁使氯气液化袁液化后的液氯经气液分离器去液氯储槽袁未液化的氯气送至其他工序遥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袁能量利用率低遥使用盐水作为载冷剂袁对设备及厂房腐蚀比较严重袁为保证安全生产多种设备须定期更换遥同时为增强换热效果袁夏天冷却水不能重复利用袁水耗量较大遥同时制冷剂氨对环境污染较严重并且易燃易爆袁对人体危害也较大遥如果在盐水槽中袁氨和氯同时泄漏会生成爆炸危险性非常大的三氯化氮袁对安全生产形成非常大的隐患遥其优点是院当发生意外袁压缩机不能制冷时袁因盐水有一定的冷量袁可以保证氯气系统压力不会快速升高遥氟利昂冷冻工艺袁采用了对环境污染相对小一些制冷剂袁同时没有二次换热袁降低了能耗袁同时操作强度及操作人员数量大大降低遥但此套液化工序应注意的一些问题院淤因氟利昂无色无味袁一旦泄漏很难发现袁所以一定要保证氟利昂系统设备密封性能完好遥尤其是贮氟器液位既要保证密封液氯生产工艺选择徐术郑彦健王立铁渊沈阳化工股份有限公司辽宁沈阳110026冤揖摘要铱简述液氯生产过程袁介绍了氯气液化方式尧输送方式尧计量方式的选择以及生产过程中的注意事项遥揖关键词铱氯气曰液氯曰液化曰液位计曰流量计曰安全阀理论争鸣

第 1 页 共 19 页 液氯生产过程中的安全要点

液氯是一种用途广泛的化学物质，广泛应用于水处理、消毒、医药、冶金等行业。然而，液氯的生产过程涉及一系列危险操作和物质，如果不正确处理，可能导致严重的事故和伤害。因此，在液氯生产过程中，必须严格遵守一系列安全要点，以确保人员安全和生产的稳定性。以下是液氯生产过程中的一些重要安全要点：

1. 设备和设施的安全：液氯生产中使用的设备、容器和管道必须经过合格的设计和选材，以确保在高压和高温操作条件下的稳定性和安全性。设备和设施应定期维护和检修，避免出现泄漏或失效的情况。

2. 操作人员的培训和安全意识：液氯生产的操作人员必须经过专业的培训，了解液氯的性质、危害和紧急处理措施。他们应该具备正确的安全意识，严格遵守操作规程和安全操作程序。

3. 防火和爆炸措施：由于液氯具有氧化性，与可燃物质接触可能导致火灾或爆炸。因此，在液氯生产现场必须采用防火和爆炸措施，包括合适的通风系统、静电接地、防爆设备和防火工具等。

4. 泄漏控制和应急处理：液氯泄漏可能导致中毒、火灾和爆炸，因此必须采取措施防止泄漏发生，并制定应急处理计划。这包括设置泄漏报警系统、配备泄漏应急设备和培训人员进行紧急疏散和应急处理。

5. 操作和存储温度控制：液氯在高温下易发生爆炸，并在低温下变得不稳定。因此，在液氯生产过程中必须控制操作和存储温度，并采取必要的措施避免温度过高或过低。 第 2 页 共 19 页 6. 气体和液体的密封和传输：液氯是一种危险的物质，在传输和密封过程中必须采取适当的措施防止泄漏和中毒。这包括使用密封性能良好的管道、阀门和接头，并定期检查和更换密封件。

7. 隔离和防护措施：液氯生产过程中必须与其他物质隔离，并采取防护措施防止接触。操作人员应佩戴适当的个人防护装备，例如面罩、手套和防护服等。

8. 废物处理和环境保护：液氯生产过程中产生的废物和废水必须得到正确处理和处理。这包括采用适当的污水处理设施、废气净化设备和废物储存设施，以确保环境的保护和可持续发展。

氯气的制备

氯气的制备：

1、工业制法

工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气，其化学方程式为2NaCl+2H2O==（通电）H2+Cl2+2NaOH，但此法通过电解槽出来的氯气中含有许多杂质，须进行消除杂质或进行干燥处理。

2、实验室制法

实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气，其化学方程式4HCl+Ca（ClO）₂==CaCl₂+2H₂O+2Cl₂，此法制备原理为氯离子+氧化剂+酸性环境，氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。

氯气的应用：

1、氯气广泛应用于制成漂白物，一般生活中涉及两种，NaClO和Ca（ClO）2。

2、氯气还可用于自来水常用氯气消毒，1升水里约通入0.002克氯气，消毒原理是其与水反应生成了次氯酸，它的强氧化性能杀死水里的病菌。

3、氯气在冶金行业主要用于生产金属钛、镁等。氯气在医药工业常用于制药，常参与含氯基化合物的合成。氯气在农药工业用作生产高效杀虫剂，杀菌剂，除草剂或是植物生长刺激剂的原料。

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液氯生产工艺选择

作者：徐术 郑彦健 王立铁

来源：《科技视界》2012年第17期

【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 龙源期刊网