（中職）氯堿PVC生產(chǎn)工藝及設(shè)備4項(xiàng)目四 液氯生產(chǎn)教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件（中職）氯堿PVC生產(chǎn)工藝及設(shè)備4項(xiàng)目四 液氯生產(chǎn)教學(xué)課件氯堿PVC生產(chǎn)工藝及設(shè)備項(xiàng)目四 液氯生產(chǎn) 項(xiàng)目內(nèi)容任務(wù)一 液氯生產(chǎn)前準(zhǔn)備 任務(wù)二 液氯生產(chǎn)崗位操作與安全防范 項(xiàng)目四 液氯生產(chǎn) 任務(wù)一 液氯生產(chǎn)前準(zhǔn)備 內(nèi)容提要1一、液氯生產(chǎn)的常用方法 二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備 三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備 一、液氯生產(chǎn)的常用方法 21.崗位操作的任務(wù) 本崗位操作任務(wù)是對來自氯處理工序的氯氣進(jìn)行液化。若采用低壓法，可利用自氯處理工序的氯氣本身壓力，在液氯生產(chǎn)崗位不要壓縮；而中壓法、高壓法在液氯生產(chǎn)崗位需要進(jìn)一步壓縮，以產(chǎn)生足夠大的壓力。生產(chǎn)過程還包括壓縮機(jī)對氣態(tài)氨的壓縮，液化、蒸發(fā)，與氣

2、氯進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)氣態(tài)氯氣的液化，方便后續(xù)的灌裝和運(yùn)輸。一、液氯生產(chǎn)的常用方法 32.氯氣液化的目的(1)制取純凈氯氣 在氯氣液化的過程中，絕大多數(shù)氯氣得到冷凝，難凝性的氣體（氫氣等）作為尾氣排出，這樣便可以得到純度較高的液態(tài)氯。(2)便于貯存和運(yùn)輸 氯氣液化以后，體積大大縮小。在0、0.1Mpa下，1噸氣態(tài)氯的體積為311.14m3，而液態(tài)氯僅為0.68m3，相差457倍。因此，氯氣液化后便于貯存和長距離輸送。(3)用于平衡生產(chǎn) 由于氯堿企業(yè)的生產(chǎn)是連續(xù)的，當(dāng)某一氯氣用戶無法正常消耗氯氣時，電解槽的負(fù)荷就必須降低。而生產(chǎn)液氯就有了緩沖的余地，可以將用戶減少的氯氣液化后暫時儲存起來，使電解槽不

3、必降低負(fù)荷，從而使整個氯氣供給網(wǎng)絡(luò)更加平衡。一、液氯生產(chǎn)的常用方法 43.液氯生產(chǎn)的原理 氣體液化必須滿足兩個條件：把溫度至少降低到一定的數(shù)值（臨界溫度）；同時，在臨界溫度下，氣體壓力必須增大到最小壓力（臨界壓力）。氯氣的臨界溫度是144，屬于一種較易液化的氣體。若采用低溫低壓法，則在壓力0.1MPa下、溫度為-34.5時就可以將氯氣制成液態(tài)氯。壓力加大，液化的溫度可以相應(yīng)提高。工業(yè)上一般采用的方法是：在0.15MPa下，溫度為-24時將氯氣制成液態(tài)氯。 純氯氣的壓力與液化溫度之間成單值函數(shù)關(guān)系，一定的氯氣壓力，具有一定的液化溫度，壓力上升液化溫度隨之上升，壓力下降，氯氣的液化溫度隨之下降。一

4、、液氯生產(chǎn)的常用方法 53.液氯生產(chǎn)的原理 氯氣處理工序來的原料氯氣是一種多組份的氣體。由于氯氣的臨界溫度比其它易揮發(fā)性氣體組份的臨界溫度高，當(dāng)氯氣液化時，其它易揮發(fā)性氣體組份僅有少量被液化，它們中的大部分將存在于不凝性尾氣中。隨著液化率增大，液氯中其它易揮發(fā)性組份的含量也相應(yīng)增大，此時所需制冷量也相應(yīng)增加。 在原料氯氣中通常含有少量的氫氣，而氫與氯在一定的混合程度下，會變成一種爆炸性的氣體混合物。在液化前，由于氫在氯中的比例較小，沒有達(dá)到爆炸下限，因而他們的存在是不會爆炸的。但當(dāng)氯氣液化時，氫氣沒有液化，它將在不凝性氣體中存在，隨著氯氣的液化，不凝性氣體中氫氣的含量就會不斷升高，以至達(dá)到爆炸

5、范圍，威脅生產(chǎn)的安一、液氯生產(chǎn)的常用方法 63.液氯生產(chǎn)的原理全，因而在生產(chǎn)液氯的過程中，必須根據(jù)不凝性氣體（或稱液化尾氣）中的氫含量來控制氯液化的程度，因此氯氣的液化程度就受到一定的限制，如表4-1所示。氯氣的液化程度通常稱為液化效率，它是液氯生產(chǎn)中的一個主要控制指標(biāo)，表示已被液化的氯氣的質(zhì)量與原料氯氣中氯氣的質(zhì)量之比。考慮到安全性及不凝性尾氣的利用，一般控制液化效率在85-90%左右，這樣以保證尾氣中的含氫量不大于4%（v%）。一、液氯生產(chǎn)的常用方法 73.液氯生產(chǎn)的原理表4-1 不同含氫量的原氯所允許的液化效率（原料Cl2純度為95%）原氯含氫%0.30.40.50.60.70.80.9

6、1.0液化效率%97.594.892.189.487.084.181.579.0在實(shí)際生產(chǎn)中，液化效率可通過下式計算（原料氯氣中含氯氣、氫氣及其他不凝氣）：=100(H2尾H2原)/ H2尾1 100%式中：1原料氯氣中氯氣的體積百分含量,%。H2原原料氯氣中氫氣的體積百分含量,%。H2尾尾氣中氫氣的體積百分含量,%。如前所述，液化效率要受到尾氣中含氫量的限制。當(dāng)尾氣中氫氣的含量達(dá)到4%時的液化效率稱為最大液化效率，也可通過下式計算：max=100（4H2原）41 100%式中：1原料氯氣中氯氣的體積百分含量,%。 H2原原料氯氣中氫氣的體積百分含量,%。一、液氯生產(chǎn)的常用方法 84.制冷劑

7、壓力越低，液態(tài)制冷劑的沸點(diǎn)越低，更易氣化帶走熱量；壓力越高，氣態(tài)制冷劑的冷凝溫度越高，更容易被液化。利用這一原理，使液態(tài)氨于低壓下蒸發(fā)并吸取氣態(tài)氯的熱量，在氯氣液化器中與氯氣間接換熱達(dá)到制冷的目的。壓縮機(jī)將低溫低壓的氣態(tài)氨壓縮升壓，使氨的溫度升高到高于循環(huán)冷卻水的溫度（2832），在冷凝器內(nèi)氨被冷卻水冷卻而變?yōu)橐簯B(tài)，過冷后再送至氯氣液化器用以吸收熱量，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)制冷。 在用氨作為制冷劑時，若操作不當(dāng)，氨混入液氯中，很容易產(chǎn)生易爆的三氯化氮。另外，在國內(nèi)很多氯堿企業(yè)采用氟利昂作為制冷劑，眾所周知，氟利昂對臭氧層有極強(qiáng)的破壞作用，目前國家已經(jīng)開始限制氟利昂的使用。因此，氯氣液化技術(shù)也逐漸向高溫高

8、壓法過渡。一、液氯生產(chǎn)的常用方法 9【任務(wù)評價】(1)填空題氯氣由氣態(tài)變成液態(tài)后，體積變 。氯氣的臨界溫度是 。當(dāng)尾氣中氫氣的含量達(dá)到 時的液化效率稱為最大液化效率。對臭氧層有極強(qiáng)的破壞作用的制冷劑是 。(2)思考題為什么一般控制氯氣的液化效率在85 90%左右，而不是越大越好？【課外訓(xùn)練】當(dāng)家里用的冰箱或空調(diào)制冷效果不好時，一般要充哪種制冷介質(zhì)？其作用是什么？二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備 101.液氯的生產(chǎn)方法 來自氯氣處理工序的原料氯氣在一定的壓力下經(jīng)氯氣液化器與冷凍鹽水間接換熱后，使氯氣冷到低于該壓力下的液化溫度，此時大部分氯氣被冷凝成液氯，少部分不凝性氣體作為液氯尾氣送往鹽酸合成工序。工

9、業(yè)上生產(chǎn)液氯的方法主要有三種： 高溫高壓法：氯壓力在l.41.6MPa(表壓)，液化溫度3050。 中溫中壓法：氯壓力在0.20.4MPa(表壓)，液化溫度010。 低溫低壓法：氯壓力在0.15MPa(表壓)，液化溫度-30左右。二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備 111.液氯的生產(chǎn)方法 高壓法消耗冷凍量少，不需用制冷機(jī)，能耗低。但對氯氣處理工藝、氯氣輸送設(shè)備的要求較高，增加投資費(fèi)用。因此國內(nèi)一般采用中壓或低壓液化方法生產(chǎn)液氯。 低壓法一般用氨或氟里昂制冷。氨制冷是國內(nèi)老企業(yè)傳統(tǒng)性的工藝技術(shù)，其設(shè)備多，占地面積大，工藝流程長。氟里昂制冷是國內(nèi)近十幾年來多采用的技術(shù)，在設(shè)備數(shù)量、占地面積、能耗方面均優(yōu)于

10、氨制冷。 以上三種生產(chǎn)方法中高壓法流程最短，操作簡單，能耗最低。因此，采用高溫高壓法氯氣液化已是大勢所趨。二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備122.低壓法液氯生產(chǎn)工藝流程 本工段的主要任務(wù)是將自氯處理工段有一定壓力的氣體氯經(jīng)低溫冷卻成液體氯，液氯貯存在貯槽內(nèi)，經(jīng)計量包裝入鋼瓶或槽車，未液化氣體去鹽酸合成工段。氯氣液化所需的冷量由液氨的蒸發(fā)（節(jié)流膨脹）所提供，液氨的蒸發(fā)形成氣氨，氣氨靠制冷機(jī)組對其壓縮、冷卻產(chǎn)生液氨而獲得循環(huán)。二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備132.低壓法液氯生產(chǎn)工藝流程 液氯工段由冷凍、液化、包裝、整瓶（對進(jìn)廠鋼瓶進(jìn)行檢查和校驗(yàn)）四個工序組成。低壓法流程，如圖4-1所示。來自氯氫處理工段有一

11、定壓力的合格干燥氯氣進(jìn)入液化槽，與槽內(nèi)-10-25的冷凍鹽水（氯化鈣水溶液）進(jìn)行間接換熱，冷凝成氣、液混合物后進(jìn)入液氯氣液分離器，液氯由底部出口管流入液氯計量槽，沒有冷凝的不凝含氯尾氣送鹽酸工段合成鹽酸。自液氯氣液分離器來的部分液氯進(jìn)入氣化器內(nèi)，通過夾套熱水加熱，使液氯氣化產(chǎn)生1.0MPa（表壓）的壓力，返回液氯計量槽，將液氯壓入整瓶過的液氯鋼瓶，按計量對0.5t或1t鋼瓶進(jìn)行灌裝（重量誤差為l）。二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備142.低壓法液氯生產(chǎn)工藝流程 氯氣冷凝的傳熱過程為：氯氣將熱量傳給液化槽內(nèi)的冷凍鹽水（氯化鈣水溶液），氯化鈣水溶液再將熱量傳給液氨，液氨吸熱蒸發(fā)氣化以提供氯氣液化時所需的

12、冷量，氯化鈣溶液則在氨蒸發(fā)器和氯冷凝器之間循環(huán)流動以傳遞冷量。液氨吸熱蒸發(fā)成氣氨后進(jìn)入集氨器，經(jīng)雙級壓縮壓力升至1.5MPa，進(jìn)入油分離器分離掉油污，然后進(jìn)入氨冷凝器冷凝成液氨后進(jìn)入氨儲槽，最后經(jīng)分配臺節(jié)流分配到液化槽和其他用冷車間循環(huán)使用。二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備2.低壓法液氯生產(chǎn)工藝流程圖4-1 低壓法生產(chǎn)液氯的工藝流程圖1-液化槽；2-液氯氣液分離器；3-集氨器；4-低壓機(jī)；5-中間冷卻器；6-高壓機(jī)；7-氨油分離器；8-冷凝器；9-氨貯槽；10-氨分配臺；11-液氯計量槽；12-20t地中衡；13-汽化器；14-熱水槽；15-排水槽；16-鋼瓶；17、18-地中衡；19-緩沖器（平衡

13、壓力貯槽）；20-納氏泵；21-平衡閥；22-旋風(fēng)分離器；23-酸沫捕集器15二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備162.低壓法液氯生產(chǎn)工藝流程 液氯計量槽分離器底部積存的NCl3定期排放到排污槽，須定期分析其中的NCl3含量，控制在40g/L以下（極限值為60g/L）。 事故時泄漏的氯氣通過布置在該廠房區(qū)域內(nèi)的環(huán)形管道由廢氯氣風(fēng)機(jī)抽出，送往廢氣處理工序。通過15%燒堿溶液吸收，氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)生成次氯酸鈉溶液。其反應(yīng)式如下： Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O主要工藝控制指標(biāo)，如表4-2所示。表4-2 液氯生產(chǎn)主要工藝指標(biāo)氯化鈣鹽水溫度-10-25氣化器熱水溫度80液化效率7590氣化

14、器最高壓力1.1Mpa尾氣含氫3.5液氯充裝系數(shù)1.25gL廢氯壓力0.15MPa(表壓)鋼瓶充裝重量誤差1二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備173.氯氣液化對水分及雜質(zhì)含量的要求 氯氣含水量的高低，直接影響其化學(xué)活潑性。含水量越高，化學(xué)活潑性越強(qiáng)，對碳鋼的腐蝕速度也越快。不同含水量氯氣對碳鋼的腐蝕速率，如表4-3所示。表4-3 液氯中含水量與腐蝕速度的關(guān)系氯含水量/ %年腐蝕（鋼）速率/mm/年氯含水量/ %年腐蝕（鋼）速率/mm/年0.005670.01070.0870.1140.006700.04570.1440.1500.02060.05100.3300.3800.02830.0610二、液氯

15、生產(chǎn)過程和主要設(shè)備183.氯氣液化對水分及雜質(zhì)含量的要求 由上表可以看出，進(jìn)入液氯工段的氯氣含水應(yīng)嚴(yán)格控制在0.05以下。即使如此，出于安全考慮，液化槽中氯氣冷管的調(diào)換周期一般為2 3年，液氯包裝管則每年更換一次。 此外，經(jīng)干燥處理后的氯氣中常含有一定量的鹽霧(NaCl)及酸霧(H2SO4)。這些雜質(zhì)不僅會滯留于液化槽的盤管內(nèi)(或液化器的殼程內(nèi))，造成設(shè)備腐蝕加劇，冷凝面積減小、生產(chǎn)能力下降，更嚴(yán)重的是經(jīng)常堵塞計量槽、鋼瓶等接管，或使閥門密閉失靈，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。因此，要嚴(yán)格控制氯氣中的含水量，以保障生產(chǎn)的安全。二、液氯生產(chǎn)過程和主要設(shè)備194.其他氯氣液化工藝生產(chǎn)方法(1)中壓法 中壓法可

16、分為一級液化和二級液化兩種流程。如果工廠能對低濃度液氯尾氣適當(dāng)處理可采用一級液化流程。如果工廠對低濃度液氯尾氣處理有困難，希望得到更多的液氯可采用二級液化流程。原料氯氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓至0.3MPa0.4MPa，在第一級液化器內(nèi)用氟利昂作制冷劑在-20下液化，再通過第二級液化器在-60下液化，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，總的液化效率可達(dá)到99%以上。(2)高壓法 高壓法是指氯氣壓力在1.41.6MPa時氯的液化方法。在生產(chǎn)能力小時可用往復(fù)式壓縮機(jī)，生產(chǎn)能力大時用透平式壓縮機(jī)。三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備201.氯氣液化裝置 氯氣液化裝置是氯氣液化的主要設(shè)備，主要包括制冷用壓縮冷凝機(jī)組、氯氣液化器和氯的氣液分

17、離器三個獨(dú)立部分。 氯氣液化裝置的工作原理為有一定壓力的原料氯氣從氯氣液化器內(nèi)流過，與液態(tài)制冷劑進(jìn)行間接換熱，使氯氣降溫液化，液氯再經(jīng)氣液分離器進(jìn)一步將未液化的氣體分離。 氯氣液化器有多種類型，簡要介紹以下兩種。三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備211.氯氣液化裝置(1)箱式液化槽 箱式液化槽為長方形碳鋼設(shè)備，結(jié)構(gòu)如圖4-2所示，槽的一邊為多組盤管組成的氯氣冷凝器，另一邊為多組盤管組成的液氨蒸發(fā)盤管，并裝有立式攪拌器，槽內(nèi)充滿密度為1.251.28g/cm3的氯化鈣水溶液。氯氣從冷凝盤管上部進(jìn)入，被管外25左右的氯化鈣溶液冷卻成氣液混合物后從底部排出。吸收熱量后的鹽水在攪拌機(jī)的作用下流向液氨蒸發(fā)盤管，管內(nèi)

18、的液氨吸熱蒸發(fā)成氣氨以帶走熱量。管外的氯化鈣溶液冷卻后重新流向氯氣冷凝管，從而確保氯氣液化溫度不變。圖4-2 箱式液化槽1-CaCl2溶液溢流口；2-外殼 ；3-氯氣冷凝盤管 ；4-液氨蒸發(fā)盤管；5-攪拌機(jī)電機(jī)；6-攪拌機(jī)葉輪三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備221.氯氣液化裝置(2)螺旋板式液化器 螺旋板式液化器多用于氣相的冷凝和無相變的對流傳熱，結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。其傳熱系數(shù)比箱式液化器高，也需用鹽水泵供給冷凍鹽水。由于通道的間距相對較小，所以對氯氣的純度要求較高，以便達(dá)到預(yù)期的液化效果。圖4-3 螺旋板式液化器三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備231.氯氣液化裝置(2)螺旋板式液化器 螺旋板式液化器優(yōu)點(diǎn)：第一，

19、傳熱效能好，彎曲的螺旋通道和定距柱,可提高設(shè)計流速，有助于提高傳熱系數(shù)。第二，有自清洗作用，單通道內(nèi)的流體通過通道內(nèi)雜質(zhì)沉積處時，流速會相對提高，容易把雜質(zhì)沖掉。第三，不可拆式結(jié)構(gòu)的密封性能好，適用于劇毒、易燃、易爆或貴重流體的換熱。第四，結(jié)構(gòu)較緊湊，單位體積傳熱面積可達(dá)150m2/m3。第五，由于螺旋通道本身的彈性自由膨脹，溫差應(yīng)力小。第六，價格低廉。 螺旋板式液化器缺點(diǎn):能否選用螺旋板換熱器的關(guān)鍵是堵塞問題，盡管它有自清洗作用，但由于設(shè)計或操作不當(dāng)也會發(fā)生堵塞，這時即使用可拆式結(jié)構(gòu)也難于用機(jī)械方法清洗，只能采用水、氣或蒸汽吹洗。因此，螺旋板換熱器最大的缺點(diǎn)是檢修困難，如發(fā)生內(nèi)圈螺旋板破裂，

20、便會使整臺設(shè)備報廢。三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備242.液氯計量槽 液氯計量槽包括液氯計量設(shè)備和貯存設(shè)備兩個部分，結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。液氯計量槽是一個圓柱形臥式設(shè)備，兩端為橢圓形封頭，筒體上部開有液氯進(jìn)料口、包裝液氯出口、加排壓接口（用于增加槽內(nèi)壓力，以使液氯壓至包裝崗位）等。該設(shè)備使用溫度為50，材質(zhì)為Q345R。由于氯氣處于液體狀態(tài)，因此必須有準(zhǔn)確的計量裝置確保進(jìn)入貯槽的液氯不過量，有些企業(yè)采用磁性翻板液面計計量，還有將計量槽直接坐落于地中衡上，以防止超載而引起事故。 圖4-4 液氯計量槽圖1-液氯進(jìn)料接管；2-包裝液氯出口接管；3-加排壓插入管；4-加排壓液氯出口接管；5-排污口；6-殼體；7

21、-封頭三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備253.液氯汽化器(1)圓筒汽化器 液氯汽化器是液氯包裝工藝中的主要設(shè)備，結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。它為立式圓柱形結(jié)構(gòu)，上下為橢圓形封頭，外有鋼質(zhì)水夾套，膽材質(zhì)采用16MnDR。筒外裝有磁性翻板液位計以判斷進(jìn)入的液氯量，上封頭的人孔蓋上開有進(jìn)液氯管、排氣管等。其工作原理是將來自計量槽的液氯在汽化器中經(jīng)夾套內(nèi)80左右的熱水加熱汽化，產(chǎn)生1.0MPa(表壓)壓力的氯氣，借助此壓力將計量槽內(nèi)的液氯壓入鋼瓶中，進(jìn)行計量包裝工作。 由于三氯化氮沸點(diǎn)是72，液氯沸點(diǎn)是 -34，如果在低于72汽化，則有可能產(chǎn)生殘余三氯化氮在液氯中積累，這就是安全隱患，因此必須定期進(jìn)行三氯化氮的檢測和排

22、放。圖45 圓筒汽化器1-熱水出口；2-外夾套；3-熱水進(jìn)口；4-排污口；5-筒體；6-人孔；7-排氣口；8-進(jìn)氯口三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備263.液氯汽化器(2)盤管式汽化器 在中國氯堿行業(yè)中，有很多企業(yè)使用盤管式液氯汽化器，結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。此液化器管程物料為液氯，殼程（熱水箱）物料為熱水，盤管浸沒于熱水箱中，設(shè)置熱水溫度計，控制熱水溫度7580。盤管采用DN50無縫鋼管，材質(zhì)選用16MnDR（-40）或09MnD（-50），宜采用單程，以確保液氯全部汽化。圖4-6 盤管式汽化器三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備27 3.液氯汽化器(2)盤管式汽化器 在操作過程中，須在液氯儲槽或液氯氣瓶來的液氯管路設(shè)

23、置控制閥，嚴(yán)禁將液氯儲槽的閥門或液氯氣瓶瓶閥作為調(diào)節(jié)閥使用。盤管式液氯汽化器的特點(diǎn)是將液氯100%全氣化，不存在殘余液氯中三氯化氮的積累問題，是一種安全工藝。三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備284.液氯鋼瓶 液氯鋼瓶結(jié)構(gòu)，如圖4-7所示。一般以16MnR制造，其外形為圓筒形，兩端有封頭，尾端上開孔并焊有內(nèi)螺紋以裝上易熔合金堵，另一端焊有鋼瓶閥，并都用焊在瓶上的防護(hù)圈圍住。鋼瓶閥還專門有安全帽保護(hù)，瓶體外有兩條橡膠防震圈。在鋼瓶表面涂有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的綠色漆及白色字樣、色環(huán)。圖4-7 液氯鋼瓶三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備294.液氯鋼瓶 我國用于液氯的鋼瓶設(shè)計壓力約為1.0MPa(表壓)，此時按規(guī)定充裝量裝的液氯

24、在允許的溫度下體積膨脹后，瓶內(nèi)仍保持有5的氣體空間。我國某廠的1t和0.5t兩種液氯鋼瓶的主要技術(shù)指標(biāo)，如表4-4所示。表4-4 我國1t和0.5t兩種液氯鋼瓶的主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)格1t0.5t氣壓試驗(yàn)壓力/MPa22容積/L約832約415材質(zhì)16MnR16MnR自重/kg約440約230使用溫度/-40 60-40 60合金堵個數(shù)（熔點(diǎn)65）/個63-30時充裝率/ %77.677.6充裝系數(shù)/(kg/L)1.2021.205尺寸（外徑總長）/mm810200060818004.液氯鋼瓶 液氯鋼瓶當(dāng)充裝系數(shù)為1.25kgL，液氯溫度在68.8時，容器內(nèi)的氣體空間將為零，這時稱容器到達(dá)“滿量”，

25、此時液氯的飽和蒸汽壓為2.0MPa(表壓)，已達(dá)到試驗(yàn)壓力。因此，在充裝時只要鋼瓶不超裝，一旦溫度超標(biāo)時也可以有一安全量。500kg液氯鋼瓶超裝后的危險溫度,如表4-5所示。表4-5 液氯鋼瓶超裝后的危險溫度三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備30充裝量超裝量液氯膨脹后充滿鋼瓶時的溫度鋼瓶開始屈服時的溫度充裝量超裝量液氯膨脹后充滿鋼瓶時的溫度鋼瓶開始屈服時的溫度50007879 81560603740 41510106974 75570703132 34520206667 68580802425 26530305960 61590901516 19540405153 5560010088 105505045

26、46 49三、液氯生產(chǎn)的主要設(shè)備31【任務(wù)評價】(1)填空題目前我國大多數(shù)氯堿廠仍采用 法生產(chǎn)液氯。工業(yè)上生產(chǎn)液氯的三種方法中能耗最低的是 。液氯計量槽分離器底部積存的NCl3，須控制在 以下。氯氣含水量越高，化學(xué)活潑性越強(qiáng)，對碳鋼的腐蝕速度也越 。進(jìn)入液氯工段的氯氣含水應(yīng)嚴(yán)格控制在 以下。箱式液化槽內(nèi)的冷凍鹽水為密度1.251.28g/cm3的 溶液。能夠?qū)崿F(xiàn)氯氣100%全汽化的汽化器種類為 汽化器。(2)思考題請敘述低溫低壓法液氯生產(chǎn)工藝流程。END項(xiàng)目四 液氯生產(chǎn) 任務(wù)二 液氯生產(chǎn)崗位操作與安全防范 內(nèi)容提要1一、液氯生產(chǎn)中崗位操作二、液氯生產(chǎn)中常見故障的判斷與處理 三、液氯生產(chǎn)中安全防

27、范 一、液氯生產(chǎn)中崗位操作21.正常開工(1)開車條件確認(rèn)生產(chǎn)上水、循環(huán)水、氨的正常供應(yīng)。確認(rèn)所有用電設(shè)施正常供電并能及時處理電器故障。確認(rèn)所有儀表靈活好用并能及時處理儀表故障。確認(rèn)上下工序均已做好準(zhǔn)備工作，具備開車條件。一、液氯生產(chǎn)中崗位操作31.正常開工(2)檢查工作全面檢查所有設(shè)備(化工設(shè)備、機(jī)泵、電氣、儀表)是否處于良好狀態(tài)。檢查所有設(shè)備管道密封是否嚴(yán)密，水封是否有水，壓力表、溫度計是否完好。檢查所有閥門的開啟是否正確、靈活，盤動或點(diǎn)動所要開啟泵是否靈活。檢查所使用水（循環(huán)水、一次水、冷卻水、純水）的溫度是否符合工藝指標(biāo)。檢查所有安全設(shè)施及其它設(shè)施是否完好。檢查所有工器具是否齊全。一、

28、液氯生產(chǎn)中崗位操作41.正常開工(3)開車操作投用制冷機(jī)組，確認(rèn)液化器開始通氣前液化器內(nèi)溫度降至-24左。打開氯進(jìn)出口閥門及液氯分離器氣相出口閥門。打開氯氣入氯氣分配臺閥門以及氯氣分配臺去液化器閥門，向裝置進(jìn)氯氣。打開液氯氣液分離器去排污槽閥門，保持分離器氣相出口壓力在0.1Mpa左右。等液氯合格后，關(guān)閉液氯分離器去排污槽閥門并打開去液氯計量槽閥門。向液氯汽化器內(nèi)通入熱水，待溫度達(dá)標(biāo)后打開去液氯氣化器閥門。待液氯計量槽內(nèi)壓力達(dá)標(biāo)后，打開液氯去鋼瓶流量控制閥，進(jìn)行液氯灌裝。一、液氯生產(chǎn)中崗位操作51.正常開工(4)正常生產(chǎn)期間的注意事項(xiàng)注意監(jiān)控原料氯氣壓力，控制液化效率以保證尾氯中氫含量3.5%

29、（v%）。嚴(yán)格控制各液氯貯槽的液位，以防超標(biāo)儲液。定期分析液化箱、液氯分離器底部液氯中的三氯化氮（NCl3）含量，并定期排污，控制排污液中的NCl39時，反應(yīng)生成物是一氯銨或二氯銨：NH3+Cl2NH2Cl+HClNH3+2Cl2NHCl2+2HCl當(dāng)pH9時，反應(yīng)生成物是三氯化氮：NH3+3Cl2NCl3+3HClNH3+3HClONCl3+3H2O拓展 認(rèn)識液氯生產(chǎn)中三氯化氮的危害與防止322.產(chǎn)生三氯化氮的途徑 因此，在氯氣和液氯的生產(chǎn)中，控制氨、銨鹽或有機(jī)胺（如尿素）從各種途徑混入系統(tǒng)是非常重要的。從當(dāng)前大多數(shù)氯堿企業(yè)的生產(chǎn)工藝看，系統(tǒng)中混入氨、銨鹽或有機(jī)按（如尿素）的途徑有三個：從原

30、料直接混入。這就是按傳統(tǒng)方法嚴(yán)格控制入電解槽鹽水的總銨量（常是控制原料鹽、水等的含氨和銨量），防止在電解等環(huán)節(jié)的酸性環(huán)境下產(chǎn)生三氯化氮。系統(tǒng)外含氨、銨鹽或有機(jī)胺（如尿素）的物質(zhì)因設(shè)備損環(huán)而進(jìn)入到系統(tǒng)。這些物質(zhì)與氯氣或液氯反應(yīng)生成三氯化氮。如含氨的冷凍鹽水因氯冷凝器突然穿孔而進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)，也會形成三氯化氮。拓展 認(rèn)識液氯生產(chǎn)中三氯化氮的危害與防止332.產(chǎn)生三氯化氮的途徑 制冷中氨蒸發(fā)器泄漏，氨被帶入氯的管路系統(tǒng)。目前，國內(nèi)還有很多企業(yè)采用氨制冷的方法生產(chǎn)液氯，一些企業(yè)發(fā)生過氨蒸發(fā)器泄漏事故，使一部分氨溶解在氯化鈣溶液中（氯化鈣溶液里是否含氨，用pH試紙一測便知），修好氨蒸發(fā)器后，對含氨的冷凍鹽

31、水不及時更換。如果氯冷凝器受腐蝕突然穿孔，含氨的冷凍鹽水就會進(jìn)入氯氣系統(tǒng)，那么兩者接觸立即發(fā)生反應(yīng)并生成三氯化氮。該途徑往往被忽視。 因此，用氨制冷方法生產(chǎn)液氯的企業(yè)一方面要加強(qiáng)設(shè)備管理，定期檢查和檢測氨蒸發(fā)器、氯冷凝器等設(shè)備，防止設(shè)備發(fā)生泄漏；另一方面要增加對冷凍鹽水的分析或測試，經(jīng)常檢查冷凍鹽水是否含氨，如果含氨要及時更換，確保氨不能進(jìn)入到氯系統(tǒng)。拓展 認(rèn)識液氯生產(chǎn)中三氯化氮的危害與防止343.緊急處理三氯化氮超標(biāo)應(yīng)注意的問題在儲槽或氣化器等設(shè)備中三氯化氮超標(biāo)時，要盡量停止采用氣化氯的辦法進(jìn)行液氯灌裝，因液氯氣化會使大部分三氯化氮留在液氯中，使三氯化氮濃度不斷提高，達(dá)到爆炸的濃度（含5就可

32、能發(fā)生爆炸）。因此，可采用泵增壓包裝液氯或倒罐的辦法。對三氯化氮嚴(yán)重超標(biāo)（接近5時）的液氯不但禁止用氣化的方法處理，而且處理中要嚴(yán)格控制震動或超聲波的產(chǎn)生、控制陽光等強(qiáng)光直接照射，避免與臭氧、氧化氮、油脂等有機(jī)物接觸。因?yàn)檫@些外界條件可以引起三氯化氮分解爆炸。盡量減少現(xiàn)場緊急處理的人員。處理方案一經(jīng)確定，現(xiàn)場處理的人員要盡量減少，防止一旦發(fā)生意外造成多人傷亡。拓展 認(rèn)識液氯生產(chǎn)中三氯化氮的危害與防止354.液氯工段防止三氯化氮超標(biāo)的預(yù)防措施 液氯氣化器每周三排污1次，排入地池堿液中，與15%的NaOH堿液反應(yīng)，處理完畢后，中和液經(jīng)中和液排放泵打到廢氣處理工序。排污槽每周一、五做三氯化氮含量分析。在排污時必須帶液氯排放，禁止敲擊，同時取樣測三氯化氮含量，嚴(yán)格控制在40g/L下。拓展 認(rèn)識液氯生產(chǎn)中三氯化氮的危害與防止365.三氯化氮排放操作及注意事項(xiàng)(1)氯化氮排放操作第一，吸收堿液配制與電解工序聯(lián)系，向中和槽送32%的堿液。打開中和槽加堿閥，加占中和槽體積40%的32%堿液。打開中和槽加水閥，加占中和槽體積40%的生產(chǎn)用水,與堿液混合均勻。第二，將液化器和液氯分離器底部富集三氯化氮的液氯排至排污槽。打開液化器和液氯分離器底部的排污閥。打開排污槽進(jìn)口閥，將排放液排至排污槽。關(guān)閉液化器和液氯分離器的排污閥。拓展