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1、液氯工段工艺操作规程1、概述：1.1液氯工段任务：把气态氯进行降温液化，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，
2、熔点：-100，汽化热：20.39Kj/Mol（-34.4），熔融热：6.39Kj/Mol（-101）。压缩系数：0.17.6MPa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Cl28H2O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应，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
3、物存在。2.1.2.1氯气与金属的反应：如 2Ag+Cl22AgCl在有水存在情况下，即生成盐酸，促使金属腐蚀如2Fe+3Cl22FeCl3 FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl完全干燥的氯气和液氯常温下几乎不与金属反应，也有例外：如钛与湿氯气不反应，而与干燥氯气反应Ti+Cl2TiCl2，TiCl3，TiCl42.1.2.2氯气与无机化合物反应：如2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O2Ca（OH）2+Cl2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O 2.1.2.3与有机化合物的反应：C6H6+3Cl2C6H6Cl6 2.1.2.4与水作用：氯气微溶于水，在9.6以下与水生成Cl
4、28H2O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+H2OHClO+HCl2.1.2.5和氢气反应：氯气和氢气在光照的情况下，能迅速反应与释放大量的热，并以爆炸的形式将热释放出来。光照燃烧H2+Cl22HCl+Q（183.9kj）2.1.2.6和氨反应氯气和氨气即时在低温下，亦激烈反应，生成氯化铵和氮气。当氯气过量时，生成油状的NCl3和NH4Cl；而NCl3分解时亦发生强烈爆炸8NH3+3Cl26NH4Cl+N2+1606.4KJ（NH3过量）4NH3+3Cl23NH4Cl+NCl3+500.3KJ（Cl2过量）2.2氨气的性质2.2.
5、1 氨分子式NH3，分子量17.03，常温常压下为无色液体，密度为0.7771g/l（0），熔点为-77.7，沸点-33.5，它临界温度为132.4，临界压力为11.298MPa，在0时液氨比重为0.64Kg/l，氨气易溶于水，常温下单位容积水能够溶解900倍的氨气。2.2.2 燃烧性：常温常压下不燃烧，若用火焰灼热，则出现青黄色火焰，在530以上的高温时，会引起分解，氨气与空气混合爆炸极限是13.126.8%，与火红的金属接触能引起爆炸。2.2.3 对金属的腐蚀性：无水纯氨对钢铁无腐蚀性，当氨中混有水分时，对锌、铜和黄铜有腐蚀性。2.2.4 对润滑油的作用：不含水的纯氨，对石油系统的润滑油不
6、起化学反应，在有水分存在的情况下，经过压缩易形成乳状物，使润滑油性能降低。2.2.5 氨对人体器官有危害，特别对眼鼻等有强烈的刺激作用，可使人咳嗽流泪，有呼吸闭塞的感觉，在空气中氨的浓度达0.35%时，人会中毒头晕，脉搏微弱，血压降低，四肢变冷，痉挛，甚至失去知觉，浓度超过0.51.0%时会造成死亡事故，液氨与皮肤接触时，会使皮肤强烈灼伤。2.2.6 氨的单位制冷量大，导热系数高。2.2.7 氨和氯气即使在低温下，亦激烈反应，生成氯化铵和氮气，当氨气过量时，会生成油状的NCl3，而NCl3分解时，会发生强烈的爆炸，有破坏作用。8NH3+3Cl26NH4Cl+N2（NH3过量）4NH3+3Cl2
7、3NH4Cl+NCl3（Cl2过量）生产上用此用途检验管道了、氯钢瓶是否漏气。2.3 浓硫酸的性质硫酸分子式H2SO4，分子量98，使三大强酸之一，浓H2SO4有强烈的吸水性，在吸水时放出大量的热，浓硫酸对钢材设备的腐蚀性极微，但稀硫酸对钢材有强烈的腐蚀作用。纯硫酸为无色油状液体，市售浓硫酸为无色或红棕色油状液体，密度为1.841.86g/l。纳式泵用浓硫酸为98%的浓度，因硫酸与氯气不起化学反应，并且氯气在浓硫酸中的溶解度又较少，因此选用硫酸为湿氯气的干燥剂。2.4 氯化钙：分子式CaCl2，分子量111.0，氯化钙盐水比重1.286。（每100Kg水中含量为42.7Kg CaCl2），其百
8、分比浓度为30%，其冻结温度为-55。3、生产基本原理3.1 氯气是一种较易被液化的气体，在0.1MPa下温度在-34.5时，就可以制成液态氯，如果压力再加大，则液化的温度还可以提高，而不纯氯气中的杂质却不易液化，将氯气与杂质气体分离，可提高氯气纯度在99.5%以上。氯气液化温度与压力的关系见下表：温度-100-95-90-85-80-75-70-65蒸汽压KPa1.6532.5863.8665.6656.66510.93114.93020.662温度-60-55-50-45-40-35-30-25蒸汽压KPa28.66037.05748.25561.98199.309101.308122.5
9、73150.937温度-20-10-505101520蒸汽压KPa183.353364.6800.3120.3690.4310.5020.5760.666温度2530354550556065蒸汽压KPa0.7590.8710.9971.2681.4321.541.7821.974温度7075808590100110120蒸汽压KPa2.1862.4152.6582.9213.1953.7954.5025.312根据上表液氯的制取因具体条件不同可分为：低温低压法、中温中压法、高温高压法 。我厂采用低温低压法，即氯气表压在0.03-0.15MPa情况下，被冷却到-30-35之间。3.2 液氯液化尾
10、气与压力及液化温度的关系：从理论上讲，如果压力足够高，温度足够低，任何气体都可以完全液化。但实际并非如此，来自电解的氯气中，含有一定量的氢气，在液化前氢气占比例很少（0.4%以下，但氯气液化时，氢气并不液化，因此随氯气液化量的增加，氢气占余下部分气体的比例逐渐提高，氢气与氯气的爆炸范围是H2/Cl2=587.5%，因此，在生产中总是控制氯气不完全液化，而来控制并保证尾氯气中含氢在4%以下。3.3 液化效率：定义：已经被液化的氯气与原料氯气中的氯气量之比，液化效率越高，被液化的氯的量越多，液化尾气量就越小。由于液化效率受液化废氯中含氢量的限制，所以原料氯气带进来的氢气量越小，液化效率越高。不同氯
11、气总含量的液化效率与尾氯纯度关系见下表：原氯内含氢%液化效率%尾气含氯%0.397.3733.30.494.7448.730.592.1160.000.689.4766.670.786.4871.430.884.2175.000.981.5777.791.078.4580.00注：（1）上表中按原氯纯度95%计算，若有变化可调整。 （2）上表中按控制液氯尾气含氢4%计算，但实际控制应使尾氯含量提高，相应液化效率较低，以保证尾氯含氢量不大于4%。在实际生产中，一般均采用原料氯和尾氯纯度计算液化效率，其计算公式如下：式中：C1-原氯纯度%（体积百分数） C1-尾氯纯度%（体积百分数）液氯岗位原氯控
12、制指标：氯内含氢0.4%，由液化效率与液化尾气的关系表可查得，当液化尾氯中含氢4%时，尾气含氯应控制在50%即可，以此值可查得当液化温度在-30时，原氯压力可控制在0.14MPa（表），当液化温度控制在-25时，尾氯压力可控制在0.2MPa（表）。4、工艺流程简述自干燥来的干燥氯气，进入原氯分配台，进入液化槽，经过降温液化，液氯进入液氯贮槽。未液化的液氯，经换热器到尾率分配台，然后送往盐酸工段。液氯贮槽装满后，将液氯送入汽化器内，用热水加热汽化，使氯气升压至0.8-1.1MPa，然后将高压氯气送入包装槽内，通过高压氯气将贮槽内液氯压入钢瓶或槽车内，进行包装。包装前钢瓶内原有的残余氯气用氯气泵抽
13、出，送往尾氯分配台。贮槽、汽化器中的污物定期排放到排污槽中，经中和处理后排入下水道，并分析其中NCl3含量不得超过60g/l，包装后贮槽泄压去液化槽。5、生产操作5.1 开车操作5.1.1 开车前首先检查设备、管道阀门是否好用。系统停车后，再开车应通氮气试漏，将液化系统各控制点阀门调到工作状态准备接受氯气。5.1.2 接收氯气前，应首先开动氟冷冻系统，将制冷剂温度降到-355。5.1.3 原氯纯度达到80%时打开氯气分配台进液化槽阀门和贮槽上平衡阀，进行氯气液化，同时调节尾气阀门，控制原氯压力0.15MPa范围内，尾气纯度不得低于45%（单氟机尾氯纯度45%，混合尾气纯度65%），控制液化效率
14、保证尾气含氢量不得大于4%。5.1.4 盐酸、次氯酸钠开车时，及时开阀供氯。5.2 正常操作根据控制指标要求，保证贮罐、汽化器等液氯设备容量不得超过80%。5.2.1 调节尾气阀门，控制液化效率，使尾气中含氢不得超过4%。在此前提下，控制尾率压力使尾气氯气纯度最少不低于45%。5.2.2 控制液氯贮槽的液位，至安全线时即开始倒槽。5.2.3 倒槽：打开空槽平衡管阀门，进液氯阀门，关闭其他阀门，然后关闭满槽上进氯阀，关平衡管阀门。5.3 系统停车操作5.3.1 停车前应通知用氯单位做好停车准备，若电解工段短时间停车，液化系统设备内氯气不做处理。5.3.2 电解停车后，原氯纯度降到80%，改送二氯、盐酸、尾气处理工段。5.3.3 停车后要经常检查各贮槽压力、系统压力、汽化器压力，若有压力升高，应马上查找原因，采取泄压措施。5.4 事故紧急停车5.4.1因本工段发生严重事故，必须做紧急停车时，应做如下处理：5.4.1.1通知调度停直流电，氯气送盐酸、尾气处理工段。5.4.1.2关闭所有与发生事故有关的阀门，防止事故扩大。5.4.1.3通知冷冻系统紧急停车。5.4.2因外单位重大事故紧急停车时，应做好如下处理：5.4.2.1首先切断与发生事故单位的管线联系，防止发生连锁反应，使事故扩大。5.4.2.2然后按停车步骤进行本工段停车。5.4.2.3马上通知调度，对症处理
