[发明专利]液氯气化系统

说明书

技术领域

 本发明创造属于氯气生产领域，具体地涉及一种采用饱和水蒸汽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：

（1）在液氯中存在有三氯化氮（NCl₃），三氯化氮是一种很危险的化学物质，极易爆炸，且爆炸威力很大。以往采用热水加热气化液氯的技术，由于液氯比三氯化氮更容易气化，在液氯的气化过程中三氯化氮大部分留在未蒸发的液氯中。随着液氯不断地蒸发，使留在液氯残液中的三氯化氮含量越来越高，当三氯化氮在液氯中的浓度超过5％时，如果这些液氯完全蒸发，气相中的三氯化氮的浓度也达5％，即达到了爆炸的危险。为了防止三氯化氮在液氯气化过程中由于浓缩而发生爆炸，以往在生产中采用不使液氯全部气化的方法。当气化器中还剩有1／3～1／4的液氯时，便将这部分液氯排出气化器，用碱液分解三氯化氮。因此这种方法不能连续生产，又降低了生产效率，其热效率也低，并有1／3～1／4的液氯不能用于主要生产，只能生产次氯酸钠。

（2）液氯“热水气化法”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。

（3）“热水气化法”只有液氯气化的功能，没有使氯气升温过热的功能。以往采用的热水气化液氯，只能得到所要求压力条件下饱和温度的氯气。例如：当使用氯气的用户需要压力为3.64大气压（绝）、温度为30℃的过热氯气，而采用“热水气化法”只能得到压力为3.64大气压（绝）、温度为0℃的饱和氯气。如果要想使液氯气化所得到的氯气的压力和温度都能满足要求，就需要在液氯气化后另设氯气加热器来提高氯气温度。这也使“热水气化法”液氯气化流程复杂化。

发明内容

为了解决以上问题，本发明创造提供一种采用列管式蒸发器，并用低压水蒸汽间接加热液氯，以获得纯度高，安全性高的氯气生产系统。

为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案是：一种液氯气化系统：由液氯气化部分、水蒸汽换热部分和氯气缓冲部分构成。

所述的液氯气化部分是：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；气化器的外围设有氯气泄漏检测报警仪。

所述的水蒸汽换热部分是：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。

所述的氯气缓冲部分是：缓冲罐的氯气出口管线上依次设有流量调节阀和流量计，在缓冲罐与流量调节阀之间的管线上设有泄放阀，泄放阀与压力测量表连接。

上述的液氯气化系统：所述的气化器是：由上封头、筒体和下封头构成密闭的容器；上封头上设有安全泄放口；下封头上设有冷凝水出口、水蒸汽入口和排污口；筒体的上端设有氯气出口和液位计口Ⅰ，筒体的下端设有液氯入口、液位计口Ⅱ和排液口，筒体内并列设有若干套管式换热管，套管式换热管由内管和外管构成，内管与水蒸汽入口相通，外管与冷凝水出口相通。

上述的液氯气化系统：所述的内管为不锈钢管，外管为蒙乃尔合金管。

上述的液氯气化系统：在气化器和缓冲罐的上端分别设有安全阀Ⅰ和安全阀Ⅱ；安全阀Ⅰ与气化器的安全泄放口管线连接，在安全阀Ⅰ的前后管线上分别设有防爆膜Ⅰ和防爆膜Ⅱ；安全阀Ⅱ与缓冲罐连接的管线上设有防爆膜Ⅲ，安全阀Ⅱ出口管线上设有防爆膜Ⅳ。

本发明创造的有益效果是：

（一）本发明创造气化器内的的换热管采用蒙乃尔合金换热管，能分解三氯化氮，因此可以使液氯气化生产连续化，年生产连续运转可达8000小时，提高了生产效率。