[发明专利]一种安全高效的液氯汽化工艺及装置

说明书

本发明公开了一种安全高效的液氯汽化装置，其包括汽化罐，所述汽化罐内设置有汽化盘管，所述汽化盘管盘旋设置在所述汽化罐内；所述汽化盘管的一端连接液氯进口，另一端为氯气排出口；所述汽化盘管内设置有海绵网式催化剂。本发明另一方面公开一种安全高效的液氯汽化工艺。本发明在液氯汽化时对其中含有的微量三氯化氮直接分解成N₂和Cl₂，不需要将含高浓度NCl₃的液氯或氯气排放破解，既安全又环保，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种安全高效的液氯汽化工艺及装置。

背景技术

氯气，是一种重要的化工原料，能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。广泛应用于生产塑料(如PVP)、合成纤维、染料、农药、消毒剂、漂白剂溶剂以及各种氯化物，我国每年生产并使用氯气达3000多万吨。

为了便于储存和运输，现有的氯气产品大部分需要进行液化处理，使用时再汽化使用。当今全球生产氯气的工艺主要(全部)为电解氯化物联产烧碱和氢气，在氯气生产过程中不可避免地产生NCl₃，三氯化氮是一种黄色黏稠液体或斜方形晶体，有类似氯气的刺激性臭味，在酸碱介质中易分解；三氯化氮是极不稳定，三氯化氮的相对密度是1.653，熔点-40℃，沸点71℃，自然爆炸温度为95℃；它在空气中易挥发，当在氯气中的体积分数为5％～6％时就会发生爆炸；60℃时在震动或超声波条件下，可分解爆炸。遇热、光、机械冲击或火花诱发爆炸；在阳光、镁光直接照射下瞬间爆炸；在液氯中其浓度超过5％时，有爆炸危险；固体三氯化氮边熔解边爆炸。在生产过程中，液氯中只要含有微量的三氯化氮，在大量液氯被蒸发后，剩余液氯中的三氯化氮浓度就将达到爆炸极限；一旦这些剩余液氯被完全蒸发，就会有爆炸的危险。因此，液氯中的三氯化氮含量直接关系着液氯的安全生产。二摩尔的三氯化氮爆炸时，分解成一摩尔氮气和三摩尔氯气，同时放出460千焦热量。在恒容条件下爆炸时，温度可达2128℃，压力可达525.4MPa。

在氯气汽化时，往往会在液相或气相造成三氯化氮积累而发生爆炸事故。为了避免发生事故，生产操作中常用手段是采用“排污”法，即在生产过程中当液氯蒸发后将剩余的三氯化氮含量高的部分排出系统，利用氢氧化钠溶液吸收破解。这种方法操作简便，但尾氯量大、消耗高，汽化器及液氯贮槽必须剩有足够的余量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种安全高效的液氯汽化工艺及装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一方面公开一种安全高效的液氯汽化装置，其包括汽化罐，所述汽化罐内设置有汽化盘管，所述汽化盘管盘旋设置在所述汽化罐内；所述汽化盘管的一端连接液氯进口，另一端为氯气排出口；所述汽化盘管内设置有海绵网式催化剂。

进一步地，所述汽化罐连接有热水管道。

本发明另一方面公开一种安全高效的液氯汽化工艺，其包括以下步骤：

S1、采用液氯进料前，底部料液循环到其他储槽，或本储槽自身循环，将可能沉到储槽底部的NCl₃稀释，使其远低于可能发生爆炸的浓度；

S2、管式汽化设置，使得液氯汽化时不产生NCl₃沉积浓缩；

S3、海绵网式催化剂与汽化物充分接触，几秒时间内即可将氯气中微量的NCl₃全部分解，分解为N₂和Cl₂，使得系统中不再存在易燃易爆的NCl₃危害因素；

S4、催化汽化安全迅速，可以使用蒸汽做加热介质，提高汽化器汽化效率。。

本发明所达到的有益效果是：