液氯气化工艺及安全

摘  要  介绍了液氯气化的工艺过程及所采取的相应安全措施。
关键词  液氯  气化  安全

    氯气作为重要的工业原料，在我国工业(特别是化工)生产中有着十分广泛的用途。液氯是低压液化气体，属于危险品。因此如何确保液氯气化在使用中的安全，是广大液氯用户非常关注的问题。
    液氯多由钢瓶气相出料。钢瓶自身的气化氯气量(特别是冬季)有时不能满足生产需要，常采用对钢瓶直接加热的方法，以加速气化。这种方法有可能使液氯温度急剧上升，引起液氯钢瓶或缓冲罐内超压或安全塞熔化，导致事故发生。还有相当一部分用户采用钢瓶液相出料法。出钢瓶的氯气进入带加热套的气化罐进行气化(气化罐属三类压力容器)，夹套内通常通蒸汽或热水加热。通蒸汽可造成罐内液氯急剧气化而不易控制；通热水则需增加一套热水循环装置(如热水罐、热水泵等)。
    最不安全的因素是：氯碱生产中所使用的原料——工业食盐和水，会不可避免地带入铵类物质。用含有铵离子的精制盐水进行电解反应时，铵离子则与电解产物氯气发生化学反应，生成三氯化氮。后者随氯气一道进入液氯生产系统。当氯气被液化时，三氯化氮也被液化混入液氯内。用户在使用氯气时，气化罐内逐渐会贮存由氯气液化装瓶时一同液化带来的三氯化氮。而三氯化氮的沸点比液氯的沸点要高得多(三氯化氮沸点>71℃)，液氯沸点-34．6℃)。液氯中三氯化氮的爆炸危险含量为5％。当气化罐内液氯不断气化时，三氯化氮则不气化或气化不完全，久而久之，三氯化氮就会富集而达到一定浓度，且在一定条件(如振动、阳光、有机物作用等)下，则可能导致气化罐爆炸。
    笔者参加过国内一些液氯用户的生产装置设计，设计所采用的是钢瓶液相出料，再经排管式气化器加热气化，同时采取下述工艺及安全措施，进而达到稳定、安全气化液氯的目的。实践证明，该法对广大液氯用户是切实可行的。

2液氯气化工艺及安全措施
    为了操作方便、稳定、安全、可靠、易行，笔者建议采用如图所示的工艺流程及如下安全措施：

2．1  液相出料并配备安全、可靠、方便的流量、气化温度控制系统
    由钢瓶液相出来的液氯经气动调节阀进入排管式气化器气化，其流量则根据后系统工艺需要由缓冲罐上的压力反馈自行调节。气化器用热水加热(在阀门关不严或仪表失灵的情况下，使用热水比使用蒸汽要安全得多)。其热水温度控制在40～45℃。(通过气动调节阀调节蒸汽通量控制)。这样，可避免因误操作(即关闭后系统阀门，使液氯气化系统形成一个独立的封闭系统，而仍在通氯和加热)导致超压爆炸的危险，同时还可使液氯气化稳定可靠，操作简单。
2．2  气化器厢内排管无焊缝
    排管式气化器厢体内的排管没有焊缝，均整管制作，其焊缝设计在厢体外的弯头处，从而可避免焊缝受热和内外两面腐蚀。
2．3  气化器和缓冲罐中没有排污口
    整个系统液氯贮存量和残存三氯化氮量相当少，即事故发生的机率本来就相当低。为了安全，气化器和缓冲罐中还设有排污口，定期排放残液，以防止氯化氮积存。
2．4  设备管道要符合有关要求
    钢瓶对外连接采用经退火处理的紫铜管，并经耐压试验合格后方可使用。所采用的气化器、管道、缓冲罐等应符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。
2．5  压力表、温度计、安全阀安装用隔离式    系统中设备和管道上所有的压力表、温度计、安全阀均采用隔离式，以防氯的腐蚀而造成计量不准。
2．6  缓冲罐顶部装安全阀
    本系统装有压力报警(PICA)装置，超压时操作室会发出警报。异常情况下，系统超压而不能自动泄压时可导致超压爆炸。故为了安全在缓冲罐(三类容器)顶部要安装安全阀进行安全保护。一旦安全阀起跳．外泄氯气用管道引入事故碱破坏塔处理。
3　结语
    液氯钢瓶液相出料，采用排管式气化器，可避免直接对钢瓶加温，且液氯贮存量和残存三氯化氮量均比缸式汽化器要少得多。液氯气化过程采用上述工艺及安全措施．可大大增加液氯使用的安全、可靠性，同时可使操作更加方便和稳定。