孫永泰
(遼寧省遼中縣水利化工設(shè)備廠,遼寧 遼中110200)
近年來,中國在生產(chǎn)和使用液氯過程中,因氯中含三氯化氮超標而引起爆炸已有多次發(fā)生。這不僅危害安全生產(chǎn),而且造成設(shè)備的嚴重破壞和人員傷亡。液氯系統(tǒng)中,液氯氣化器是三氯化氮積累的主要部位之一,為了避免和減少三氯化氮的積累,使用液氯時,如何合理選擇液氯氣化器結(jié)構(gòu)類型和防止三氯化氮積聚是十分重要的。
通常用于氯氣輸送、提壓的液氯氣化器,其結(jié)構(gòu)形式主要以下有3 種。
(1)夾套式(見圖1);(2)蛇管式(見圖2);(3)套管式(見圖3)。
工藝技術(shù)操作特性見表1。
圖1 夾套式液氯氣化器
圖2 蛇管式液氯氣化器
圖3 套管式液氯氣化器
表1 液氯氣化器工藝技術(shù)操作特性表
從液氯氣化器工藝技術(shù)操作特點來看,夾套式氣化器是最易產(chǎn)生三氯化氮富集積聚的。事先充裝有液氯的夾套式氣化器,盡管里面的液氯本身含三氯化氮是符合標準的,但由于液氯的沸點遠比三氯化氮的沸點低,隨著液氯的逐漸氣化,液氯殘液中三氯化氮濃度越來越大,為了不使三氯化氮濃度超過爆炸極限,不能將液氯完全氣化,應保持部分液氯隨同殘液一起排到液氯排污器進行處理,這是必須遵守的。
蛇管式、套管式液氯氣化器同夾套式液氯氣化器不同,這二類氣化器的操作是連續(xù)進行,即一邊液氯進去,一邊氯氣出來,而且可以做到液氯一進入氣化器,就全部蒸發(fā)氣化成氣體,排除了三氯化氮在未蒸發(fā)的殘余液氯中濃縮積聚的可能性。
一般地說,液氯汽化器的供熱介質(zhì)采用<45 ℃的熱水,這是為了防止沉積于氣化器里的三氯化氮因溫度過高而發(fā)生爆炸。由于在掌握嚴格的操作條件下,液氯一進入套管式液氯氣化器即幾乎全部蒸發(fā)氣化,且流程中不易造成死角,從而可避免三氯化氮在氣化器中富集積聚,如用氯部門要求氯壓較高,氯量較大時,可采用低壓蒸汽作供熱介質(zhì)。即使在通常環(huán)境中,只要保持進入氣化器的液氯有足夠高的壓力,要求出氣化器的氣氯達到0.98 MPa(表壓)也是能做到的。
目前,國內(nèi)用于提高氯壓(表壓0.98 MPa)灌裝液氯的氣化器大都采用夾套式液氯氣化器,氣化器中殘液排入排污器后,可用以下方法進行處理。
(1)蒸出氯氣,污液用30%燒堿溶液分解。這種方法僅限于液氯中三氯化氮含量低時,且排出的污物含三氯化氮不超過50 g/L;
(2)事先在排污器內(nèi)加入惰性有機溶劑(四氯化碳、氯仿等)稀釋三氯化氮,蒸出氯氣,然后在殘液中加入足夠量的還原劑,使三氯化氮轉(zhuǎn)變?yōu)槁然@。適合的還原劑有無水氯化氫、硫酸鈉、硫代硫酸鈉等;
(3)將伴有液氯的殘液通入燒堿溶液中,用于制次氯酸鈉產(chǎn)品。氯壓低(如表壓小于0.2 MPa)的用氯部門最適宜采用蛇管式液氯氣化器,這種液氯氣化器在使用上最安全。