ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сжижение хлора из "Охрана труда в электролитическом производстве каустической соды и хлора Издание 2" Сжижение электролитического хлоргаза возможно в широком интервале температур и давлений. В промышленном прокзводстве жидкого хлора применяют три основных метода его сжижения низкого давления (или метод глубокого охлаждения) комбинированный метод и метод высокого давления. [c.79] По методу низкого давления процесс сжижения осушествляют при избыточном давлении хлора ( 080-0,150 МПа и охлаждении до минус 35-40 °С. При комбинированном методе хлор сжижают при избыточном давлении 0,250—0,50 МПа и температуре минус 15-20 °С. Метод высокого давления заключается в компримировании хлора до давлений Д98—1,15 МПа и охлаждении водой. На новых крупных хлорных предприятиях, а также на многих действующих предприятиях наибольшее распространение получил комбинированный метод. [c.79] С термодинамическими основами и оптимальными условиями процесса сжижения хлора можно ознакомиться в работах [4, 103-106]. Ниже рассматриваются условия безопасности сжижения хлора на современных крухшых установках, работающих по комбинированному методу с охлаждением конденсаторов хлора испаряющимся фреоном. Такие установки, как правило, работают по одноступенчатой схеме сжижения хлора и только в некоторых случаях — по двухступенчатой схеме, при которой достигается степень сжижения 98-99%. [c.79] Электролитический хлоргаз, поступающий на сжижение, всегда содержит примеси водорода, диоксида углерода, азота, кислорода и др. Поэтому при сжижении электролитического хлоргаза невозможно полностью сконденсировать весь хлор. Часть хлора всегда вьшодится с указанными примесями. Эту часть несконденсировавшегося хлора называют абгазами конденсащси или абгазами сжижения. Доля хлора, превращенного в жидкий хлор, называется коэффициентом сжижения, который выражают в долях единицы или в процентах. Сжижение хлора по одноступенчатой схеме применяют обычно в тех случаях, когда возможно постоянное и надежное потребление абгазов конденсации. Так, предприятия, имеющие крупные цехи для получения дихлорэтана хлорированием этилена или другие цехи, использующие разбавленный хлор, могут осуществлять сжижение по одноступенчатой схеме. [c.80] На одном из крупных предприятий предусмотрено сжижение хлора по двухступенчатой схеме при абсолютном давлении около 0,35 МПа. На первой стадии сжижения испарение фреона осушествляют при минус 25 °С, а на второй стадии — минус 60 С (рис.П.16). [c.81] Предложено проводить вторую стадию сжижения хлора без предварительного разбавления инертными газами абгазов конденсации первой стадии сжижения, осуществляя процесс таким образом, чтобы разбавление инертными газами взрывоопасных абгазов происходило после конденсации хлора на второй ступени сжижения в конденсаторе специальной конструкции. В этом случае, поскольку парциальное давление хлора в исходной смеси более высокое, температуру испарения фреона можно повысить до минус 45 °С (вместо минус 60 °С), что позволит сэкономить электроэнергию на единицу продукции. Схема устройства конденсатора для этой второй стадии сжижения хлора показана на рис. П.П. [c.81] Конденсатор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с центральной трубой для охлаждения и сжижения хлора, змеевиковым холодильником для охлаждения сжатого воздуха кипящим фреоном и устройствами для ввода и вывода фреона и абгазов второй стадии конденсации, а также взрывной мембраной на центральной трубе. [c.81] Сжижение хлора по двухступенчатой схеме обусловливает необходимость тщательной осушки от влаги исходного хлоргаза для защиты от коррозии оборудования и трубопроводов, на второй стадии сжижения при минус 60 °С. При недостаточно тщательной осушке исходного хлоргаза на второй стадии сжижения возможны конденсация воды, образование твердого хлоргидрата, льда и соляной кислоты вследствие гидролиза хлора. Даже при хорошей осушке хлора количества твердого хлоргидрата или льда могут составить 10-20 г на 1 т жидкого хлора. Это приводит к образованию легкой мути, немедленно исчезающей при нагревании жидкого хлора, так как растворимость хлоргидрата и воды очень быстро возрастают. [c.82] Безопасность процесса сжижения хлора определяется, в первую очередь, предельно допустимой концентрацией водорода в абгазах конденсации (не более 4,0% об.). [c.82] Для расчета режима сжижения хлора, содержап1его примеси водорода, в условиях, исключающих образование взрывоопасных смесей водорода с хлором, можно воспользоваться номограммой, приведенной в [106]. [c.82] Анализировать абгазы конденсации на содержание в них водорода необходимо не только в общем коллекторе абгазов, но и в каждом агрегате конденсации. Содержание хлора и водорода в электролитическом хлоргазе поступающем на сжижение хлора, может быть различным. Поэтому при сжижении учитывают средние концентрации хлора и водорода в исходном хлоргазе и устанавливают давление в конденсаторах в зависимости от температуры сжижения (или температуру сжижения при постоянном давлении газа) при этом содержание водорода в абгазе конденсации поддерживают на заданном уровне, но не выше 4,0% (об.). [c.82] При сжижении хлора возможно значительное повышение давления абгазов конденсации в коллекторе потребителей при сокращении потребления ими абгазов. В этом случае необходим автоматический сброс абгазов конденсации из коллектора потребителя в специальную аварийную установку с щелочными поглотителями. Запасные емкости щелочных поглотителей должны обеспечить безаварийную остановку цеха сжижения хлора в течение 15—30 мин. [c.82] С целью устранения опасных последствий взрыва абгазов конденсации следует уменьшить до минимальных объемы конденсаторов и абга-зоотделителей (фазоразделителей) и не устанавливать буферные емкости для абгазов. [c.83] Опасность технологического процесса получения жидкого хлора определяется не только концентрацией водорода в абгазах и токсичностью хлора, но и накоплением взрывоопасного треххлористого азота в хлорных танках, конденсаторах, абгазоотделителях (фазоразделителях), разрушением емкостей при переполнении жидким хлором, взрьшами оборудования, работающего под давлением выше 68,6 кПа, химическими ожогами щелочью при очистке от хлора отходящих газов, образованием гипохлор итных сточных вод и т. п. [c.83] Накопление взрывоопасных кубовых остатков возможно в испарителях жидкого хлора, ресиверах паров хлоргаза, хлорных танках, передвижной таре для хранения и транспортирования жидкого хлора и в хло-ропроводах. [c.83] Для испарения жидкого хлора обычно применяют испарители двух видов проточный и объемный. На предприятиях хлорной промышленности используют, как правило, испарители проточного типа. В качестве проточного испарителя служат кожухотрубные или змеевиковые теплообменники, обогреваемые горячей водой с температурой не более 70 °С. Испарение жидаого хлора происходит в трубках теплообменников. [c.83] В проточных испарителях практически исключается возможность накопления кубовых остатков с высоким содержанием треххлористого азота, так как весь объем проходящего через испаритель жидкого хлора испаряется полностью. Однако для полной безопасности эксплуатации проточного испарителя необходимо периодически продувать его сухим сжатым воздухом не менее 1 —2 ч с последующим обезвреживанием продувочных газов растворами щелочи или известковым молоком. [c.83] На некоторых предприятиях и водопроводно-канализационных очистных установках, не имеющих в своем составе производства жидкого хлора, продолжают использовать объемные испарители, в которых испарение происходит под зеркалом жидкого хлора. В объемных испарителях не достигается полнота испарения жидкого хлора и образуются кубовые остатки, которые могут быть взрывоопасными. [c.83] Действующими в химической промышленности отраслевыми нор.ма-тивными документами [27] запрещается использование железнодорожных хлорных цистерн и контейнеров (бочек) в качестве объемных испарителей. Из 1щстерн и контейнеров (бочек) хлор должен удаляться только в сжиженном виде. [c.83] Опыт эксплуатации цехов жидкого хлора показал, что для предотвращения взрывов хлорных танков, испарителей хлора и других аппаратов необходима тщательная очистка от паров смазочного масла сухого очищенного сжатого воздуха, используемого на различных стадиях технологического процесса сжижения хлора. Однако устранить опасность взрыва полностью не удается, так как известные способы не гарантируют 100%-ную очистку сжатого воздуха от паров смазочного масла, особенно на крупных воздушно-компрессорных установках, обслуживающих одновременно несколько производств на предприятии. [c.84] Вернуться к основной статье