ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическая и структурная схемы производства из "Жидкий хлор: свойства, производство и применение " Принятые в промышленности методы сжижения хлора подразделяются на метод высокого давления, метод глубокого охлаждения и комбинированный метод (рис. 10). [c.29] Метод высокого давления. Принципиальная схема сжижения хлора по методу высокого давления приведена на рис. 10,а. Необходимую величину давления определяют по температуре воды, применяемой для конденсации газа. В данном случае наиболее выгодно применять обычную воду из имеюшихся природных источников, например артезианскую или оборотную воду, охлаждаемую в градирнях, брызгальиых бассейнах и другими способами. [c.29] Для многих районов СССР в летнее время температуру промышленной воды следует принимать в пределах 23—25°С. С учетом неизбежного повышения на 5°С температуры при теплопередаче через теплообменную поверхность конденсатора температуру конденсации принимают в интервале 28—30 °С. Как следует из Приложения И, при этой температуре и содержании 96% хлора в исходном хлоргазе коэффициент сжижения Л 90% может быть достигнут при давлении 10 ат. Однако в ряде случаев такое давление недостаточно. Для достижения более высокого коэффициента сжижения (Л 95% и более), как показывают результаты расчета, необходимо давление 17 ат. При использовании хлоргаза более низкой концентрации (менее 96% СЬ) для такого выхода жидкого хлора (Л 95%) потребуется еще более высокое давление. Следовательно, для реализации данного метода сжижения необходимо компримирование хлора до относительно высоких давлений. [c.29] Метод глубокого охлаждения. Принципиальная схема этого метода показана на рис. 10,6. [c.30] При низких температурах хладоагента (—50 X и менее) значительно возрастают капитальные затраты и эксплуатационные расходы (см. главу V) и усложняется передача холода в хлорные конденсаторы. [c.31] Для создания таких низких температур в рассольных холодильниках может быть использован только раствор хлористого кальция. однако условия его употребления в таких случаях крайне неблагоприятны. При низких температурах рассол имеет высокую вязкость, а при. —55°С образует эвтектическую смесь, вследствие чего резко уменьшаются теплопроводность и теплоемкость хладоагента. [c.31] В связи с этим возникает необходимость применения в хлорных конденсаторах других, более дорогих хладоагентов (метилеихло-рид и др.) или непосредственного испарения хладоагента (фреоны или жидкий хлор). В то же время для уменьшения расхода холода может быть использовано двухступенчатое сжижение (см. главы IV и V), при котором основное количество хлора сжижается при более высокой температуре в первой ступени, а остальной хлор конденсируется при более низкой температуре во второй ступени. В отечественной практике производства жидкого хлора такой метод относится к одному из наиболее распространенных. При одно- ступенчатом сжижении применяется температура —45 °С, при двухступенчатом сжижении температура во второй ступени составляет —70°С, так как для безопасности абгазы первой ступени разбавляют воздухом (см. главу V). [c.31] Комбинированный метод. Принципиальная схема его приведена на рис. 10, в. [c.31] По комбинированному методу производства жидкого хлора процесс сжижения может быть рационально организован при весьма умеренном давлении и относительно неглубоком охлаждении. Благодаря этому по энергетическим затратам и другим эксплуатационным расходам комбинированный метод конкурентосио--собен с методами глубокого охлаждения и высокого давления. [c.31] согласно Приложению И, выход жидкого хлора Л = 95% при концентрации исходного хлоргаза 96% СЬ может быть получен при температуре от —10 до —15 °С и давлении 3—4 ат. Эти параметры процесса сжижения соответствуют условиям экономической стандартной производительности холодильных установок и более выгодным условиям компримирования хлора. При необходимости достижения более высоких коэффициентов сжижения комбинированный метод позволяет также рационально использовать двухступенчатое сжижение при более низкой температуре во второй ступени. [c.32] В отечественной промышленности комбинированный метод применяется при компримировании хлора до 2,5—3,5 ат и сжижении при температурах от —15 до —20 С. Использование умеренных давлений и температур сжижения при комбинированном методе дает возможность устранить недостатки методов высокого давления и глубокого охлаждения, которые усложняют эксплуатацию производства и увеличивают эксплуатационные расходы. Все это делает комбинированный метод сжижения хлора весьма надежным, и в последние годы он получает все большее распространение. [c.32] Применение умеренных температур и давлений позволяет пользоваться наиболее дешевыми холодильными установками и хлорными компрессорами. При большой мошности производства для компримирования хлора могут быть эффективны ротационные компрессоры и турбокомпрессоры (см. главу III). [c.32] На рис. 11 представлена наиболее сложная принципиальная схема конденсации хлора комбинированным методом при двухступенчатом сжижении с фреоновым охлаждением и разных температурах на первой и второй ступенях. Исходный хлоргаз, осушенный в цехе электролиза и очищенный от капель серной кислоты и других примесей, поступает в цех жидкого хлора через буфер 1. Он предназначен для уменьшения неравномерностей подачи хлоргаза (при применении поршневых компрессоров) и поступления хлоргаза из цеха электролиза. Одновременно в буфере дополнительно отделяется уносимая. хлором из цеха электролиза капельная кислота, которая периодически удаляется через спускной штуцер. Для лучшего отделения серной кислоты газ вводится в нижнюю часть буфера по центральной трубе, а отводится сверху. Выходной штуцер снабжен козырьком для предотвращения уноса капель серной кислоты. [c.32] Несконденсировавшаяся часть хлоргаза из конденсатора 3 первой ступени разбавляется сухим воздухом или азотом и поступает в конденсатор второй ступени. Здесь сжижение происходит при более низкой температуре, чем в аппарате 3, и достигается более высокая степень сжижения. Остающаяся незначительная часть хлоргаза поступает на нейтрализацию в санитарную колонну 17, орошаемую раствором щелочи или известковым молоком. После контрольного взвешивания хлор из танка 6 направляется в складские танки-хранилища 9. Как правило, в цехах жидкого хлора устанавливаются два-три промежуточных танка, из которых один постепенно заполняется, а другие после взвешивания освобождаются для последующего заполнения. [c.33] Из складских танков-хранилищ жидкий хлор передают На отправку в железнодорожные цистерны 12 или разливают в более мелкую тару (баллоны, бочки) или же полностью или частично подвергают испарению в аппарате 10. Испаренный хлор через распределительную гребенку И подается на переработку. [c.34] Перемещение жидкого хлора в цехе производится, как правило, путем передавливания сжатым воздухом под давлением. При этом в освобождающемся объеме танков образуется хлоро-воз-дущная смесь с низкой концентрацией СЬ, которая также направляется на нейтрализацию в колонну 17 или на установку утилизации хлора. [c.34] В описываемой схеме применяется фреоновая холодильная установка. Фреон испаряется непосредственно в хлорных конденсаторах 3 и 8. Пары фреона засасываются компрессорами 13 и 16 и поступают в конденсаторы 14 и 15 холодильной станции. Жидкий фреон через регулировочный вентиль вновь поступает в хлорные конденсаторы, где, испаряясь, отводит тепло конденсации хлора. В аммиачной компрессионной или абсорбционной установке конденсатор охлаждается рассолом или другим хладоносителем, циркулирующим в цикле испаритель аммиака — конденсатор хлора. В некоторых цехах ограниченной мощности применяются рефрижераторы (см. главу IV), где испаритель аммиака и хлорный конденсатор совмещены в одной емкости. [c.34] Как следует из описания технологической схемы, наряду с основными стадиями (компрессия и конденсация), определяемыми физико-химической сущностью процесса сжижения, в производстве жидкого хлора независимо от принятого метода сжижения имеются вспомогательные стадии и установки. Совокупность всех этих стадий (основных и вспомогательных) и составляет собственно производственный промышленный процесс, начинающийся с приема исходного хлоргаза и заканчивающийся отправкой жидкого товарного хлора его потребителям. Структурная схема данного производства приведена на рис. 12. [c.34] Исходный хлоргаз, предназначенный для сжижения, поступает из цеха электролиза по трубопроводу на распределительную станцию, которая часто находится в составе цеха жидкого хлора, поскольку ее назначение состоит в распределении всех видов хлора, потребляемых хлороперерабатывающими цехами, в соответствии с хлорным балансом завода. В частности, на распределительной станции абгазы сжижения при необходимости смешиваются с поступающим электролитическим хлором для повышения концентрации хлора в абгазах, направляемых на переработку. Для этой цели на распределительной станции предусматривается специальная перемычка между трубопроводами электролитического хлора и абгазов. [c.34] Во многих случаях хладоносители при заданной температуре подаются в цех жидкого хлора с центральной заводской холодильной станции. В случае непосредственного испарения фреона в хлорном конденсаторе отпадает необходимость в аппаратуре для приготовления и подачи хладоносителя. [c.35] Вернуться к основной статье