Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 6-11. Принципиальная двухступенчатая схема сжижения хлора комбинированным методом при давлении 12,0—13,0 ат:
1 — хлор под давлением 3,5 ат после первой ступени компримирования; 2 — компрессор для хлора на 12 ат; з — промежуточные водяные холодильники; 4 — конденсатор хлора первой ступени с водяным охлаждением; 5 — смеситель для разбавлении абгазов; 6 — теплообменник для охлаждения азота; 7 — конденсатор хлора второй ступени; В — поплавковый регулятор уровня; 9 — фреоновый компрессор; 10 — конденсатор фреона; и — смеситель жидкого хлора; 12 — сборник жидкого хлора; 13 — погружной насос для жидкого хлора.
Второй вариант двухступенчатой схемы изображен на рис. 6-11. После первой ступени компримирования до 3,0—3,5 ат хлор подается во вторую ступень компримирования, где турбокомпрессорами или винтовыми компрессорами сжимается до 12—13 ат. При таком давлении основное количество хлора сжижается в конденсаторе С/водяным охлаждением.
При температуре воды в летнее время 25—28 °С и перепаде температуры в конденсаторе 5 0G конденсация хлора на первой ступени будет проходить при 30—33 °С. При этой температуре в зависимости от концентрации хлора в исходном газе достигается коэффициент сжижения 0,85—0,90. Для второй ступени сжижения используется холод одноступенчатой фреоновой холодильной установки при температуре —15 Ч--25 0C
Высокая степень сжижения достигается при применении сравнительно неглубокого охлаждения с малой затратой холода, так как основное количество тепла конденсации отводится с охлаждающей водой на первой ступени конденсации.
В отличие от приведенных ранее, в схеме, изображенной на рис. 6-12, исключена специальная холодильная установка. Это упрощает схему производства и снижает необходимые затраты на его организацию. Процесс сжижения проводится при давлении iu— 13 ат, сжижение основного количества хлора, так же как ив схеме
'Сухой: Дбгаэ
Хлор
Р=3,5ат
Жидкий.
хлор
со
склада.
Жидкий тлор
№ склад
Рис. 6-12. Принципиальная технологическая схема двухступенчатого сжижения^ хлора без использования специальной холодильной установки:
F
і — сухой хлоргаз под давлением 3,5 ат; 2 — компрессоры для хлора на 12 ат; з — промежуточные водяные холодильники; 4 — конденсатор хлора первой ступени с водяным охлаждением; 5 — смеситель длн разбавления абгазов; 6 — теплообменник для охлаждении азота; 7 — конденсатор хлора второй ступени, охлаждаемый испаряемым хлором; * — сборник жидного хлора; 9 — погружной насос длн жидкого хлора.
приведенной на рис. 6-11, происходит в конденсаторе, охлаждаемом водопроводной водой.
Вторая ступень сжижения производится в конденсаторе, охлаждаемом испаряющимся жидким хлором. Часть сжиженного хлора расходуется на испарение в конденсаторах второй ступени сжижения. Испаренный хлор возвращается на всасывающую линию первой ступени компримирования хлора. Испарение производится при давлении около 1 ат, что соответствует температуре испарения —30 - -34 °С.
В приведенных схемах не показана промежуточная осушка хлора между первой и второй ступенями сжижения. Организация промежуточной осушки абгазов перед подачей их на вторую ступень сжижения позволяет исключить возможность вымораживания влаги в конденсаторах второй ступени сжижения и образования отдельной водной фазы в жидком хлоре, создающей условия для разрушения аппаратуры и трубопроводов жидкого хлора; Такая промежуточная осушка важна при применении глубокого холода (около —60¦0C), как это имеет место в схеме на рис. 6-10.
Предусмотренное в схемах двухступенчатого сжижения (см. рис. 6-10—6-12) разбавление абгазов первой ступени сжижения азотом излишне при сжижении хлора, содержащего небольшие примеси водорода. В частности, при сжижении хлора, получаемого из цехов, работающих по методу электролиза с диафрагмой, обычно нет необходимости в разбавлении абгазов азотом и схема несколько упрощается.
Во всех схемах сжижения хлора должно быть обеспечено надежное разделение жидкого хлора и несжиженных абгазов. Это необходимо, чтобы исключить попадание абгазов в емкости и хранилища жидкого хлора и предотвратить возможность аварий при увеличении содержания водорода в абгазах,- Для этой цели ранее между конденсатором и приемной емкостью для жидкого хлора устанавливали гидравлические затворы, заполненные жидким хлором. В последнее время стали применять поплавковые регуляторы уровня жидкого хлора, закрывающие выход из конденсатора или промежуточного сосуда при уменьшении в них жидкого хлора до определенного уровня. Такие устройства более надежны, так как они исключают попадание абгазов в хранилища даже при большом перепаде давления между конденсатором и хранилищем жидкого хлора.
Для обеспечения свободного стока жидкого хлора в приемные хранилища в конденсаторе необходимо постоянно поддерживать более высокое давление, чем в хранилище. Эту разницу давления (0,5—1,0 ат) обычно поддерживают вручную или автоматически с помощью дифференциального регулятора давления путем соединения газового объема хранилища с абгазной линией, в которой поддерживается более низкое давление. .
