Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 6-16 показано изменение давления и температуры в процессе трехступенчатого компримирования хлора при максимально допустимой температуре 100 0C и температуре хлора после межступенчатых холодильников, охлаждаемых водой, 35 °С [53-55].
При обычном компримировании предельно достигаемое давление составляет около 11 ат и при максимально допустимом вспрыске жидкого хлора во всасывающую линию ступеней компрессора около 22 ат.
Для увеличения коэффициента сжатия необходимо затрачивать значительные количества сжиженного хлора. При этом усложняется технологическая схема и обслуживание установки.
При применении поршневых компрессоров попадание жидкого хлора в цилиндры вследствие неточной его дозировки во всасывающую линию может привести к аварийному разрушению оборудования.
Эти обстоятельства объясняют, почему такой способ повышения степени сжатия хлора не получил применения в промышленности. Увеличение степени сжатия на одной ступени при компримировании хлора возможно лишь при использовании для изготовления деталей компрессоров, теплообменников и трубопроводов, соприкасающихся
Рис. 6-16. Изменение температуры й давления в процессе трехступенчатого компримирования хлора:
ABCDEFG — компримирование с охлаждением в межступенчатых холодильниках, ( охлаждаемых водой; A'B'C'D'E'F'G' — то же, но с максимально допустимым вспрыском жидкого хлора; К — давление насыщенных паров хлора; LM и HK — изотермы при 35 и 100 0C
с горячим хлором, материалов, более коррозионно-стойких в этой атмосфере, чем обычно применяемые стали. Применение никеля или качественных никелевых покрытий позволяет повысить предельно допустимую температуру нагревания хлора на ступени выше 80— 100 °С и соответственно увеличить степень сжатия более 2,6.
Дополнительные осложнения в процессе компримирования хлора обусловлены тем, что применяемые для смазки компрессоров масла хлорируются, осмоляются и теряют свои свойства. Пбэтому для компримирования хлора используются компрессоры без обычных смазочных масел. В качестве смазки для хлорных компрессоров нашла применение концентрированная серная кислота. Низкая растворимость хлора в концентрированной серной кислоте, удовлетворитель-^ ная стойкость обычных сталей в среде сухого хлора и серной кислоты и удовлетворительные смазочные свойства создали условия, для широкого использования серной кислоты как смазки или запорной жидкости. При снижении ее концентрации наступает интенсивная коррозия сталей, поэтому тщательно следят, чтобы концентрация і серной кислоты не снижалась менее 96%.
Впервые для компримирования хлора были использованы компрессоры с жидким поршнем, известные как баденские. Жидкостью, контактирующей с хлором, была концентрированная серная кислота, передача давления осуществлялась через керосин, служивший рабочей жидкостью компрессора. Затем были разработаны и получили широкое распространение несколько типов поршневых двух- и трехступенчатых компрессоров с сернокислотной смазкой цилиндров [7, 37]. Применялись двухступенчатые компрессоры фирмы «Сюрт» производительностью 8 т/сут хлора с конечным давлением 6 ат, трехступенчатые компрессоры фирмы «Амаг-Гильперт» производительностью 18 т/сут и давлением 6 ат и двухступенчатые компрессоры фирмы «Эслингер>> производительностью 40 т/сут и давлением 8,6 ат и ряд др. При параллельной работе обеих ступеней fкомпрессора Зслингер под давлением 2,8 ат производительность его достигала 60 т/сут. Это наиболее мощный поршневой компрессор для хлора. N 4
Поршневые компрессоры с сернокислотной смазкой эксплуатируются и в настоящее время на некоторых старых установках, однако вследствие невысокой мощности, громоздкости и неудобств, связанных с применением сернокислотной смазки, они используются^ в небольшом объеме.
Известны также поршневые компрессоры без применения серной кислоты [56, 57]. Это компрессоры Вюрцен производительностью 350 и 700 м3/ч при давлении 3,5 ат и производительностью 250 и 1500 м3/ч при давлении 12 ат. Отличительной особенностью компрессоров этого типа является применение графитовых поршневых колец, исключающих необходимость смазки поршневой группы. Применялись также поршневые кольца из тефлона [58, 59].
Были предложены лабиринтные поршневые компрессоры Зуль-цергЭшер—Висе, также работащие без смазки и обеспечивающие
уплотнение поршня в цилиндре и штока за счет лабиринта с запорным инертным газом [55].
В последнее время поршневые компрессоры для хлора уступают место ротационным как более компактным, мощным и удобным в эксплуатации. Применяются ротационные компрессоры с жидкостным поршнем, турбокомпрессоры и винтовые компрессоры. Во всех типах ротационных компрессоров рабочее пространство, где
Рис. 6-17. Схема турбокомпрессора с жидкостным поршнем типа РЖК-600/1,5: 1 — корпус; 2 — ротор; з — сальники.
происходит компримирование хлора, не имеет трущихся между собой частей, поэтому отпадает необходимость в применении смазки. В турбокомпрессорах й винтовых компрессорах исключена возможность загрязнения хлора посторонними примесями.
