液氯的各种操作规程图文.doc
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1、液氯工段工艺操作规程1、概述:1.1液氯工段任务:把气态氯进行降温液化,而使其变成液体,以便于运输和贮存,并满足对氯纯度要求很高的场合。1.2 液氯的用途:液氯一般气化后使用,广泛用于纺织、造纸、冶金、医药、塑料、橡胶等行业。1.3 液氯的贮运:液氯应贮存在阴凉通风的库房中,专库专储,切勿与易爆易燃及氨气共储共运,库温不超过35,防止日光照射。失火时,可用水浇救。2、原料及性质液氯工段主要原料有:氯气、氨、氯化钙、硫酸2.1 氯气的物化性质:2.1.1 氯气的物理性质:化学式Cl2;原子量35.453,分子量70.906,重度3.214Kg/M3(标准状况下;1大气压,0),沸点:-33.9,
2、熔点:-100,汽化热:20.39Kj/Mol(-34.4),熔融热:6.39Kj/Mol(-101)。压缩系数:0.17.6MPa之间,平均为0.000202。溶解度:0,1atm下100g水中溶解1.462克。熔解热:22.07Kj/Mol,水合物:温度小于9.6与水生成Cl28H2O水合物,生成热76.74Kj/Mol;外观:气体为黄绿色,液体为黄色微橙的透明液体,具有窒息性刺激气味。2.1.2 氯气的化学性质氯气属卤族元素,化学性质非常活泼,除了对惰性气体、碳、氮等元素外,几乎可以与各种元素直接化合,氯也能和许多化合物起反应,因此在自然界中以游离氯状态存在的氯是极少的,大多数呈无机化合
3、物存在。2.1.2.1氯气与金属的反应:如 2Ag+Cl22AgCl在有水存在情况下,即生成盐酸,促使金属腐蚀如2Fe+3Cl22FeCl3 FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl完全干燥的氯气和液氯常温下几乎不与金属反应,也有例外:如钛与湿氯气不反应,而与干燥氯气反应Ti+Cl2TiCl2,TiCl3,TiCl42.1.2.2氯气与无机化合物反应:如2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O2Ca(OH)2+Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 2.1.2.3与有机化合物的反应:C6H6+3Cl2C6H6Cl6 2.1.2.4与水作用:氯气微溶于水,在9.6以下与水生成Cl
4、28H2O水合物,因此在冬季,水同氯很易生成水合物结晶,在常温下,氯微溶于水,生成少量盐酸和次氯酸:Cl2+H2OHClO+HCl2.1.2.5和氢气反应:氯气和氢气在光照的情况下,能迅速反应与释放大量的热,并以爆炸的形式将热释放出来。光照燃烧H2+Cl22HCl+Q(183.9kj)2.1.2.6和氨反应氯气和氨气即时在低温下,亦激烈反应,生成氯化铵和氮气。当氯气过量时,生成油状的NCl3和NH4Cl;而NCl3分解时亦发生强烈爆炸8NH3+3Cl26NH4Cl+N2+1606.4KJ(NH3过量)4NH3+3Cl23NH4Cl+NCl3+500.3KJ(Cl2过量)2.2氨气的性质2.2.
5、1 氨分子式NH3,分子量17.03,常温常压下为无色液体,密度为0.7771g/l(0),熔点为-77.7,沸点-33.5,它临界温度为132.4,临界压力为11.298MPa,在0时液氨比重为0.64Kg/l,氨气易溶于水,常温下单位容积水能够溶解900倍的氨气。2.2.2 燃烧性:常温常压下不燃烧,若用火焰灼热,则出现青黄色火焰,在530以上的高温时,会引起分解,氨气与空气混合爆炸极限是13.126.8%,与火红的金属接触能引起爆炸。2.2.3 对金属的腐蚀性:无水纯氨对钢铁无腐蚀性,当氨中混有水分时,对锌、铜和黄铜有腐蚀性。2.2.4 对润滑油的作用:不含水的纯氨,对石油系统的润滑油不
6、起化学反应,在有水分存在的情况下,经过压缩易形成乳状物,使润滑油性能降低。2.2.5 氨对人体器官有危害,特别对眼鼻等有强烈的刺激作用,可使人咳嗽流泪,有呼吸闭塞的感觉,在空气中氨的浓度达0.35%时,人会中毒头晕,脉搏微弱,血压降低,四肢变冷,痉挛,甚至失去知觉,浓度超过0.51.0%时会造成死亡事故,液氨与皮肤接触时,会使皮肤强烈灼伤。2.2.6 氨的单位制冷量大,导热系数高。2.2.7 氨和氯气即使在低温下,亦激烈反应,生成氯化铵和氮气,当氨气过量时,会生成油状的NCl3,而NCl3分解时,会发生强烈的爆炸,有破坏作用。8NH3+3Cl26NH4Cl+N2(NH3过量)4NH3+3Cl2
7、3NH4Cl+NCl3(Cl2过量)生产上用此用途检验管道了、氯钢瓶是否漏气。2.3 浓硫酸的性质硫酸分子式H2SO4,分子量98,使三大强酸之一,浓H2SO4有强烈的吸水性,在吸水时放出大量的热,浓硫酸对钢材设备的腐蚀性极微,但稀硫酸对钢材有强烈的腐蚀作用。纯硫酸为无色油状液体,市售浓硫酸为无色或红棕色油状液体,密度为1.841.86g/l。纳式泵用浓硫酸为98%的浓度,因硫酸与氯气不起化学反应,并且氯气在浓硫酸中的溶解度又较少,因此选用硫酸为湿氯气的干燥剂。2.4 氯化钙:分子式CaCl2,分子量111.0,氯化钙盐水比重1.286。(每100Kg水中含量为42.7Kg CaCl2),其百
8、分比浓度为30%,其冻结温度为-55。3、生产基本原理3.1 氯气是一种较易被液化的气体,在0.1MPa下温度在-34.5时,就可以制成液态氯,如果压力再加大,则液化的温度还可以提高,而不纯氯气中的杂质却不易液化,将氯气与杂质气体分离,可提高氯气纯度在99.5%以上。氯气液化温度与压力的关系见下表:温度-100-95-90-85-80-75-70-65蒸汽压KPa1.6532.5863.8665.6656.66510.93114.93020.662温度-60-55-50-45-40-35-30-25蒸汽压KPa28.66037.05748.25561.98199.309101.308122.5
9、73150.937温度-20-10-505101520蒸汽压KPa183.353364.6800.3120.3690.4310.5020.5760.666温度2530354550556065蒸汽压KPa0.7590.8710.9971.2681.4321.541.7821.974温度7075808590100110120蒸汽压KPa2.1862.4152.6582.9213.1953.7954.5025.312根据上表液氯的制取因具体条件不同可分为:低温低压法、中温中压法、高温高压法 。我厂采用低温低压法,即氯气表压在0.03-0.15MPa情况下,被冷却到-30-35之间。3.2 液氯液化尾
10、气与压力及液化温度的关系:从理论上讲,如果压力足够高,温度足够低,任何气体都可以完全液化。但实际并非如此,来自电解的氯气中,含有一定量的氢气,在液化前氢气占比例很少(0.4%以下,但氯气液化时,氢气并不液化,因此随氯气液化量的增加,氢气占余下部分气体的比例逐渐提高,氢气与氯气的爆炸范围是H2/Cl2=587.5%,因此,在生产中总是控制氯气不完全液化,而来控制并保证尾氯气中含氢在4%以下。3.3 液化效率:定义:已经被液化的氯气与原料氯气中的氯气量之比,液化效率越高,被液化的氯的量越多,液化尾气量就越小。由于液化效率受液化废氯中含氢量的限制,所以原料氯气带进来的氢气量越小,液化效率越高。不同氯
11、气总含量的液化效率与尾氯纯度关系见下表:原氯内含氢%液化效率%尾气含氯%0.397.3733.30.494.7448.730.592.1160.000.689.4766.670.786.4871.430.884.2175.000.981.5777.791.078.4580.00注:(1)上表中按原氯纯度95%计算,若有变化可调整。 (2)上表中按控制液氯尾气含氢4%计算,但实际控制应使尾氯含量提高,相应液化效率较低,以保证尾氯含氢量不大于4%。在实际生产中,一般均采用原料氯和尾氯纯度计算液化效率,其计算公式如下:式中:C1-原氯纯度%(体积百分数) C1-尾氯纯度%(体积百分数)液氯岗位原氯控
12、制指标:氯内含氢0.4%,由液化效率与液化尾气的关系表可查得,当液化尾氯中含氢4%时,尾气含氯应控制在50%即可,以此值可查得当液化温度在-30时,原氯压力可控制在0.14MPa(表),当液化温度控制在-25时,尾氯压力可控制在0.2MPa(表)。4、工艺流程简述自干燥来的干燥氯气,进入原氯分配台,进入液化槽,经过降温液化,液氯进入液氯贮槽。未液化的液氯,经换热器到尾率分配台,然后送往盐酸工段。液氯贮槽装满后,将液氯送入汽化器内,用热水加热汽化,使氯气升压至0.8-1.1MPa,然后将高压氯气送入包装槽内,通过高压氯气将贮槽内液氯压入钢瓶或槽车内,进行包装。包装前钢瓶内原有的残余氯气用氯气泵抽
13、出,送往尾氯分配台。贮槽、汽化器中的污物定期排放到排污槽中,经中和处理后排入下水道,并分析其中NCl3含量不得超过60g/l,包装后贮槽泄压去液化槽。5、生产操作5.1 开车操作5.1.1 开车前首先检查设备、管道阀门是否好用。系统停车后,再开车应通氮气试漏,将液化系统各控制点阀门调到工作状态准备接受氯气。5.1.2 接收氯气前,应首先开动氟冷冻系统,将制冷剂温度降到-355。5.1.3 原氯纯度达到80%时打开氯气分配台进液化槽阀门和贮槽上平衡阀,进行氯气液化,同时调节尾气阀门,控制原氯压力0.15MPa范围内,尾气纯度不得低于45%(单氟机尾氯纯度45%,混合尾气纯度65%),控制液化效率
14、保证尾气含氢量不得大于4%。5.1.4 盐酸、次氯酸钠开车时,及时开阀供氯。5.2 正常操作根据控制指标要求,保证贮罐、汽化器等液氯设备容量不得超过80%。5.2.1 调节尾气阀门,控制液化效率,使尾气中含氢不得超过4%。在此前提下,控制尾率压力使尾气氯气纯度最少不低于45%。5.2.2 控制液氯贮槽的液位,至安全线时即开始倒槽。5.2.3 倒槽:打开空槽平衡管阀门,进液氯阀门,关闭其他阀门,然后关闭满槽上进氯阀,关平衡管阀门。5.3 系统停车操作5.3.1 停车前应通知用氯单位做好停车准备,若电解工段短时间停车,液化系统设备内氯气不做处理。5.3.2 电解停车后,原氯纯度降到80%,改送二氯
15、、盐酸、尾气处理工段。5.3.3 停车后要经常检查各贮槽压力、系统压力、汽化器压力,若有压力升高,应马上查找原因,采取泄压措施。5.4 事故紧急停车5.4.1因本工段发生严重事故,必须做紧急停车时,应做如下处理:5.4.1.1通知调度停直流电,氯气送盐酸、尾气处理工段。5.4.1.2关闭所有与发生事故有关的阀门,防止事故扩大。5.4.1.3通知冷冻系统紧急停车。5.4.2因外单位重大事故紧急停车时,应做好如下处理:5.4.2.1首先切断与发生事故单位的管线联系,防止发生连锁反应,使事故扩大。5.4.2.2然后按停车步骤进行本工段停车。5.4.2.3马上通知调度,对症处理。5.5包装操作 5.5
16、.1 包装前准备工作5.5.1.1液氯包装加压0.8-1.1MPa(表压)5.5.1.2开包装液环式泵,调节循环酸量。5.5.1.3按规定检查空钢瓶或槽车,瓶或槽车内无负压,并且开关灵活严密。5.5.1.4包装系统设备阀门、工具等齐全,灵活好用。5.5.2 液氯钢瓶抽空系统操作5.5.2.1系统开车步骤:5.5.2.1.1检查系统管路、阀门、设备密封情况,阀门是否灵活好用,电机仪表是否正常。5.5.2.1.2检查液环式泵是否有酸,并用长扳手进行盘车,看是否转动正常,以免启动液环式泵时烧坏电机。5.5.2.1.3检查液环式泵及电机地脚螺栓是否坚固。5.5.2.1.4开动液环式泵:首先打开液环式泵
17、的冷却水阀,并将循环冷却水池放满水,然后开液环式泵循环酸阀(先开23圈,再倒1/21圈,然后启动电机,同时开动液环式泵)。5.5.2.1.5液环式泵开动起来后,根据电流和泵的循环酸量,调节循环酸阀,使泵温和电流正常、泵温以不烫手(60)为宜,循环酸应控制气液分离缸液面在其视镜中部。5.5.2.1.6逐渐打开泵的入口阀;5.5.2.1.7开动液环式泵之前,逐个检查从用户来的液氯待抽瓶,用氨试验,打开瓶阀,看其是否是氯气瓶,并对其测压,余压不低于0.05MPa都进行抽瓶,对余压0.05MPa的气瓶,要对用户进行相应的教育及处罚并对其氯气瓶采取措施进行处理。5.5.2.2停车操作当用户返回的空瓶抽空
18、完毕后,可停车对系统进行维修保养,停车步骤如下:5.5.2.2.1关闭全部已抽好的空瓶瓶阀,撤下抽好的空瓶。5.5.2.2.2关闭液环式泵氯气入口阀。5.5.2.2.3二人配合,一人停泵,一人同时关闭泵出口阀。5.5.2.2.4液环式泵停止运转后,立即打开泵入口阀。5.5.2.2.5关闭循环酸冷却水阀及分配台上的阀门。5.5.3 充装前检验:5.5.3.1检验人员包装前要仔细检查钢瓶,下列情况不得予以包装:5.5.3.1.1漆色、字样和充装气体不符合规定(GB7144),或漆色、字样脱落不易识别气瓶种类的。5.5.3.1.2安全附件不全、损坏或不符合规定的;5.5.3.1.3未判明装过何种气体
19、或瓶内没有余压的。5.5.3.1.4钢印标记不全或不能识别的。5.5.3.1.5超过技术检验期限的。5.5.3.1.6钢瓶经外观检验有缺陷的,不能保证安全使用的。5.5.3.1.7气瓶使用期超过12年。5.5.3.1.8瓶阀和丝堵上紧后,螺扣外露不足三扣。5.5.3.1.9钢瓶有泄漏。瓶体温度超过40。5.5.3.1.10新钢瓶无合格证的。5.5.3.1.11不经钢瓶检查岗位检查的。5.5.3.2槽车有以下情况,即为检验不合格,不得充装:5.5.3.2.1液氯汽车槽车证件(合格证、驾驶证、押运证等)不齐全。5.5.3.2.2液氯汽车罐体的安全附件不全、损坏或不符合规定。5.5.3.2.3新槽车
20、无合格证。5.5.3.2.4超过技术检验期限(包括车辆行驶部分)。5.5.3.2.5车辆行驶部分或罐体部分有缺陷不符合规定。5.5.3.2.6罐体温度超过40。5.5.3.2.7罐体内无剩余压力的。5.5.4液氯充装5.5.4.1钢瓶充装:5.5.4.1.1在磅秤上用卡子把包装铜管接头与钢瓶嘴加垫片后卡紧,然后称量,作记录并按钢瓶规定装液氯量,定好磅秤。5.5.4.1.2打开瓶嘴,在进行充装过程中要经常注意钢瓶情况,如有异常,马上停装,分析原因,并抽气清刷。5.5.4.1.3钢瓶按规定装满后,关好钢瓶阀门(用氯试漏),关液氯包装阀,打开真空阀,对铜管抽空,抽完后关真空换瓶包装。5.5.4.1.
21、4要记录钢瓶所属单位、号码、皮重净重,充装时间和包装人,以备检验。出厂前要复检,包装完后停液环式泵。5.5.4.2槽车充装5.5.4.2.1安装槽车与充装台之间的管路。5.5.4.2.2打开液氯贮罐出液阀,打开槽车充装阀及充装分配台的充装阀,关闭其它充装台的充装阀。5.5.4.2.3检查汽化器、贮罐、槽车压力,控制在0.81.1MPa之间。5.5.4.2.4查看槽车的罐体液面计,判断罐体是否正确进料。5.5.4.2.5槽车液位达到80%时,关闭槽车充装阀门。5.5.4.2.6打开真空回抽阀门,将充装分配台至罐车充装阀门之间管路中存留的液氯抽干。5.5.4.2.7拆下包装钢管。5.5.4.3槽车
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