淺析液氯汽化器與液氯液下泵在液氯包裝應(yīng)用中的比較

摘 要：作為基礎(chǔ)化工的氯堿行業(yè)，液氯的生產(chǎn)與包裝一直是氯堿系統(tǒng)的常規(guī)作業(yè)，尤其是液氯的包裝，作為危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)那捌诠ぷ饕诧@得十分重要，一直受行業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，尤以液氯包裝的安全性、高效性與其對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)性始終是人們談?wù)摰慕裹c(diǎn)，隨著社會(huì)工業(yè)的發(fā)展，液氯包裝的工藝也悄然地發(fā)生了改變。下面就以實(shí)例介紹一下在液氯包裝發(fā)展進(jìn)程中分別采用的兩種不同的工藝，分別為液氯汽化器包裝和液氯液下泵包裝。成功運(yùn)用了這兩種包裝方式，并一直保持兩種方式并存，實(shí)行互補(bǔ)，保證了安全、穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，十?dāng)?shù)年來未發(fā)生過包裝事故。主要介紹了液氯汽化器與液氯液下泵在液氯包裝中的應(yīng)用原理、工藝及兩者在實(shí)際應(yīng)用中過程中的優(yōu)缺點(diǎn)

關(guān)鍵詞：液氯汽化器；液氯液下泵；液氯包裝

1 液氯汽化器包裝

這是我公司長(zhǎng)期采用的一種液氯包裝方式，也是氯堿行業(yè)較為成熟的包裝工藝，較適用于液氯包裝量不是很大的企業(yè)應(yīng)用。

1.1 液氯汽化器包裝工藝原理

在SPT狀態(tài)下，氯氣的密度為3.214kg/m3，而液化后的液氯的密度為1468kg/m3，兩者之間存在著高達(dá)450余倍的壓縮比，這就意味著液氯有著極高的蒸汽壓，在同等壓力下單位體積的液氯揮發(fā)后可以急劇膨脹，產(chǎn)生相當(dāng)大體積的氯氣，因此可以通過伴熱的方式促進(jìn)液氯汽化，使汽化后的氯氣在有限的空間內(nèi)膨脹以產(chǎn)生足夠高的壓力，再將此壓力輸送給液氯貯槽來保證液氯包裝所需要的壓力。

1.2 液氯汽化器包裝工藝流程

利用液氯汽化器進(jìn)行包裝首次與正常運(yùn)行時(shí)略有不同。首次包裝時(shí)因汽化器內(nèi)沒有液氯，此時(shí)需借助外力將液氯貯槽的液氯首先注入汽化器，我公司采氮?dú)饧訅悍ǎㄒ部梢圆捎酶稍锟諝饧訅悍ǎㄟ^連接在液氯貯槽上的氮?dú)饧訅汗艿?，利用高壓氮?dú)庀蛞郝荣A槽加壓，將液氯通過液氯貯槽與汽化器的連接管道注入汽化器，為保證液氯汽化器運(yùn)行的安全性，我公司規(guī)定汽化器中的液氯貯量不得超過其容積的70%。完成首次注入后，正常運(yùn)行中只需借注汽化器自身壓力便可實(shí)現(xiàn)為汽化器自身加注液氯，無須再借助高壓氮?dú)饣蚋稍锟諝?。汽化器中的液氯借助汽化器的夾套熱水加熱，將液氯揮發(fā)成氯氣，當(dāng)揮發(fā)后的氯氣達(dá)到規(guī)定壓力后，打開汽化器上的高壓氯氣閥門向液氯貯槽加壓，進(jìn)行液氯包裝。為保證安全順利運(yùn)行，汽化器要配備多條管道，如：液氯管道、高壓氯氣管道、泄壓管道、真空管道及泄液氯管道等，還要配備相應(yīng)的壓力表、安全閥及液氯處理罐、排污罐等安全附件和設(shè)備。見流程圖1

1.3 液氯汽化器包裝的優(yōu)缺點(diǎn)

1.3.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）液氯汽化器包裝工藝成熟，設(shè)備簡(jiǎn)單，有些設(shè)備可以自行制作，設(shè)備更換方便。設(shè)備故障分析容易，事故處理相對(duì)簡(jiǎn)單。（2）整個(gè)系統(tǒng)無過多機(jī)電設(shè)備，只需配備循環(huán)水泵即可，節(jié)約電能。管道維修方便。（3）設(shè)備操作簡(jiǎn)單，可控性更強(qiáng)，易于掌握接受。

1.3.2 缺點(diǎn)

（1）管道線路多，配管工藝復(fù)雜，泄漏點(diǎn)多，容易混淆。（2）設(shè)備多，占地面積大。（3）工藝指標(biāo)要求嚴(yán)格。如：熱水溫度不得高于45℃，汽化器內(nèi)液氯貯量有上下限要求，超量會(huì)造成容器超壓，過低會(huì)引起NCL3超標(biāo)，都會(huì)引起爆炸危險(xiǎn)。（4）液氯汽化器底部長(zhǎng)期有液氯滯留，因此存在NCL3積累現(xiàn)象，積累到一定數(shù)量如不能及時(shí)排污就會(huì)有爆炸危險(xiǎn)，因此要定期化驗(yàn)、排污，而且NCL3樣品的提取和定量分析難度較大。（5）設(shè)備長(zhǎng)期維持高壓運(yùn)行，因受壓力設(shè)備疲勞及設(shè)備腐蝕的影響，要求定期進(jìn)行設(shè)備檢驗(yàn)，嚴(yán)禁超限運(yùn)行。（6）能耗高，隨著汽化器內(nèi)液氯量的減少壓力下降，必須及時(shí)補(bǔ)充液氯，直接造成液氯損失及冷量的損失，間接給氯氣液化增加負(fù)擔(dān)。包裝壓力不穩(wěn)定，并且很難保證多臺(tái)位鋼瓶同時(shí)連續(xù)包裝，尤其無法保證對(duì)液氯槽車的充裝，同時(shí)存在由于高壓氯氣的排放會(huì)造成系統(tǒng)壓力的不穩(wěn)定，制約著系統(tǒng)的安全運(yùn)行。（7）要求操作人員有較強(qiáng)的責(zé)任心，須隨時(shí)關(guān)注汽化器中的壓力及汽化器夾套水的溫度的變化，確保設(shè)備在規(guī)定的指標(biāo)內(nèi)運(yùn)行。

2 液氯液下泵包裝

近年來迅速發(fā)展起來的適應(yīng)大規(guī)模充裝、被普遍接受的、較為先進(jìn)的純機(jī)械動(dòng)力包裝方式?？朔似靼b存在的高危險(xiǎn)性、高能耗性、以及低包裝速度等缺點(diǎn)，是現(xiàn)代包裝工藝的發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 液氯液下泵包裝工藝原理

利用機(jī)械泵的增加原理，將流入液下泵入口的液氯由多級(jí)葉輪吸入，經(jīng)連續(xù)加壓后從出口輸出，直接進(jìn)行充裝，增壓后的出口壓力可達(dá)到1.25-1.6MPa，足以滿足灌裝液氯鋼瓶或液氯管道輸送的要求。

2.2 液氯液下泵包裝工藝流程

液氯從液氯貯槽底部的出口經(jīng)過濾器過濾后直接進(jìn)入液氯液下泵所在的液氯中間罐，當(dāng)液氯量達(dá)到液下泵所必須的最低液位后啟動(dòng)液下泵，通過液下泵的高壓出口直接向液氯鋼瓶或液氯槽車充裝。見流程圖2

2.3 液氯液下泵包裝的優(yōu)缺點(diǎn)

2.3.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）設(shè)備管線少，工藝配管方便，漏點(diǎn)少。（2）占地面積小，節(jié)省空間，易于管理。（3）包裝壓力穩(wěn)定、可控，可保證連續(xù)不間斷地多臺(tái)位液氯鋼瓶充裝，尤其在進(jìn)行液氯槽車充裝時(shí)效果更為明顯，包裝速度快，效率高。（4）由液氯貯槽來的液氯不會(huì)在中間罐產(chǎn)生滯留，直接由液下泵吸入排出，因此不產(chǎn)生NCL3積累，安全性能高。（5）能耗低，避免了液氯汽化器需自耗液氯而造成的液氯損失，間接的降低了能耗，不會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。（6）液氯液下泵包裝工藝原理簡(jiǎn)單，容易理解。

2.3.2 缺點(diǎn)

（1）一次性投資成本高，安裝周期相對(duì)較長(zhǎng)。（2）對(duì)操作人員要求較高，需要進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，系統(tǒng)操作更專業(yè)化、流程化。（3）設(shè)備精密程度較高，尤其對(duì)主軸的維修難度較大，需要專業(yè)人員維修保養(yǎng)且要求有較寬敞的維修場(chǎng)地，維修成本高。（4）設(shè)備安裝要求高，液氯液下泵中間罐與液氯貯槽安裝位置有嚴(yán)格的位差限制，高度差要嚴(yán)格的控制在工藝允許范圍內(nèi)，對(duì)于位置已經(jīng)固定的液氯貯槽來講，施工改造難度較大。（5）輸出壓力偏高，對(duì)設(shè)備管道安裝提出更高的要求，且要預(yù)先全面做好液氯應(yīng)急處置方案。（6）設(shè)備對(duì)來氯的純度要求較高，尤其是含水、含酸要求較高。同時(shí)對(duì)密封氣要求較高，要求采用干燥氮?dú)饣蚋稍锟諝?，同時(shí)要注意及時(shí)清理液氯貯槽底部沉積的氯化物及機(jī)械雜質(zhì)，避免堵塞管道過濾器。

3 結(jié)束語

液氯充裝是氯堿行業(yè)一個(gè)永久的課題，怎樣協(xié)調(diào)好充裝過程中的安全性、快速性、節(jié)能降耗等之間的關(guān)系一直是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)，液氯包裝總體上經(jīng)歷了高壓氮?dú)猓ɑ蚋稍锟諝猓┘訅喊b、和本文提到的液氯汽化器包裝以及以液氯液下泵為代表的機(jī)械加壓包裝等幾個(gè)過程，并趨向于機(jī)械包裝進(jìn)程的發(fā)展，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況采用適合自身企業(yè)要求的包裝方式。但無論采用何種包裝方式，都應(yīng)以安全為第一目標(biāo)，兼顧節(jié)能降耗、高效并存，在此基礎(chǔ)上逐步向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，為中國(guó)的氯堿行業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。