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?,通過連接在液氯貯槽上的氮?dú)饧訅汗艿溃酶邏旱獨(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。
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。(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,為中國的氯堿行業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。