试论氯气液化效率的提高

试论氯气液化效率的提高

王婷

摘 要：氯气液化生产作为一项重要的工艺，在实际的应用中受到了一些因素的影响，由于液化效率低，难以实现高效的生产目的，也会导致原料的浪费，需要采取有效的技术手段来改善这种情况。通过对氯气液化工艺的改善，不仅能够提升液化效率，还能够加强生产的效果，增加产量，对企业的生产有着重要的意义。因此，应对氯气液化效率提升的措施进行明确，有效控制其中的影响因素，使生产的目标得以实现。

关键词：氯气液化；效率；制冷设备

引言

氯气作为当前重要的化工原料，在净水、农药以及建材生产行业等之中得到了有效的应用。在氯碱工业的快速发展下，氯气需要在工艺中进行液化处理，使用相应的制冷设备的冷源来实现液化，氯气液化装置的使用对其工艺效果有着较大的影响，要想使氯气的液化效率提高，应对工艺及设备进行全面改善。通过对氯气液化工艺的详细分析，采取有效的方式来进行处理，能够进一步提高最终的效率，使氯气能够得到更好的利用。

1制冷设备的选择

液化氯气制冷设备装置中有制冷机组、氯气液化气等设备，氯气通过液化冷凝之后能够呈现液化状态，制冷机组提供相应的冷源。选择制冷设备的时候，应考虑到用户生产氯气的条件，使液氯日条件的液化温度明确。在氯气液化中应对确定的氯气液化温度进行明确，还应明确氯气液化气制冷剂的蒸发温度。根据生产氯气的冷却水的条件来确定符合制冷机组冷凝温度。在当前的氯碱工业中主要使用离子膜法及隔膜法进行生产，其中隔膜法的应用已经经历了较长的时间，技术比较成熟，能够生产纯度约96%的氯气，而氯气中的杂质较多，考虑到安全因素，一般只能达到85%的液化效率。离子膜法作为新的技术工艺，能够生产出纯度超过98%的氯气，其中有着低含量氢气，能够实现高液化效率。制冷机组可选择螺杆式制冷机组或者活塞式制冷机组，为了方便使用会配置冷凝器，一般选择冷凝机组作为制冷机组。当前用户氯气液化的产量逐渐提升，这使冷负荷需求也得到了提高，因此氯气液化装置主流的制冷机组一般会使用螺杆式制冷机组。该机组相比活塞式制冷机组有着小震动、维护简单等优势，应用比较广泛。

2氯气液化任务及工艺流程

经过离子膜氯氢处理，进行干燥，之后通过氯压机压缩成氯气，将其送到液氯工序之中，由螺杆压缩机将其转化为液氯，没有液化的为其送到尾气吸收系统用于生产次氯酸钠。氯气转化为液体，借助的是电能以及冷却循环水带走的热能。在生产中，氟利昂及冷却润滑油共同进入到压缩机之中，经过分离得到油与氟利昂气体，油进入到油冷却器中，与循环冷却水换热之后再回到压缩机中。氟利昂气体进入到氟冷凝器中与循环冷却水换热之后转化为液体，再进入到氯气液化器中换热，吸收热量，使氯气得到液化处理。氯经过了气液分离器之后分离得到的气体送到尾气吸收系统，液氯进入到液氯贮槽中，通过磁力泵使液氯充装进入到液氯钢瓶之中，或者将其充装到液氯槽车，用于销售，完成所有的流程。

3液化尾气吸收系统运行原理

液化尾气进入次氯酸钠反应罐中，与罐中的液碱进行反应得到次氯酸钠。次氯酸钠中产生的氯气是由液化尾气以及包装液氯过程产生的多余氯气构成，影响较大的是液化尾气的量。在次氯酸钠吸收系统运行中，产生化学反应如下：Cl₂+2NaOH →NaClO + NaCl + H₂O。

4提高氯气生产效率

在氯气液化生产需求提升的趋势下，液化尾气越来越多，次氯酸钠生产要求也逐渐提高，在安全生产及节能降耗实施的过程中，应采取有效的措施起来提升氯气的液化效率，借助科学的方法来达到生产的目的，使生产能够得到全面的改善。

4.1较低的氯气进气温度

在夏季进行生产的时候，需要采用遮盖管道等措施来处理，这种方式能够起到有效的作用。还可在尾部的气液分离器上端增加铝皮防护罩，可加强生产的实际效果。同时，可采用较低的循环水温度，通过降低油冷却温度以及制冷剂的温度，能够有效地提高液化的效率，但是油温降低的时候其黏度会提升。可在生产中将温度设置为冬季油温最高55 ℃，夏季油温最高 65 ℃的标准，在超出了设定温度之后，应立即对循环水进口阀门的大小进行调整。

4.2提高原料氯气纯度

离子膜工序电解产生的原料氯气通过原氯分配台进入机组蒸发器，提高原料氯气纯度，可在现有工况不变的情况下提高机组液化效率。原料氯气纯度高，废氯纯度不变，机组液化效率相应增高。

4.3提高机组能级

适当提高机组能级，改善机组做功，可以增大系统内压力，从而提高液化效率。

4.4定期清洗机组蒸发器

蒸发器结垢阻塞大大影响制冷剂与氯气的换热效果，氯气得不到充分的换热，大量没有被液化的原氯氯气被当做尾气排放至废氯分配台。致使废氯压力升高，废氯压力过高，就需要泄压至次氯酸钠岗位吸收。经计算约0.8吨氯气可生成5m³次氯酸钠，而生成5m³次氯酸钠需要32%液碱约3m³。为了降低生产成本减少次氯酸钠的生成，就要增加液化效率，降低尾气纯度。

5液化效率

液化效率计算公式为100×(C1－C2)/C1(100－C2)×100%，其中C1表示的是原氯纯度，而C2为尾氯纯度，离子膜生产的氯气纯度约为98%，在该工序中的若尾气纯度为87%。液化效率大约为85%。当原氯纯度不变，将液化尾气的纯度降低2%。液化的效率约等于87%。因此可知在保持原氯纯度不变的情况下，液化尾气纯度越低，效率会越高。而在生产次氯酸钠的过程中，原氯纯度越高，液化尾气的纯度会降低，产生的尾气量也会减少，液化效率随之提升。在实际的生产中，将液化量提高到15t/h之后，螺杆压缩机工作吸气压力会接近1.2MPa，为了保证生产的效率，需要使用备用压缩机来进行分流，可使液化的效率提高。

结语

氯气液化工艺的实施受到了一些因素的影响，由于处理不当会导致液化效率降低，对生产造成了不利。应对当前氯气液化处理进行详细的分析，在生产中需要合理选择设备，明确生产的流程，按照要求进行操作。在液化过程中，需要控制相关的因素，包括进气温度以及尾气的纯度等，通过合理控制这些因素能够有效地改善液化效率。在尾气纯度较低的情况下液化效率会得到提升，进而更好地满足生产的需求。

参考文献

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