CN102759252A - 氯气液化中废氯的二次液化工艺及设备配置方法 - Google Patents

Abstract

一种氯气液化中废氯的二次液化工艺及设备配置方法，其中二次液化工艺是废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收，二次液化工艺穿插在氯气液化工艺而形成的最终工艺是氯气→液化→液氯＋二次液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收，设备配置方法包含制冷压缩机(1)、油分离器(2)、冷凝器(3)、氟储液器(4)、经济器(5)、油冷却器(6)、氯气液化器(7)，制冷压缩机分别与油分离器、油冷却器联接，油分离器分别与油冷却器、冷凝器联接，冷凝器与氟储液器联接，氟储液器与经济器联接，二次液化设备配置方法为二次液化工艺提供了可靠保证，能更好的对废氯进行液化再提纯。

Description

氯气液化中废氯的二次液化工艺及设备配置方法

 

技术领域

本发明属于废氯二次液化技术领域，尤其是一种氯气液化中废氯的二次液化工艺及设备配置方法。

 

背景技术

结合图1的相关部分，氯气液化的工艺设置大致为：氯气→液化→液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→尾气吸收。

上述液化工序是将电解槽产生的含有杂质的氯气经氯气压缩机送至液氯工序进行氯气液化，氯气液化后再送至液氯储槽。氯气的液化效率最高可达85%左右，而剩余约15%左右的废氯则被送至尾气吸收工序并用液碱进行吸收且中和生成次氯酸钠。

上述工艺过程产生的废氯量较大，中和生成次氯酸钠需用大量的液碱，大大增加了生产成本，以每天生产100吨氯气为例，可生成85吨左右的液氯，剩余15吨左右的废氯将进入尾气吸收工序中和生成次氯酸钠，吸收15吨废氯需40吨液碱，约合3.5万元，造成的浪费非常惊人。

截至目前，有关废氯的二次液化工艺及设备配置方法还未见相关报道。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明通过了一种氯气液化中废氯的二次液化工艺及设备配置方法，二次液化工艺包含二次液化、二次液氯、二次废氯三种工序，将三种工序融合在氯气液化工艺之中，使液氯的生产量得到大大提高，二次液化设备配置方法为二次液化工艺提供了可靠保证，降低液碱的消耗量。

        为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

        一种氯气液化中废氯的二次液化工艺，该二次液化工艺借助了氯气液化工艺，所述氯气液化工艺为：氯气→液化→液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→尾气吸收，在尾气吸收工序中用液碱对废氯进行吸收且中和生成次氯酸钠，本发明的二次液化工艺是在废氯工序后增加了二次液化、二次液氯、二次废氯三种工序，二次液化工艺如下：

废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

上述二次液化工艺穿插在所述氯气液化工艺而形成的最终工艺如下：

氯气→液化→液氯＋二次液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

废氯的二次液化温度设定在-24℃以下，通过二次液化所产生的二次废氯进入尾气吸收工序并用液碱对二次废氯进行吸收且中和生成次氯酸钠，通过二次液化所产生的二次液氯进入到液氯储槽。

       一种氯气液化中废氯的二次液化设备配置方法，该二次液化设备配置方法主要围绕二次液化工序展开，废氯的二次液化温度设定在-24℃以下，与二次液化相关的废氯、二次液氯、二次废氯、液氯储槽、尾气吸收遵循如下工艺：

废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

该二次液化设备配置方法涉及到制冷压缩机、油分离器、冷凝器、氟储液器、经济器、油冷却器、氯气液化器，制冷压缩机通入有R22 制冷剂，制冷压缩机提供给氯气液化器的二次液化温度设定在-24℃以下，其中氯气液化器分别通过管路与制冷压缩机以及经济器联接，制冷压缩机分别通过管路与油分离器以及油冷却器联接，油分离器分别通过管路与油冷却器以及冷凝器联接，冷凝器通过管路与氟储液器联接，氟储液器通过管路与经济器联接；在油冷却器和冷凝器内通入和输出有循环冷却水，所述冷却水的水温控制在32℃以下，废氯通过管路进入氯气液化器中进行二次液化产生二次液氯和二次废氯，二次液氯通过管路与液氯储槽联接，二次废氯通过管路与尾气吸收联接；氯气液化器利用制冷压缩机提供的液态氟并在所述二次液化温度下蒸发并吸收废氯中的热量，使废氯得到部分液化，同时氯气液化器蒸发出来的低压氟蒸气经制冷压缩机的压缩被压缩成高压状态，再经冷凝器和经济器冷却后将所述高压状态的液态氟送入到氟储液器以供氯气液化器循环使用；油分离器对制冷压缩机润滑油进行分离，所分离出的润滑油经油冷却器冷却后进入到制冷压缩机以供其循环使用；经氯气液化器二次液化产生的二次液氯通过管路流至液氯储槽，经氯气液化器二次液化产生的二次废氯通过管路流至尾气吸收工序并用液碱对二次废氯进行吸收中和生成次氯酸钠。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、本发明的二次液化工艺设置合理，最终工艺可以大大提高氯气液化成液氯的效率，经测算：液氯回收率由85%提高到92～95%之间，从而分别了减少氯气或是液碱的消耗，降低了生产成本。

2、本发明的二次液化设备配置方法为二次液化工艺提供了可靠保证，通过二次液化设备配置方法，能大幅度提高制冷量使废氯的液化温度达到-24℃以下，能更好的对废氯进行液化再提纯。

3、本发明的二次液化设备配置方法具有配置合理、联接紧密、无泄漏等特点，尤其是各部件之间的联接关系简单明了，氯气液化器与二次液化工艺密切相关，各部件之间相互协调为氯气液化器的液化效果提高了保证。

 

附图说明

        图1是二次液化工艺与氯气液化工艺的对比示意简图。

        图2是废氯的二次液化设备配置方法示意简图。

        图2中：1—制冷压缩机；2—油分离器；3—冷凝器；4—氟储液器；5—经济器；6—油冷却器；7—氯气液化器。

具体实施方式

     以图1中大箭头为准，大箭头之上是所述氯气液化工艺，大箭头之下是围绕本发明而形成的最终工艺，其中细实线大方框是本发明的二次液化工艺。

       本发明既包含一种氯气液化中废氯的二次液化工艺，又包含一种氯气液化中废氯的二次液化设备配置方法，所述二次液化工艺是先决条件，而所述二次液化设备配置方法是实现所述二次液化工艺的基础，因此将本发明综合称之为一种氯气液化中废氯的二次液化工艺及设备配置方法。

本发明是一种氯气液化中废氯的二次液化工艺，结合图1，该二次液化工艺借助了氯气液化工艺，所述氯气液化工艺为：氯气→液化→液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→尾气吸收，在尾气吸收工序中用液碱对废氯进行吸收且中和生成次氯酸钠。

结合图1相关部分，本发明的二次液化工艺是在废氯工序后增加了二次液化、二次液氯、二次废氯三种工序，二次液化工艺如下：

废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

上述二次液化工艺穿插在所述氯气液化工艺而形成的最终工艺如下：

氯气→液化→液氯＋二次液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

废氯的二次液化温度设定在-24℃以下，该设定温度是废氯二次液化的初始条件，通过二次液化所产生的二次废氯进入尾气吸收工序并用液碱对二次废氯进行吸收且中和生成次氯酸钠，通过二次液化所产生的二次液氯进入到液氯储槽。

通过上述所述最终工艺以及二次液化设备配置方法的协助，本发明产生的效益分析如下：

假如电解车间每天生产氯气90吨，经液化后生成液氯76.5吨约占85%，每天生成废氯13.5吨，吸收中和需用的液碱为38吨左右，约折合3.2万元。使用本发明的二次液化工艺设置方法后，废氯经二次液化后可提供二次液氯7.5吨，每天生产液氯上升到76.5+7.5=84吨约占93%左右，生成的二次废氯下降到6吨以下，中和需用的液碱也下降到了17吨左右，约折合1.45万元，比原来节省了1.75万元，每年仅液碱消耗一项将可节省630万元左右。

       通过上述分析可以明显看出：本发明的二次液化工艺设置合理，最终工艺可以大大提高氯气液化成液氯的效率，经测算：液氯回收率由85%提高到92～95%之间，从而分别了减少氯气或是液碱的消耗，降低了生产成本。

本发明又是一种氯气液化中废氯的二次液化设备配置方法，该二次液化设备配置方法主要围绕二次液化工序展开，废氯的二次液化温度设定在-24℃以下，与二次液化相关的废氯、二次液氯、二次废氯、液氯储槽、尾气吸收遵循如下工艺：

废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

结合图2，本发明的二次液化工序的设备配置方法涉及到制冷压缩机1、油分离器2、冷凝器3、氟储液器4、经济器5、油冷却器6、氯气液化器7，制冷压缩机1通入有R22 制冷剂，制冷压缩机1提供给氯气液化器7的二次液化温度设定在-24℃以下，上述各部件之间的联接关系如下：

氯气液化器7分别通过管路与制冷压缩机1以及经济器5联接，制冷压缩机1分别通过管路与油分离器2以及油冷却器6联接，油分离器2分别通过管路与油冷却器6以及冷凝器3联接，冷凝器3通过管路与氟储液器4联接，氟储液器4通过管路与经济器5联接。

氯气液化器7与上述各工序的关系如下：

在油冷却器6和冷凝器3内通入和输出有循环冷却水，所述冷却水的水温控制在32℃以下，废氯通过管路进入氯气液化器7中进行二次液化产生二次液氯和二次废氯，二次液氯通过管路与液氯储槽联接，二次废氯通过管路与尾气吸收联接。

实际上，氯气液化器7具有多个接口，比如与废氯的接口，产生二次废氯的接口，产生二次液氯的接口，与经济器5的接口，与制冷压缩机1的接口。

上述各部件之间的工作方式如下：

氯气液化器7利用制冷压缩机1提供的液态氟并在所述二次液化温度下蒸发并吸收废氯中的热量，使废氯得到部分液化，同时氯气液化器7蒸发出来的低压氟蒸气经制冷压缩机1的压缩被压缩成高压状态，再经冷凝器3和经济器5冷却后将高压状态的液态氟送入到氟储液器4以供氯气液化器7循环使用。油分离器2对制冷压缩机1润滑油进行分离，所分离出的润滑油经油冷却器6冷却后进入到制冷压缩机1以供其循环使用。经氯气液化器7二次液化产生的二次液氯通过管路流至液氯储槽，经氯气液化器二次液化产生的二次废氯通过管路流至尾气吸收工序并用液碱对二次废氯进行吸收中和生成次氯酸钠。

上述经济器5实质上是一个液体过冷器，来自冷凝器的具有高压状态的液态氟通过经济器，其中一小部分液态氟经辅助节流阀在经济器内蒸发且吸收液态氟热量以使其过冷。过冷的液态氟经主节流阀进入蒸发器蒸发就会提高单位质量液态氟的制冷量，这就要求经济器内始终维持一个中间压力，也就是要求经济器内不断产生的液态氟蒸气被连续抽走。

由于螺杆式制冷压缩机吸气和排气均是同一方向的，在制冷压缩机吸气完毕后的某一位置，增开一个补充吸气口，吸入来自经济器的液态氟蒸汽，从而完成经济器循环，使液态氟得到过冷。带有经济器补气口的螺杆制冷压缩机的运行效果，相当于一个双级压缩制冷循环，与双级制冷压缩机相比，制冷系统得到大大简化。经济器制冷循环可以大幅度提高制冷量以及制冷系数，蒸发温度愈低，效果愈明显 ，如在＋35℃至－35℃低温工况下 ，其制冷量以及制冷系数能分别提高25％和15％。

公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (2)

1.一种氯气液化中废氯的二次液化工艺，该二次液化工艺借助了氯气液化工艺，所述氯气液化工艺为：氯气→液化→液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→尾气吸收，在尾气吸收工序中用液碱对废氯进行吸收且中和生成次氯酸钠，二次液化工艺是在废氯工序后增加了二次液化、二次液氯、二次废氯三种工序，其特征是：二次液化工艺如下：

废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

上述二次液化工艺穿插在所述氯气液化工艺而形成的最终工艺如下：

氯气→液化→液氯＋二次液氯→液氯储槽和氯气→液化→废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收废氯的二次液化温度设定在-24℃以下，通过二次液化所产生的二次废氯进入尾气吸收工序并用液碱对二次废氯进行吸收且中和生成次氯酸钠，通过二次液化所产生的二次液氯进入到液氯储槽。

2. 一种氯气液化中废氯的二次液化设备配置方法，该二次液化设备配置方法主要围绕二次液化工艺展开，废氯的二次液化温度设定在-24℃以下，与二次液化相关的废氯、二次液氯、二次废氯、液氯储槽、尾气吸收遵循如下工艺：

废氯→二次液化→二次液氯→液氯储槽和废氯→二次液化→二次废氯→尾气吸收

该二次液化设备配置方法涉及到制冷压缩机(1)、油分离器(2)、冷凝器(3)、氟储液器(4)、经济器(5)、油冷却器(6)、氯气液化器(7)，制冷压缩机(1)通入有R22 制冷剂，制冷压缩机(1)提供给氯气液化器(7)的二次液化温度设定在-24℃以下，其特征是：氯气液化器(7)分别通过管路与制冷压缩机(1)以及经济器(5)联接，制冷压缩机(1)分别通过管路与油分离器(2)以及油冷却器(6)联接，油分离器(2)分别通过管路与油冷却器(6)以及冷凝器(3)联接，冷凝器(3)通过管路与氟储液器(4)联接，氟储液器(4)通过管路与经济器(5)联接；在油冷却器(6)和冷凝器(3)内通入和输出有循环冷却水，所述冷却水的水温控制在32℃以下，废氯通过管路进入氯气液化器(7)中进行二次液化产生二次液氯和二次废氯，二次液氯通过管路与液氯储槽联接，二次废氯通过管路与尾气吸收联接；氯气液化器(7)利用制冷压缩机(1)提供的液态氟并在所述二次液化温度下蒸发并吸收废氯中的热量，使废氯得到部分液化，同时氯气液化器(7)蒸发出来的低压氟蒸气经制冷压缩机(1)的压缩被压缩成高压状态，再经冷凝器(3)和经济器(5)冷却后将所述高压状态的液态氟送入到氟储液器(4)以供氯气液化器(7)循环使用；油分离器(2)对制冷压缩机(1)润滑油进行分离，所分离出的润滑油经油冷却器(6)冷却后进入到制冷压缩机(1)以供其循环使用；经氯气液化器(7)二次液化产生的二次液氯通过管路流至液氯储槽，经氯气液化器二次液化产生的二次废氯通过管路流至尾气吸收工序并用液碱对二次废氯进行吸收中和生成次氯酸钠。