CN103771361B - 一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法。所述方法包括以下步骤：在蒸发器中加热液氯以形成包含三氯化氮和氯气的混合气体；将所述混合气体送入缓冲罐；然后，将所述缓冲罐内的混合气体送入氯气使用系统；其中，所述混合气体中的部分三氯化氮以液体或固体形态富集在缓冲罐内，当缓冲罐内的三氯化氮达到预定量时，停止使用蒸发器和缓冲罐，并向缓冲罐内加入碱液浸泡，以分解缓冲罐中的三氯化氮；分解反应完成后，打开缓冲罐上的排污阀门进行排污。本发明在液氯蒸发过程中，通过定期打开缓冲罐加入碱液进行浸泡清除罐内积存的三氯化氮，可有效防止液氯蒸发气化过程中三氯化氮的富集及可能引起的爆炸等危险，实现安全生产。

Description

一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，更具体地讲，涉及一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法。
背景技术
在氯的生产过程中，会产生少量副产物三氯化氮（NCl3），并且氯产物通常作为液体供应，但是最终用户通常需要在使用前将液氯蒸发。而三氯化氮是不稳定化合物，其在气相中体积分数达5～6%时有爆炸危险；对热、震动、光、撞击、摩擦、火花等相当敏感，极易分解发生爆炸；与臭氧、氧化氮、油脂或有机物接触可促发爆炸；在阳光或镁光直接照射下瞬间就会发生爆炸；在60℃时，在震动或超声波条件下分解爆炸的温度超过1000℃。国内曾有多家企业发生过由三氯化氮引发的爆鸣和爆炸事故，造成有毒气体外泄，厂房、设备、管线损坏，甚至人员伤亡。因此，三氯化氮作为液氯生产、使用系统中的重要不安全物质，对液氯的生产、使用构成了极大威胁。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
本发明的目的之一在于提供一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法，以解决液氯蒸发过程中因三氯化氮富集形成的安全隐患。
为了实现上述目的，本发明提供了一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法。所述方法包括以下步骤：在蒸发器中加热液氯以形成包含三氯化氮和氯气的混合气体；将所述混合气体送入缓冲罐；然后，将所述缓冲罐内的混合气体送入氯气使用系统；其中，所述混合气体中的三氯化氮以液体或固体形态富集在缓冲罐内，当缓冲罐内的三氯化氮达到预定量时，停止使用蒸发器和缓冲罐，并向缓冲罐内加入碱液浸泡，以分解缓冲罐中的三氯化氮；分解反应完成后，打开缓冲罐上的排污阀门进行排污。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述预定量的三氯化氮为1～1.7Kg。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述碱液的质量百分浓度不超过15%。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述碱液的质量百分浓度为5～10%。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述碱液可以为氢氧化钠水溶液。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述方法还可以包括在所述浸泡步骤中，通入压缩空气对所述缓冲罐内的溶液体系进行搅拌。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述压缩空气的压力为0.15～0.2MPa。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述搅拌步骤的频率可以为每小时搅拌一次，并且每次搅拌的时间可以为5～10分钟。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述方法还可以包括在所述排污步骤之后，对所述缓冲罐进行冲洗和吹干处理，然后使用如上所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法进行下一次的蒸发。
根据本发明的的含三氯化氮的液氯的一个实施例，所述蒸发器可以为盘管式蒸发器。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：在液氯蒸发过程中，通过定期打开缓冲罐加入碱液进行浸泡清除罐内积存的三氯化氮，可有效防止液氯蒸发气化过程中三氯化氮的富集及可能引起的爆炸等危险，实现安全生产。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的含三氯化氮的液氯的蒸发方法。
根据本发明示例性实施例的含三氯化氮的液氯的蒸发方法包括以下步骤：在盘管式蒸发器中加热液氯以形成包含三氯化氮和氯气的混合气体；将所述混合气体送入缓冲罐；然后，将所述缓冲罐内的混合气体送入氯气使用系统。
其中，所述混合气体中的三氯化氮容易以液体或固体形态富集在缓冲罐内，当缓冲罐内的三氯化氮的积存量达到预定量时，停止使用蒸发器和缓冲罐，并向缓冲罐内加入质量百分浓度为5～10%的碱液（例如，氢氧化钠水溶液）浸泡，以分解缓冲罐中的三氯化氮；分解反应完成后，打开缓冲罐底部的排污阀门进行排污；然后，用工业新水对缓冲罐进行冲洗，直至冲洗水的pH值在6～9并且肉眼观察缓冲罐内无杂物，再用压缩空气将缓冲罐吹干，重新投入液氯蒸发生产系统，以备下一次的蒸发过程使用。
缓冲罐内的三氯化氮积存量可以根据三氯化氮的分离系数、液氯量和液氯中的三氯化氮含量计算，具体地，三氯化氮的分离系数为6～10，即气相氯中NCl3含量为1时，液相氯中三氯化氮含量为6～10，由此确定了加入蒸发器的液氯量，就可以确定缓冲罐内的三氯化氮的积存量。发明人经大量生产实践发现，当液氯中三氯化氮含量为10ppm，蒸发1000吨液氯积存在缓冲罐的三氯化氮量为1～1.7Kg，此时需要对缓冲罐内富集三氯化氮进行处理，以消除三氯化氮蒸发过程三氯化氮在缓冲罐聚集发生爆炸的危险，从而确保液氯蒸发过程的生产安全。
另外，在对缓冲罐内的富集三氯化氮进行处理时，优选质量百分浓度不超过15%的碱液，以避免在处理三氯化氮的过程中产生较多的热量，降低安全风险。若浸泡用的碱液浓度超过15%，则在处理三氯化氮的过程中将产生较多的热量，安全风险增大。更进一步优选地，可以将碱液质量百分浓度控制10%以内。在本实施例中采用的碱液百分浓度为5～10%，若碱液浓度低于5%时，反应效果低，时间长。
此外，在浸泡步骤中，还可以通入压力为0.15～0.2MPa的压缩空气对所述缓冲罐内的溶液体系进行搅拌，搅拌的频率为每小时搅拌一次，并且每次搅拌的时间为5～10分钟，以利于三氯化氮与碱液发生化学反应。
根据本发明，在液氯蒸发过程中，通过定期打开缓冲罐加入碱液进行浸泡清除罐内积存的三氯化氮，可防止三氯化氮蒸发过程三氯化氮在缓冲罐聚集发生爆炸的危险，从而确保液氯蒸发过程的生产安全，并避免了直接开启缓冲罐底部排污阀门时罐内富集的三氯化氮可能引起的爆炸。具有可操作性强，安全系数高等优点。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.一种含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在蒸发器中加热液氯以形成包含三氯化氮和氯气的混合气体；
将所述混合气体送入缓冲罐；
然后，将所述缓冲罐内的混合气体送入氯气使用系统；
其中，所述混合气体中的三氯化氮以液体或固体形态富集在缓冲罐内，当缓冲罐内的三氯化氮达到预定量时，停止使用蒸发器和缓冲罐，并向缓冲罐内加入碱液浸泡，以分解缓冲罐中的三氯化氮；分解反应完成后，打开缓冲罐上的排污阀门进行排污；
所述碱液的质量百分浓度不超过15％。
2.根据权利要求1所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述预定量的三氯化氮为1～1.7kg。
3.根据权利要求2所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述碱液的质量百分浓度为5～10％。
4.根据权利要求1所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠水溶液。
5.根据权利要求1所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述方法还包括在所述浸泡步骤中，通入压缩空气对所述缓冲罐内的溶液体系进行搅拌。
6.根据权利要求5所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述压缩空气的压力为0.15～0.2MPa。
7.根据权利要求5所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述搅拌步骤的频率为每小时搅拌一次，并且每次搅拌的时间为5～10分钟。
8.根据权利要求1所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述方法还包括在所述排污步骤之后，对所述缓冲罐进行冲洗和吹干处理，然后使用权利要求1所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法进行下一次的蒸发。
9.根据权利要求1所述的含三氯化氮的液氯的蒸发方法，其特征在于，所述蒸发器为盘管式蒸发器。
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