CN203384640U

CN203384640U - 一种小流量液氯安全气化装置

Info

Publication number: CN203384640U
Application number: CN201320414836.7U
Authority: CN
Inventors: 谢建勇; 陈小明
Original assignee: ZHEJIANG YONGQIANG QUARTZ SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG YONGQIANG QUARTZ SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-07-12

Abstract

一种小流量液氯安全气化装置，属于液氯气化装置技术领域。其特征在于包括液氯钢瓶，液氯钢瓶安装在带钢瓶渗漏报警的液氯钢瓶秤上，液氯钢瓶减压器一端与液氯钢瓶连接，液氯钢瓶减压器另一端与连接管连接，连接管另一端与缓冲罐的进气管连接，缓冲罐顶部设置出气管。上述一种小流量液氯安全气化装置，可以对小流量的用氯设备进行安全供气，防止了液氯气化过程中三氯化氮的富集，并能及时、准确地预警液氯及其钢瓶是否渗漏，为及时对警情处置提供了准确信息。

Description

一种小流量液氯安全气化装置

技术领域

本实用新型属于液氯气化装置技术领域，具体为一种小流量液氯安全气化装置。

背景技术

氯气（Cl₂）在工业生产中应用广泛，不但可直接用于杀菌消毒及漂白，而且也是医药、农药和化工等行业的重要原料；但同时由于氯气是一种具强烈刺激性气味的有毒气体，其安全使用一直受到广泛关注；液氯作为氯气的液态形式，它更便于对氯气的储存和运输，但在实际使用时一般需将液氯气化为氯气再供设备使用。从液态氯到气态氯的气化过程，不但要防止氯气的渗漏，而且还要关注气化过程中液氯中共存的微量三氯化氮的富集情况，当三氯化氮富集到一定程度（超过5%），不管是在液氯钢瓶中富集还是在气化装置中富集，都很容易引起爆炸，对人员和环境造成危害。

目前与液氯气化相关的专利有数十项，这些专利均是针对大流量用气设备而设计的，为了获得单位时间内充足的氯气流量，无一例外均是采用加热的方式（汽化器）来加快液氯的气化速率，这种人工加热的方式势必打破三氯化氮在液相（氯）和气相（氯）间的平衡，改变其配分系数，造成三氯化氮在液相（氯）或气相（氯）中的富集，这种富集不管是发生在钢瓶内还是在气化装置内都是非常危险的。

另外，目前对液氯气化场所的预警均是采用对空气中氯气（Cl₂）浓度的监控来进行的，一旦出现警情，并不能立即获得是液氯钢瓶渗漏还是气化装置（包括管路）泄漏的准确信息，而必须通过一定方法来判别出现渗漏的是钢瓶还是气化装置（包括管路），然后再根据判别结果采取不同的排险处理方式，危急抢险时间上会有所耽搁。此外，没有检索到针对小流量（<2kg/h）用氯设备的液氯气化装置。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于设计提供一种小流量液氯安全气化装置的技术方案，可以对小流量的用氯设备进行安全供气，防止了液氯气化过程中三氯化氮的富集，并能及时、准确地预警液氯是否渗漏，为及时对警情处置提供了准确信息。

所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于包括液氯钢瓶，液氯钢瓶安装在带钢瓶渗漏报警的液氯钢瓶秤上，液氯钢瓶减压器一端与液氯钢瓶连接，液氯钢瓶减压器另一端与连接管连接，连接管另一端与缓冲罐的进气管连接，缓冲罐顶部设置出气管。

所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于所述的出气管上设置管道氯气压力表、针阀、出气逆止阀；所述的进气管上设置进气逆止阀。

所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于缓冲罐底部设置排污口，顶部设置安全阀。

所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于缓冲罐底部配合设置支架。

所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于所述的连接管采用内衬聚四氟乙烯不锈钢软管制成，所述的进气管、出气管均采用钢衬聚四氟乙烯管制成。

所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于所述的针阀为钢衬聚四氟乙烯针阀，所述的出气逆止阀为钢衬聚四氟乙烯逆止阀，所述的进气逆止阀为钢衬聚四氟乙烯逆止阀。

上述的带钢瓶渗漏报警的液氯钢瓶秤上设置了报警装置。由于液氯生产过程中含有微量的三氯化氮，当三氯化氮浓度达到一定量值（5%）后极易引起爆炸，为了避免因液氯不断气化而造成钢瓶内剩余液氯中三氯化氮浓度超标（>5%），钢瓶内必须保留一定重量的液氯，钢瓶秤具有重量报警功能，即当钢瓶及其中液氯总重量低于一定量值时钢瓶秤报警；除重量报警外，本实用新型在钢瓶秤上增加了钢瓶渗漏报警装置，其基本原理为根据单位时间内需气化的液氯量确定每分钟允许钢瓶重量减少的量值（即确定液氯钢瓶重量降低速率），一旦某段时间内出现钢瓶重量减少量值持续超过设定的量值（即钢瓶重量降低速率持续超过设定速率），就说明液氯钢瓶出现了渗漏，钢瓶秤报警；之所以要观察重量减少量值超标是否持续出现一段时间，主要是防止因某些不确定的因素引起的重量突然减少出现误报警，本实用新型设置1-5min内钢瓶重量减少量值持续出现超过设定量值时，钢瓶秤报警，这样既防止了误报警，又能在真出现钢瓶渗漏时较及时地提供预警、而渗漏的氯气量又不太多；同时，如果钢瓶重量减少量值超过设定量值的数倍，液氯钢瓶秤立即报警，本实用新型设置钢瓶重量减少量值超过设定量值3倍时，钢瓶秤立即报警，使钢瓶渗漏量得到及时控制。

本实用新型采用自然蒸发方式对液氯进行气化。现有资料表明，我国1000kg液氯钢瓶在4oC时自然蒸发获得的供气量约为7kg/h。本实用新型设计的供气量在2kg/h以下（即小流量），以使液氯的自然蒸发量能满足用气设备的氯气流量。对液氯采取自然蒸发，最大的好处在于避免了易爆物质三氯化氮的富集。在液氯钢瓶内，除液相氯外，还存在一定量的气相氯，氯在液相和气相中分压是平衡的，而且三氯化氮在液相（氯）和气相（氯）中分压也是平衡的；如果只对钢瓶中的液氯采取减压自然气化（即自然蒸发），钢瓶中的氯将以气态方式流出钢瓶，这导致钢瓶内气相中氯和三氯化氮分压的降低，致使液相氯和液相三氯化氮通过自然蒸发的方式不断对气相进行补充，以使氯和三氯化氮在气相和液相的分压趋于平衡，由于氯和三氯化氮一直都是处于相对稳定的、趋于平衡的自然蒸发状态，三氯化氮在液相（氯）和气相（氯）中的配分系数没有改变，因此不管是在气相氯和液相氯中均不会出现三氯化氮富集现象，避免了液氯气化过程中最大的不安全因素：易爆物质三氯化氮的富集。

所述的聚四氟乙烯(简称F4)为当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，它能在任何种类化学介质中长期使用，F4软管已经广泛用于输送各种高危险性、高腐蚀性的气态或液态物料，本实用新型所有与氯气（或液氯）相接触的部件均采用钢衬（或内衬）聚四氟乙烯结构，以确保设备的防腐效果。

上述一种小流量液氯安全气化装置，可以对小流量的用氯设备进行安全供气，防止了液氯气化过程中三氯化氮的富集，并能及时、准确地预警液氯及其钢瓶是否渗漏，为及时对警情处置提供了准确信息。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-液氯钢瓶、2-带钢瓶渗漏报警的液氯钢瓶秤、3-液氯钢瓶减压器、4-连接管、5-进气管、6-进气逆止阀、7-缓冲罐、8-安全阀、9-出气管、10-出气逆止阀、11-针阀、12-管道氯气压力表、13-排污口、14-支架。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示，该小流量液氯安全气化装置包括液氯钢瓶1，液氯钢瓶1安装在带钢瓶渗漏报警的液氯钢瓶秤2上，液氯钢瓶减压器3一端通过螺帽与液氯钢瓶1连接，液氯钢瓶减压器3另一端通过法兰与连接管4连接，连接管4另一端与缓冲罐7的进气管5连接，缓冲罐7顶部设置出气管9。所述的连接管4采用内衬聚四氟乙烯不锈钢软管制成，所述的进气管5、出气管9均采用钢衬聚四氟乙烯管制成。本实用新型使用连接管4来连接液氯钢瓶减压器3与缓冲罐7，该连接管4同时也起到了使流出钢瓶的氯气进一步气化的功效。

本实用新型设置液氯钢瓶减压器3，可以控制钢瓶中氯的蒸发量；液氯钢瓶减压器3还设计了一个N₂吹扫接口，以便在关闭钢瓶总阀、停止供气后，对减压器以及相应管道、气化装置利用N₂进行吹扫，减少对减压器和气化装置的腐蚀。为了防止自然蒸发的氯气中万一携带极少量、极细小的液相氯（气化不充分）直接进入用氯设备，本实用新型设计了一个小容量的缓冲罐7，缓冲罐7采用钢衬F4材质，在下部的钢衬F4进气管5上设置进气逆止阀6，防止缓冲罐7内气体回流到液氯钢瓶1内。所述的出气管9上设置管道氯气压力表12、针阀11、出气逆止阀10；管道氯气压力表12用于检测对用氯设备的供气压力，针阀11是为了对氯气使用设备的氯气流量进行进一步的调控、并便于对缓冲罐的检修；出气逆止阀10是为了防止用氯设备内气体回流缓冲罐7内；为了防止缓冲罐7内万一出现的超压现象，在缓冲罐7顶部设置安全阀8进行泄压，而在缓冲罐7底部设置排污口13，对万一出现的残液进行排放。缓冲罐7底部配合设置支架14，起到支撑作用。所述的针阀11为钢衬聚四氟乙烯针阀，所述的出气逆止阀10为钢衬聚四氟乙烯逆止阀，所述的进气逆止阀6为钢衬聚四氟乙烯逆止阀。

本实用新型可以对小流量的用氯设备进行安全供气，防止了液氯气化过程中三氯化氮的富集，并能及时、准确地预警液氯及其钢瓶是否渗漏，为及时对警情处置提供了准确信息。

在使用过程中，首先将液氯钢瓶1放置于液氯钢瓶秤2的固定架上，将本实用新型的整套气化装置连接到液氯钢瓶1上，打开液氯钢瓶1的总阀门，并调节钢瓶减压器3的调节阀使钢瓶出气压力为0.2Mpa，此时由于缓冲罐7的出气管9口径大于液氯钢瓶1的出气口，氯气管道压力表12上显示的压力应该小于0.2Mpa，通过调节针阀11使用设备可获得流量稳定的氯气供应。本实用新型设定氯气钢瓶1的正常气化速率为35g/min，当液氯钢瓶1气化速率持续5min超过该设定值，液氯钢瓶秤2报警；当液氯钢瓶1气化速率超过110g/min，液氯钢瓶秤1立即报警；安装于气化操作间的氯气化学探头主要检测空气中的氯气浓度，如果只有氯气化学探头报警，说明只有氯气管道（包括气化装置）发生泄漏。本实用新型的液氯自然气化、液氯钢瓶秤2的钢瓶渗漏报警、气化装置的钢衬F4材质、缓冲罐7上的安全阀8及进气逆止阀6、出气逆止阀10为实现液氯的安全气化提供了保障。

Claims

1.一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于包括液氯钢瓶（1），液氯钢瓶（1）安装在带钢瓶渗漏报警的液氯钢瓶秤（2）上，液氯钢瓶减压器（3）一端与液氯钢瓶（1）连接，液氯钢瓶减压器（3）另一端与连接管（4）连接，连接管（4）另一端与缓冲罐（7）的进气管（5）连接，缓冲罐（7）顶部设置出气管（9）。

2.如权利要求1所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于所述的出气管（9）上设置管道氯气压力表（12）、针阀（11）、出气逆止阀（10）；所述的进气管（5）上设置进气逆止阀（6）。

3.如权利要求1所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于缓冲罐（7）底部设置排污口（13），顶部设置安全阀（8）。

4.如权利要求1所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于缓冲罐（7）底部配合设置支架（14）。

5.如权利要求1所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于所述的连接管（4）采用内衬聚四氟乙烯不锈钢软管制成，所述的进气管（5）、出气管（9）均采用钢衬聚四氟乙烯管制成。

6.如权利要求2所述的一种小流量液氯安全气化装置，其特征在于所述的针阀（11）为钢衬聚四氟乙烯针阀，所述的出气逆止阀（10）为钢衬聚四氟乙烯逆止阀，所述的进气逆止阀（6）为钢衬聚四氟乙烯逆止阀。