CN213208341U - 一种氯气处理过程中的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盐酸生产设备技术领域，具体公开了一种氯气处理过程中的冷却系统。包括依次连接的氯气洗涤塔、氯气冷却器、干燥塔和压缩机，干燥塔与硫酸冷却器连接，还包括储水罐，储水罐经第一管路与制冷机出口连接，第一管路上设第一阀门；硫酸冷却器经第二管路与制冷机出口连接，第二管路上设第二阀门；硫酸冷却器的出口经第三管路与储水罐连接；氯气冷却器的入口经第四管路与储水罐连接，第四管路上设第一增压泵和第四阀门；氯气冷却器的出口经第五管路与制冷机入口连接。该系统将硫酸冷却器使用后的冷媒水导入储水罐内，供氯气冷却器再利用，有效节约了能耗和水源，同时避免了氯气冷却器因温度过低氯气与水结晶而造成的堵塞问题。

Description

一种氯气处理过程中的冷却系统

技术领域

本实用新型属于盐酸生产设备技术领域，具体涉及一种氯气处理过程中的冷却系统。

背景技术

盐酸是氯化氢（HCl）的水溶液，属于一元无机强酸，工业用途广泛。盐酸主要采用电解法进行生产制备，电解法将食盐水进行电解，在阴极产生氢气，在阳极产生氯气，然后将氢气和氯气反应生成氯化氢气体，氯化氢气体被水吸收生成盐酸。在氯化氢的工业生产过程中，电解产生的氯气为高温湿氯气，需要进行洗涤、冷却，去除氯气中夹带的盐雾沫和水沫，再通过浓硫酸的吸水性进行干燥处理成合格的干氯气，然后经过氯气压缩机加压输送给后续工序。

现有生产中，高温湿氯气的处理过程主要是：经氯气洗涤塔洗涤；洗涤后排出的湿氯气进入氯气冷却器进行冷却降温，去除湿氯气中的一部分水分；再送往干燥塔，泡罩塔通过硫酸干燥进一步去除氯气中所含的水分。上述设备中，氯气冷却器和氯气干燥设备中的硫酸冷却器所用的冷媒水为同一源头冷媒水。其中，硫酸冷却器需要冷媒水温度控制在5~6℃之间，才能满足干燥指标控制需要；而氯气冷却器需要将冷媒水温度控制在9.6℃以上，才能防止氯气冷却器中氯气温度低于9.6℃时与水形成结晶，堵塞设备和管道。为保证硫酸冷却器和氯气冷却器均正常运行，同一源头的冷媒水温度需控制在5~6℃；因此，在系统开车、停车时需排掉氯气冷却器中管内的冷媒水，防止氯气在低于9.6℃时产生结晶堵塞设备和管道，影响生产安全；且运行过程中，将5~6℃的低温冷媒水用于氯气冷却器的冷却，存在大量冷能的浪费，不利于控制生产成本和节约能源。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种氯气处理过程中的冷却系统，该系统将硫酸冷却器使用后的冷媒水导入储水罐内，供氯气冷却器再利用，有效节约了能耗和水源，减少了冷能浪费，同时避免了氯气冷却器因冷媒水温度过低使氯气与水生成结晶而造成的堵塞问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种氯气处理过程中的冷却系统，包括依次连接的氯气洗涤塔、氯气冷却器、干燥塔和压缩机，所述干燥塔与硫酸冷却器相连接，其特征在于，还包括储水罐，所述储水罐的入水口经第一管路与制冷机出口连接，所述第一管路上设有第一阀门；所述硫酸冷却器的冷媒水入口经第二管路与制冷机出口连接，所述第二管路上设有第二阀门；所述硫酸冷却器的冷媒水出口经第三管路与储水罐的入水口连接；所述氯气冷却器的冷媒水入口经第四管路与所述储水罐的出水口连接，所述第四管路上设有第一增压泵和第四阀门；所述氯气冷却器的冷媒水出口经第五管路与制冷机入口连接。

在本申请公开的一个实施例中，还设有第六管路，所述第六管路连接硫酸冷却器的冷媒水出口和制冷机入口；所述第三管路上设有第三阀门，第六管路上设有第六阀门。

硫酸冷却器排出的冷媒水既可排至储水罐，也可经第六管路直接排至制冷机入口。

在本申请公开的一个实施例中，还包括第七管路，所述第七管路连接储水罐的出水口和硫酸冷却器的冷媒水入口，所述第七管路上设有第二增压泵和第七阀门。

在本申请公开的一个实施例中，还包括第八管路，所述第八管路连接制冷机出口和氯气冷却器的冷媒水入口，所述第八管路上设有第八阀门。

设置第八管路，可将制冷机排出的冷媒水直接用于氯气冷却器；当储水罐内冷媒水温度过高，不能满足氯气冷却器的冷却要求时，可开启第八阀门利用制冷机排出的低温冷媒水进行温度调节。

在本申请公开的一个实施例中，所述氯气冷却器的氯气出口端设有温度监测器，所述温度监测器与所述第四阀门和第八阀门相关联。

在本申请公开的一个实施例中，所述储水罐内设有温度监测器和液位监测器，所述温度监测器和液位监测器与所述第一阀门相关联。

在本申请公开的一个实施例中，所述储水罐的上部设有溢流口，下部设有排水口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的氯气处理过程中的冷却系统，其制冷机排出的5~6℃的冷媒水，供给硫酸冷却器使用，硫酸冷却器使用后排出的8~9℃的冷媒水经第三管路回收至储水罐中，储水罐中的冷媒水再用于供给氯气冷却器使用；即将硫酸冷却器使用后的冷媒水导入储水罐内，供氯气冷却器再利用。使得进入氯气冷却器的冷媒水温度偏高，避免了氯气冷却器因冷媒水温度过低，而使其内流经的氯气产生Cl.8H2O结晶造成设备管路堵塞的问题。该冷却水系统合理利用了硫酸冷却器和氯气冷却器所需的温度差异，将硫酸冷却器与氯气冷却器的冷媒水通路串联设置，有效利用了冷媒水的冷能，减少了水源的使用，提高了冷能利用率，节约了能耗和水源，同时有效避免了氯气冷却器因冷媒水温度过低产生Cl.8H2O结晶而造成的堵塞问题；减少了开车、停车时排放氯气冷却器中冷媒水的操作，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中实施例一的结构示意图。

图2为本申请中实施例二的结构示意图。

附图标记：

1、氯气洗涤塔；2、氯气冷却器；21、第四管路；211、第一增压泵；212、第四阀门；22、第五管路；23、第八管路；231、第八阀门；24、第一温度监测器；3、干燥塔；4、压缩机；5、硫酸冷却器；51、第二管路；511、第二阀门；52、第三管路；521、第三阀门；53、第六管路；531、第六阀门；54、第七管路；541、第二增压泵；542、第一阀门；6、储水罐；61、第一管路；611、第一阀门；62、溢流口；63、排水口；71、制冷机出口；72、制冷机入口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例一

参阅附图1，本实用新型实施例提供了一种氯气处理过程中的冷却系统，该冷却系统包括氯气洗涤塔1、氯气冷却器2、干燥塔3、压缩机4、硫酸冷却器5和储水罐6等。

其中，氯气洗涤塔1、氯气冷却器2、干燥塔3和压缩机4经氯气管路依次连接；硫酸冷却器5的硫酸管路与干燥塔3连接，为干燥塔3提供冷却的硫酸，用于干燥氯气。

储水罐6用于储存冷媒水，制冷机用于对冷媒水进行循环制冷。储水罐6的入水口经第一管路61与制冷机出口71连接，第一管路61上设有第一阀门611，用于控制向储水箱6内注入低温冷媒水。

硫酸冷却器5的冷媒水入口经第二管路51与制冷机出口71连接，第二管路51上设有第二阀门511；硫酸冷却器5的冷媒水出口经第三管路52与储水罐6的入水口连接。制冷机可为硫酸冷却器5直接提供5~6℃的冷媒水，硫酸冷却器5使用后的冷媒水（温度约8~9℃）经第三管路52回收至储水罐6中，以备氯气冷却器2使用。

氯气冷却器2的冷媒水入口经第四管路21与储水罐6的出水口连接，该第四管路21上设有第一增压泵211和第四阀门212；氯气冷却器2的冷媒水出口经第五管路22与制冷机入口72连接。第一增压泵211将储水罐6内的冷媒水泵至氯气冷却器2，为氯气冷却器2提供所需冷媒水；经氯器冷却器2使用后的冷媒水导回至制冷机中，进行制冷循环利用。

在本申请公开的一个实施例中，该氯气冷却器2的氯气出口端管路上设有第一温度监测器24，该第一温度监测器24可实时检测经氯气冷却器2冷却后的氯气的温度。第一温度监测器24与第四管路21上的第四阀门212相关联。根据第一温度监测器24检测到的氯气温度，可对氯气冷却器2冷媒水入口端进入的冷媒水流量进行控制，以保证流经氯气冷却器2的氯气达到工艺所需的冷却效果。即当第一温度监测器24检测到的氯气温度高于预设值时，控制第四阀门212的开度，增大进入氯气冷却器2的冷媒水流量；相反的，当第一温度监测器24检测到的氯气温度低于预设值时，控制第四阀门212的开度，减小进入氯气冷却器2的冷媒水流量。

在本申请公开的一个实施例中，其储水罐6内设有第二温度监测器和液位监测器等，且第二温度监测器和液位监测器均与第一管路61上的第一阀门611相关联。储水罐6的上部设有溢流口62，下部设有排水口63。第二温度监测器实时检测储水罐6内的冷媒水温度，以保证冷媒水温度适合氯气冷却器2的需求。液位监测器检测储水罐6内的冷媒水液位信息，防止冷媒水液位过低或过高，影响冷却系统正常运行。当第二温度监测器检测到的温度高于阈值时，开启第一阀门611，由制冷机出口71直接导入低温冷媒水对储水罐6内的冷媒水温度进行调节，反之关闭第一阀门611；当液位监测器检测到液位过低时，开启第一阀门611向储水罐6补充冷媒水，反之关闭第一阀门611，开启溢流口61阀门。

实施例二

参阅附图2，本实用新型实施例提供了一种氯气处理过程中的冷却系统。该冷却系统包括实施例一描述的设备和连接关系，且在实施例一的基础上增加了第六管路53。

其中，第六管路53连接硫酸冷却器5的冷媒水出口端和制冷机入口72，第六管路53上设有第六阀门531。硫酸冷却器5排出的冷媒水除可排入储水罐6外，还可排至制冷机进行循环制冷。相应的，连接硫酸冷却器5的冷媒水出口与储水罐6入水口的第三管路52上设有第三阀门521。通过控制第三阀门521和第六阀门531的开启、关闭及开度，可控制硫酸冷却器5排出的冷媒水的去向。

在本申请公开的一个实施例中，还设有第七管路54。该第七管路54连接储水罐6的出水口和硫酸冷却器5的冷媒水入口，第七管路54上设有第二增压泵541和第七阀门542。可由储水罐6向硫酸冷却器5提供冷媒水。其中，第七阀门542可与第二增压泵541、第二阀门511、第三阀门521及第六阀门531联动。

在本申请公开的一个实施例中，还设有第八管路23。该第八管路23连接制冷机出口71和氯气冷却器2的冷媒水入口，第八管路23上设置有第八阀门231。设置第八管路23，可将制冷机排出的冷媒水直接用于氯气冷却器2。当出现储水罐6内冷媒水温度过高，不能满足氯气冷却器2的冷却要求时，可开启第八阀门231，启用第八管路23，利用制冷机出口71排出的低温冷媒水调节进入氯气冷却器2的冷媒水温度。该第八阀门23可与第一温度监测器24、第四阀门212相关联，根据第一温度监测器24检测的氯气温度信息，调节第八阀门23和第四阀门212的开度，使氯气冷却器2正常运行。

在上文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

Claims (7)

1.一种氯气处理过程中的冷却系统，包括依次连接的氯气洗涤塔（1）、氯气冷却器（2）、干燥塔（3）和压缩机（4），所述干燥塔（3）与硫酸冷却器（5）相连接，其特征在于，还包括储水罐（6），所述储水罐（6）的入水口经第一管路（61）与制冷机出口（71）连接，所述第一管路（61）上设有第一阀门（611）；所述硫酸冷却器（5）的冷媒水入口经第二管路（51）与制冷机出口（71）连接，所述第二管路（51）上设有第二阀门（511）；所述硫酸冷却器（5）的冷媒水出口经第三管路（52）与储水罐（6）的入水口连接；所述氯气冷却器（2）的冷媒水入口经第四管路（21）与所述储水罐（6）的出水口连接，所述第四管路（21）上设有第一增压泵（211）和第四阀门（212）；所述氯气冷却器（2）的冷媒水出口经第五管路（22）与制冷机入口（72）连接。

2.根据权利要求1所述的氯气处理过程中的冷却系统，其特征在于，还设有第六管路（53），所述第六管路（53）连接硫酸冷却器（5）的冷媒水出口和制冷机入口（72）；所述第三管路（52）上设有第三阀门（521），第六管路（53）上设有第六阀门（531）。

3.根据权利要求1或2所述的氯气处理过程中的冷却系统，其特征在于，还包括第七管路（54），所述第七管路（54）连接储水罐（6）的出水口和硫酸冷却器（5）的冷媒水入口，所述第七管路（54）上设有第二增压泵（541）和第七阀门（542）。

4.根据权利要求1所述的氯气处理过程中的冷却系统，其特征在于，还包括第八管路（23），所述第八管路（23）连接制冷机出口（71）和氯气冷却器（2）的冷媒水入口，所述第八管路（23）上设有第八阀门（231）。

5.根据权利要求4所述的氯气处理过程中的冷却系统，其特征在于，所述氯气冷却器（2）的氯气出口端设有第一温度监测器（24），所述第一温度监测器（24）与所述第四阀门（212）和第八阀门（231）相关联。

6.根据权利要求1或5所述的氯气处理过程中的冷却系统，其特征在于，所述储水罐（6）内设有第二温度监测器和液位监测器，所述第二温度监测器和液位监测器与所述第一阀门（611）相关联。

7.根据权利要求6所述的氯气处理过程中的冷却系统，其特征在于，所述储水罐（6）的上部设有溢流口（62），下部设有排水口（63）。

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