一种降低氯碱生产中三氯化氮危险性的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于氯碱生产技术领域，具体涉及一种降低氯碱生产中三氯化氮危险性的 装置及方法。
【背景技术】
[0002] 在氯碱工业生产过程中，％13是在电解饱和盐水的阳极环境下产生，是无法绝对 避免的，只能采取合理的措施降低含量，使其控制在允许的指标范围内。
[0003] NC13容易积累在液氯容器的底部且极不稳定，是液氯中的有害杂质，在稍加震动、 光照或在液氯中的浓度超过5%时就会发生爆炸性分解，威胁氯碱工业的安全生产。在容积 不变条件下，％13爆炸可达2128°C的高温和536. IMPa的高压，爆炸威力十分可怕，后果十 分严重。国内氯碱生产企业曾多次发生过因 NC13处理不当而造成的安全事故，给国家和人 民生命财产带来了巨大的损失，同时也带来了一系列的环境污染问题，因此合理有效地降 低％13的危险性是氯碱工业生产面临的难题。目前国内普遍采用氯水洗涤法，即通过氯水 中的次氯酸和盐酸洗涤来自电解系统的大量氯气，以达到减小NC13含量的目的，这种方法 设备庞大，反应速率低，氯水喷淋量大，处理NC13的效率低。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、设备 投资少、使用寿命长，能有效降低液氯中NC13、运行安全可靠的降低氯碱生产中三氯化氮危 险性的装置。
[0005] 本发明的另一个目的是为了提供一种降低氯碱生产中三氯化氮危险性的方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种降低氯碱生产中三氯化氮危 险性的装置，包括收集槽与中和罐，所述收集槽的中上部设有与NC13排放管连接的NC1 3入 口，所述收集槽顶部设有排气口，所述收集槽底部设有NC13出口，所述NC13出口通过管道与 设置在中和罐上部的％13进口相连，所述中和罐上部还设有工业水进口、废气出口和NaOH 进口，所述中和罐底部设有中和液出口，所述中和液出口通过管道与中和液栗连接，所述中 和液栗通过管道与氯碱系统内部连接。
[0007] 进一步地，所述NC13排放管与N 2吹扫管连通，所述NC1 3排放管上设有NC1 3排放 阀，所述N2吹扫管上设有N 2吹扫阀。
[0008] 进一步地，所述收集槽上部设有液位计和压力表。
[0009] 进一步地，所述收集槽包括上封头、筒体和折边锥形下封头，所述上封头与筒体通 过法兰连接，所述折边锥形下封头与筒体焊接，所述筒体上部设有NC13入口，所述上封头上 设有收集槽液位计和压力表，所述上封头顶部设有排气口，所述折边锥形下封头底部设有 NC13出口。
[0010] 进一步地，所述NC13出口与中和罐上部的NC1 3进口相连的管道上设有取样口，所 述取样口处设有取样阀，所述NC13出口设有NC1 3控制阀。
[0011] 进一步地，与排气口连接的管道上设有排气阀。
[0012] 进一步地，所述中和罐侧下部设有液位计。
[0013] 进一步地，与工业水进口连接的管道上设有工业水加入阀，与NaOH进口连接的管 道上设有NaOH加入阀。
[0014] 进一步地，所述中和液出口与中和液栗连接的管道上设有中和液栗入口阀，所述 中和液栗与氯碱系统内部连接的管道上设有中和液控制阀。
[0015] -种降低氯碱生产中三氯化氮危险性的方法，该方法包括以下步骤： A、 NC13排放：打开NC1 3排放阀，根据压力表和液位计的指示，将NC1 3和液氯的混合液 通过^13排放管排放至收集槽中，排放的同时打开收集槽顶部的排气阀，排放完毕后关闭 NC13排放阀，打开N 2吹扫管上的N 2吹扫阀，对NC13排放管中残余的NC1 3进行吹扫； B、 物理沉降：利用NC13和液氯密度的差异，将排入到收集槽中的NC13和液氯的混合液 净置半小时，以保证密度较重的NC13靠重力作用沉淀到收集槽的折边锥形下封头内； C、 吸收液配置：通过工业水进口和NaOH进口向中和罐中分别加入工业水和NaOH，配置 成质量浓度为15%~20%的吸收液，根据中和罐液位计指示，保持中和罐中的吸收液液位为 容积的1/2~2/3 ; D、 化学吸收：打开NC13控制阀，通过重力作用缓慢地将NC13输送至中和罐，使之与吸收 液反应，其原理为NaOH与NC13水解产生的HC10发生反应，从而促使NC1 3进一步水解产生 NH3，反应方程如下
总反应式：
为保证中和罐中的气液平衡和反应速率，反应过程中的气相产物NHjP氯气从废气出 口排出进行吸收处理； E、 分析化验：在关闭NC13控制阀之前从取样口取样，取样完毕后关闭收集槽顶部的排 气阀，用比色法分析冗13的质量百分比含量是否< 0. 5%，若含量超标则需要增加 NC13排放 的频次； F、 中和液回收：打开中和液栗入口阀和中和液控制阀，将与NC13反应后的中和液通过 中和液栗输送至氯碱系统内部再次用以吸收废氯气。
[0016] 本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明基于冗13易积累在液氯中，且在 酸性或碱性介质中分解的原理，用氯碱系统自产的NaOH配置成一定浓度的吸收液与液氯 中的NC13反应，同时吸收后的中和液送往氯碱系统内部继续吸收废氯气的思路，以达到氯 碱生产中降低冗13危险性和资源化的目的。本发明设备占地面积小、结构简单、设备投资 小，使用寿命长；工艺流程短，控制点较少，工作方法操作简便，运行安全稳定，中和液可再 次利用，能有效地处理液氯中的NC13，为氯碱系统的安全稳定运行提供强有力的保障。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明收集槽的结构示意图。
[0018] 本发明附图标记含义如下：1、队吹扫阀；2、NC1 3排放阀；3、排气阀；4、收集槽液位 计；5、压力表；6、收集槽；7、NCy$制阀；8、取样阀；9、取样口；10、中和罐液位计；11、工业 水加入阀；12、NaOH加入阀；13、中和罐；14、中和液栗入口阀；15、中和液栗；16、中和液控 制阀；17、％13排放管；18、NC13 入口；19、排气口；20、NC13出口；21、NC13 进口；22、工业水进 口；23、废气出口；24、NaOH进口；25、中和液出口；26、队吹扫管；27、上封头；28、筒体；29、 折边锥形下封头；30、法兰。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0020] 实施例1 如图1-2所示，一种降低氯碱生产中三氯化氮危险性的装置，包括材质分别选用 16MnDR和FRP/PVC-U的收集槽6与中和罐13,收集槽6包括上封头27、筒体28和锥度为 60度的折边锥形下封头29,上封头27与筒体28通过法兰30连接，折边锥形下封头29与 筒体28焊接，收集槽6的筒体28上部设有与NC13排放管17连接的NC1 3入口 18, NC1 3排 放管17与队吹扫管26连通，NC13排放管17上设有NC1 3排放阀2, N 2吹扫管26上设有N 2 吹扫阀1，收集槽6的上封头27上设有收集槽液位计4和压力表5,收集槽6的上封头27 顶部设有排气口 19,与排气口 19连接的管道上设有排气阀3,收集槽6的折边锥形下封头 29底部设有NC13出口 20，NC13出口 20通过管道与设置在中和罐13上部的NC13进口 21相 连，NC13出口 20标高高于NC13进口 21标高至少500mm，NC13出口 20与NC1 3进口 21相连 的管道上设有取样口 9,取样口 9处设有取样阀8, NC13出口 20处设有NC13控制阀7,中和 罐13上部还设有工业水进口 22、废气出口 23和NaOH进口 24,与工业水进口 22连接的管 道上设有工业水加入阀11，与NaOH进口 24连接的管道上设有NaOH加入阀12,中和罐13 侧下部设有中和罐液位计10,中和罐13底部设有中和液出口 25,中和液出口 25通过管道 与中和液栗15连接，中和液栗15通过管道与氯碱系统内部连接，中和液出口 25与中和液 栗15连接的管道上设有中和液栗入口阀14,中和液栗15与氯碱系统内部连接的管道上设 有中和液控制阀16。
[0021] 将上述降低氯碱生产