一种液氯生产排污装置的制作方法

本实用新型涉及一种排污装置，特别涉及一种液氯生产排污装置。

背景技术：

液氯生产是通过低温低压液化，离子膜电解槽电解出高温氯气，冷却干燥后送来氯气液化。氯气经过冷凝器被液化，液氯和未液化气体进入气液分离器。分离后液氯去灌装，气体送去碱吸收或燃烧。气液分离器底部聚集杂质需要定期排污，以保障液氯成品质量和生产安全。

液氯排污系统主要作用是：从气液分离器底部，将随氯气一起进入低温低压的氟利昂液化系统内比重较大的杂质排出，提高液氯成品品质。液氯中的杂质有氯化钠、硫酸钠、有机物、氯化铁、硫酸酸雾和三氯化氮等等。氯气经过冷凝器降温液化，在气液分离器处排污分离，最后由屏蔽泵输送至下游工序。

原有的液氯排污系统（如图1所示）主要是由碳钢材质的排污处理罐和水封槽构成，在排污处理罐中加入32%烧碱与排污出来的液态氯进行反应，为防止气体泄漏设正压水封保护，反应后生成次氯酸钠送到次氯酸钠产品罐区，气体送去燃烧和无害处理。现有结构的液氯排污系统自投用以来检修频繁，腐蚀严重，管道也经常更换。排污系统出问题的原因是：排污排出的液态氯直接进入排污处理罐与碱液直接反应，反应放热巨大，罐内压力波动大，水封经常喷水。若操作不当排氯过多水封还会漏氯气，连接水封的塑料管道损坏。

碳钢罐体长期存放烧碱，排出液氯与碱液反应后生成的次氯酸钠、氯化钠对罐体腐蚀很大，罐体很容易被腐蚀变薄、穿孔，排污处理罐一般只能使用一、两年，更换罐体成本高。同时，排污管插入碱液的气液界面以下，管道腐蚀也很大。当管道有穿孔时，氯气进入排污罐来不及与碱液反应直接从孔洞冲入水封，甚至冲破水封进入空气中造成氯气泄漏。

氯气在生产液氯产品时，也会生产次氯酸钠产品。多次排污后在排污处理罐内生成的次氯酸钠作为产品送往氯处理罐区的次氯酸钠成品罐中。但因为排污处理罐体是碳钢材质，与罐内介质会反应生成三价铁离子，造成罐区合格次氯酸钠铁离子超标、颜色发红，影响整槽次氯酸钠的产品质量。于是，排污产生的次氯酸钠通入的整个成品罐中的次氯酸钠都只能按次品销售。有人曾尝试用氢氧化钙吸收液氯，但液氯排污的反应量大，很容易饱和逸出，故不可行。

碱液直接吸收液氯反应剧烈，产生高温、压力波动，所以排污处理罐体不能使用upvc-玻璃钢材质。upvc-玻璃钢材质能耐腐蚀，但不适于高温、低温下使用，强度也不适合。若用在该工况，罐体有破裂的风险。

故需要研发一种新的液氯生产排污装置，能够解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种液氯生产排污装置，该装置能够延长碳钢排污罐的使用寿命，不用反复维修、反复更换设备，降低了固定资产投入和维护成本，解决了上述现有技术存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种液氯生产排污装置，包括碳钢排污罐、碳钢牺牲罐和碱吸收塑料槽，所述碳钢排污罐上分别设置有与液氯气液分离器底部连通的排污管道、与盐酸工段连通的液化尾气管道和与事故氯系统连通的氯气泄压管道，所述排污管道上安装有排污阀，液化尾气管道上安装有气相阀，氯气泄压管道上安装有泄压阀，所述碳钢排污罐和碳钢牺牲罐之间通过隔断阀连接，碳钢牺牲罐底部设置有延伸至碱吸收塑料槽内的液氯排余管道，液氯排余管道上安装有底部阀，碳钢牺牲罐上还设置有水洗阀和氮气阀；所述碳钢排污罐倾斜布置，即碳钢排污罐中轴线与水平线之间的夹角β为25°～35°。

所述碳钢排污罐包括等径段罐体和变径段罐体，变径段罐体的大端与等径段罐体一端连接，变径段罐体的小端与隔断阀连接，等径段罐体另一端安装有封头。

所述碳钢排污罐和牺牲罐的容积比是：（20-30）：1。

由于采用上述技术方案，本实用新型能够减少设备维护损耗，提高安全系数，降低运行成本，具体有益效果分述如下：

1、碳钢排污罐的使用寿命长，降低了固定资产投入和维护成本。碳钢排污罐制作安装费用8～10万元/台，采用现有排污装置，碳钢排污罐的使用寿命短（一般2-3年就需要更换），管道的修补、更换频繁，设备更换及维护的成本高。采用本实用新型排污装置，碳钢排污罐内无液氯与碱液反应，对碳钢排污罐的腐蚀性大大减少，碳钢排污罐的使用寿命至少在10年以上，不用反复维修、反复更换设备，各种安装配管费用支出大大降低，固定资产投入和维护成本大大降低。

2、本实用新型排出的污物，通过液氯气化浓缩后的液体主要是收集在牺牲罐中，对牺牲罐进行腐蚀。由于牺牲罐容积小易加工，易于更换，能大大降低制造和维护成本。而且，牺牲罐内无液氯与碱液的强烈反应，一方面对牺牲罐的腐蚀性并不大，牺牲罐的使用寿命能够保证在至少5年以上，另一方面由于无强烈反应，安全系数高。

3、将碳钢排污罐内自然气化的氯气通往盐酸工段，31%盐酸产量增加10～15吨/月，直接效益明显。

4、本实用新型中碳钢排污罐倾斜设计，一方面利于污物收集到牺牲罐中，另一方面能够使碳钢排污罐内液体的液面面积增大，能够增加换热面积，利于液氯的气化。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种液氯生产排污装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：现有液氯生产排污装置结构示意图。

图2：本实用新型液氯生产排污装置结构示意图。

图中：p1-碳钢排污罐，p2-水封槽，p3-连接液氯气液分离器底部的排污管，p4-32%碱液管，p5-自来水管，p6-中和液去氯气处理工段之次氯酸钠罐的管道，p7-废气去氯气处理工段之吸收系统的管道。

1-碳钢排污罐，2-碳钢牺牲罐，3-碱吸收塑料槽，4-排污管道，5-液化尾气管道，6-氯气泄压管道，7-液氯排余管道。

a-排污阀，b-气相阀，c-泄压阀，d-隔断阀，e-水洗阀，f-氮气阀，g-底部阀。

具体实施方式

实施例1：一种液氯生产排污装置，如图2所示，包括碳钢排污罐1、碳钢牺牲罐2和碱吸收塑料槽3，所述碳钢排污罐上分别设置有与液氯气液分离器底部连通的排污管道4、与盐酸工段连通的液化尾气管道5和与事故氯系统连通的氯气泄压管道6，所述排污管道上安装有排污阀a，液化尾气管道上安装有气相阀b，氯气泄压管道上安装有泄压阀c，所述碳钢排污罐和碳钢牺牲罐之间通过隔断阀d连接，碳钢牺牲罐底部设置有延伸至碱吸收塑料槽内的液氯排余管道7，液氯排余管道上安装有底部阀g，碳钢牺牲罐上还设置有水洗阀e和氮气阀f；所述碳钢排污罐倾斜布置，即碳钢排污罐中轴线与水平线之间的夹角β为30°。

该液氯生产排污装置的操作步骤如下：

（1）关闭气相阀b、泄压阀c、水洗阀e、氯气干燥阀f和底部阀g，打开排污阀a和隔断阀d将液氯气液分离器底部的杂质排至碳钢排污罐1和碳钢牺牲罐2内。

（2）排污结束后，关闭排污阀a，然后打开气相阀b，让自然气化的氯气和液化尾气通过液化尾气管道5一同送到盐酸工段。

（3）为防止汽化后三氯化氮二次富集存留在氯气管道中，罐内液氯禁止完全汽化，禁止“干排”。当液氯气化至碳钢牺牲罐2内一半液位时，关闭隔断阀d。

（4）向碱吸收塑料槽3内加入氢氧化钙乳浊液，液氯排余管道7出口位于氢氧化钙乳浊液的液面下（一般要求液氯排余管道出口至液面的距离为190-210mm为宜），打开底部阀g，将碳钢牺牲罐2内少量含三氯化氮等杂质的物质全部排至碱吸收塑料槽内与氢氧化钙乳浊液反应，打开氮气将牺牲罐内余氯吹尽。

（5）为防止有氢氧化钙溶液倒吸或三氯化氮富集在牺牲罐内，碳钢牺牲罐在排污后先通过氮气阀f用氮气吹扫，再通过水洗阀e用水冲洗，最后通过氮气阀f用氮气吹干后再投入下一次使用。

本实施例中，通过打开泄压阀c可把氯气泄压至事故氯吸收系统。一般情况下不打开泄压阀c，当需要维修设备时，才需要打开泄压阀c。

本实施例中，所述碳钢排污罐包括等径段罐体和变径段罐体，变径段罐体的大端与等径段罐体一端连接，变径段罐体的小端与隔断阀d连接，等径段罐体另一端安装有封头。作为一种变换，碳钢排污罐的具体结构还可以根据实际情况进行调整，只要能够满足使用需要即可。

本实施例中，所述碳钢排污罐和牺牲罐的容积比是：20∶1。作为一种变换，所述碳钢排污罐和牺牲罐的容积比还可以根据实际情况进行调整，一般为：（20-30）：1。

本实用新型适用于液氯气液分离器底部物质中，三氯化氮含量低于300mg以下的污物排污使用。现有大多数液氯生产系统无需气化液氯加压输送，不会发生三氯化氮富集，再加上严格控制精盐水中总铵含量，氯中含三氯化氮非常低，所以液氯气液分离器内三氯化氮不会明显沉降到底部，三氯化氮含量一般均低于300mg。

本实用新型所述的液氯气液分离器、盐酸工段、事故氯系统均与现有技术相同，此处不再赘述。