一种氯气精制生产装置的制作方法

本发明提供了一种氯气精制生产装置。
背景技术：
：由电解槽出来的氯气纯度为98.8％左右，另外含有二氧化碳、氧气、氮气、氢气等杂质。有些下游用氯产品需要采用杂质少、纯度高的氯气作为原料，如三氯乙烯、四氯乙烯、氯丙烯等。目前，氯气精制提纯的生产方法主要是将硫酸干燥后的氯气在一定压力和温度下，用冷水或循环水进行冷却，使气态氯冷凝成液态，利用氯气与杂质沸点的不同，使低沸点杂质得到分离。将含杂质气体多的氯气用来生产对氯气纯度要求不高的产品，如盐酸、次氯酸钠等。然后再用热水对液态氯加热汽化得到纯度较高的氯气。这种生产方法的主要缺点是：虽然氯气经过液化汽化后纯度得到了提高，但是氯气中的二氧化碳、氮气、氧气含量仍较高，正常情况下，二氧化碳含量为1000-2000ppm，氧含量为300-500ppm，氮含量为300-500ppm，水含量为100-200ppm，氯气纯度在99.6-99.8％之间。技术实现要素：1、要解决的技术问题为解决现有技术存在的氯气提纯后杂质含量高的缺陷，本发明提供一种氯气精制生产装置，对液氯中的杂质气体进一步去除，得到二氧化碳含量低于20ppm、氧气含量低于20ppm、氮气含量低于50ppm、水含量低于5ppm、氯气纯度达到99.99％以上的高纯氯气。2、技术方案本发明的目的主要通过以下的技术方案来实现。本发明的一种氯气精制生产装置，主要由氯气精馏塔及塔底再沸器构成，所述氯气精馏塔具有多层塔盘，每层塔盘设置有溢流孔，相邻塔盘上的溢流孔交替设置，所述氯气精馏塔具有液氯进口，所述液氯进口设置在所述氯气精馏塔的中上部，所述氯气精馏塔底部设置液氯出口，所述液氯出口连接塔底再沸器，塔底再沸器出口与所述氯气精馏塔下部的汽化氯进口连接，所述氯气精馏塔中部侧线设置高纯氯气出口。进一步地，所述每层塔盘之间设置有导流板。进一步地，所述氯气精馏塔在所述高纯氯气出口上部位置设置为圆锥形收缩结构，所述氯气精馏塔在所述圆锥形结构以上部分的直径小于所述圆锥形收缩结构以下的部分。进一步地，所述氯气精馏塔顶部设置塔顶氯气出口，所述塔顶氯气出口连接塔顶冷凝器，所述塔顶冷凝器冷凝下的液氯经n7口回流入氯气精馏塔，纯度较低的氯气进入2#氯气过热器。进一步地，所述氯气精馏塔底部还设置有n3口，含重组分液氯通过所述n3口流出进入液氯汽化器。3、有益效果：与现有技术相比，本发明的一种氯气精制生产装置的有益效果在于：(1)、制取氯气纯度高，杂质含量少。本发明之生产方法与原有方法相比能得到二氧化碳含量低于20ppm、氧气含量低于20ppm、氮气含量低于50ppm、水含量低于5ppm、氯气纯度达到99.99％以上的高纯氯气。(2)、所用设备占地面积小。可以利用原氯气液化设备及汽化设备，仅增加氯气精馏塔、塔顶冷凝器及塔底液氯汽化器这三台设备，投资较少，占地面积小。(3)、不增加动力消耗。本发明之生产方法可利用原先的氯气液化汽化的生产设备，只需增加氯气精馏塔、塔顶冷凝器、塔底液氯汽化器，塔底再沸器相当于原先的液氯汽化器，不需另外增加动力消耗。(4)、该氯气精制生产装置能力大，能连续稳定工业化生产，其装置设计能力：进料量为31t/h，侧线高纯氯气采出量为28t/h，塔底及塔顶采出量为3t/h。装置投产后标定能力：进料量达到31.2t/h，侧线高纯氯气采出量达到28.1t/h，塔底及塔顶采出量为3.1t/h。附图说明图1是本发明之生产装置简图。图2是本发明中的氯气精馏塔的结构示意图。图中：1-n1口，2-n2口，3-n3口，4-n4口，5-n5口，6-n6口，7-n7口，8氯气精馏塔，9-塔底再沸器，10-1#氯气过热器，11-塔顶冷凝器，12-2#氯气过热器，13-液氯汽化器，14-塔盘，15-导流板，16-圆锥形收缩结构。具体实施方式在下文中，将参考附图对本发明的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本发明，并能够实施本发明。在不违背本发明原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。图1示出了依照本实用新型优选实施例构成的一种氯气精制生产装置。如图1-2所示，一种氯气精制生产装置，主要由氯气精馏塔8及塔底再沸器9构成，所述氯气精馏塔8具有多层塔盘14，每层塔盘14设置有溢流孔，相邻塔盘14上的溢流孔交替设置，所述每层塔盘14之间设置有导流板15。所述氯气精馏塔8中上部具有液氯进口n1口1，氯气精馏塔8底部设置液氯出口n2口2连接塔底再沸器9，塔底再沸器出口与所述氯气精馏塔8下部的汽化氯进口n4口4连接，所述氯气精馏塔8中上部设置有高纯氯气出口n5口5。在所述n5口5上部位置的氯气精馏塔设置为圆锥形收缩结构16，氯气精馏塔8在所述圆锥形结构16以上部分的直径小于所述圆锥形收缩结构15以下的部分。经本发明的氯气精制生产装置的氯气生产过程为：液氯从n1口1进入氯气精馏塔8中上部，以单溢流形式向下流入塔底，塔底液氯经n2口2流出进入塔底再沸器9汽化后形成汽化氯，所述汽化氯自氯气精馏塔8下部n4口4进入所述氯气精馏塔8；汽化氯自氯气精馏塔8底部自下而上上升，与自上流下的液氯进行热交换，汽化氯部分冷凝，液氯部分汽化，使其分离成高纯的氯气，在氯气精馏塔中部n5口5采集出高纯精氯气。氯气精馏塔8中部侧线采出高纯精氯气经1#氯气过热器10用60-80℃的热水过热至50℃以上后，送往四氯乙烯装置和氯丙烯装置。氯气精馏塔塔底氯气压力控制在500-600kpa，温度控制在16-24℃。塔顶冷凝器11冷凝下的液氯自n7口流入氯气精馏塔8，纯度较低的气相氯气送往2#氯气过热器12；塔底含重组分较多的液氯通过n3口送往液氯汽化器13，用热水间接加热汽化后，并入塔顶冷凝器11出口低纯度气相氯气管线上的2#氯气过热器12，经60-80℃左右的热水过热至50℃以上后送往环氧丙烷装置。氯气液化、精馏水系统采用液化汽化系统内循环，充分利用液氯汽化器13、塔底再沸器9内液氯汽化放出的冷量，来液化一级氯气液化器内的氯气，生产液氯，液化不了的氯气再利用二级氯气液化器内冷水进行液化。出液氯汽化器13、塔底再沸器9的循环水温度因液氯汽化吸收热量后大大降低，运行温度在20-30℃，流入冷水罐后用冷水泵打入循环上水管，进入一级氯气液化器液化氯气，再经冷水加热器加热至25-35℃。然后循环水通过管线进入液氯汽化器13、塔底再沸器9，循环使用。氯气冷却液化后液氯取样化验结果如下：氯气液化精馏装置投产后氯气精馏塔测线采出精氯气取样化验结果如下：序号氯气纯度二氧化碳含量氧气含量氮气含量氢气含量水含量199.99％18ppm20ppm45ppm未检出4.5ppm299.99％15ppm18ppm38ppm未检出5ppm399.99％16ppm17ppm49ppm未检出4.5ppm尽管在上文中参考特定的实施例对本发明进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本发明公开的原理和范围内，可以针对本发明公开的配置和细节做出许多修改。本发明的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。当前第1页12