(三)氯氣液化對水分及雜質(zhì)含量的要求
氯氣含水量的高低,直接影響其化學活潑性。含水量越高,化學活潑性越,對碳鋼的腐蝕速度也越快。以下為不同含水量氯氣對碳鋼腐蝕速率的影響:
因此,進入液氯工段的氯氣含水應(yīng)嚴格控制在0.05%以下:即使如此-出于安全考慮。液化槽中氯氣冷管的調(diào)換周期一般為2~3年,液氯包裝管則每年調(diào)換一次。
此外,經(jīng)干燥處理后的氯氣中常含有一定量的鹽霧(Nacl)及酸霧(H2SO4)。這些雜質(zhì)不僅會滯留于液化槽的盤管內(nèi)(或液化器的殼程內(nèi)),造成流通通道堵塞、冷凝面積減小生產(chǎn)能力下降,更嚴重的是經(jīng)常堵塞計量槽、鋼瓶等接管。造成管道堵塞、閥門密閉失靈、嚴重影響安全生產(chǎn)。
采用屏蔽泵輸送液氯,對液氯中雜質(zhì)含量要求更高。這是因為泵的內(nèi)冷卻管管徑極細,一旦堵塞,則泵得不到及時冷卻,發(fā)熱而導(dǎo)致液氯汽化,管道爆裂而氣體外泄。
(四)液氯汽化過程中三氯化氮富集
三氯化氮是一種黃色粘稠液體或斜方形晶體的含氮化合物,有類似氯的刺激性臭味,在酸、堿介質(zhì)中易分解。
三氯化氮產(chǎn)生于食鹽電解過程。由于鹽水中含有少量,在電解槽陽極液PH為2~4的條件下產(chǎn)生,其反應(yīng)如下:
NH3+3HOCl→NCl3+3H2O
三氯化氮的相對密度(比重)為1.653,熔點小于-40℃,沸點小于71℃,自然爆炸溫度95℃.它在空氣中易揮發(fā),當在氯氣中的體積百分比5~6%時有爆炸可能。60℃時在震動或超聲波條件下,可分解爆炸。在陽光、鎂光直接照射下瞬間爆炸。與臭氧、氧化氮、油脂或有機物接觸,易誘發(fā)爆炸。爆炸反應(yīng)如下:
2NCl3→N2+3Cl2+460kJ
三氧化氮對皮膚、眼睛粘膜、呼吸道均有刺激作用,并有較大毒性。
由于沸點不一,當液氯蒸發(fā)時.三氯化氮與氯的分離系數(shù)為6~10,即氣氯中NCl3含量為
1.而液體中NCl3含量為6~l0,故大部分NCl3存留在來蒸發(fā)的液氯殘液中.隨著蒸發(fā)過程的進行,液氯總量越來越少,而積累在其中的NCl3含量則越來越高。當NCl3在液氯中濃度超過5%時即有爆炸的危險。
根除液氯中三氯化氮。首先應(yīng)除去進電解槽鹽水中的銨及氨。其方法是在精制鹽水過程中加入一定量的次氯酸鈉,或通入氯氣,在pH>9的情況下使銨(氨)分解生成NH2Cl或NHCl2,然后用空氣吹除。
NH3+C12一NH2Cl+HCl
NH3+2C12一NHCl2+2HCI
三氯化氮的去除有以下途徑。
l.采用汽化器裝置,用熱水加熱液氯.借助此壓力包裝液氯的“汽化氯包裝”工藝,可用“排污”方法來防止三氯化氮在汽化器中因濃縮富集而爆炸。即每次加入液氯后,不讓其揮發(fā)凈,蒸發(fā)至剩余1/3~1/4液氯時.通過設(shè)在汽化器下部的排污口,將這部分剩余的液氯排出。用來制造次氯酸鈉或者次氯酸鈣。三氯化氮遇到堿性物質(zhì)即分解,而氯氣則得到了充分的利用。