[发明专利]一种自动控制氯气液化效率的装置及方法

说明书

本发明公开了一种自动控制氯气液化效率的装置及方法，该装置包括氯气缓冲罐、氯气液化器、制冷剂气相缓冲罐、液氯分离器和液氯储槽，所述原氯经氯气调节阀与氯气缓冲罐入口连接，所述氯气缓冲罐出口经第一流量计与氯气液化器管程入口连接，所述氯气液化器壳程进出口分别输送液相制冷剂和输出气相制冷剂，所述氯气液化器管程液相出口经第二流量计与液氯分离器连接，所述氯气液化器管程不凝气出口和液氯分离器气相出口通过管道汇总后与尾氯控制阀连接，所述液氯分离器液相出口与液氯储槽连接。本发明装置流程短，自动化程度高，自控系统稳定可靠，氯气效率控制及时且精准，杜绝了工业生产总的尾氯爆炸的安全隐患。

技术领域

本发明涉及化学工艺技术领域，具体为一种自动控制氯气液化效率的装置及方法。

背景技术

液氯为黄绿色的油状液体，为强氧化剂，有毒，是基本的化工原料，主要应用于金属冶炼、有机合成、纺织、造纸、农药等行业，是烧碱产业的重要产品之一。

工业上液氯通过液化烧碱装置的气相产物氯气而得，出自电解槽的氯气不可避免含有微量氢气，经降温、干燥后的氯气在氯气液化器中液化时，液氯从氯气液化器底部进入液氯分离器，而系统产生含氢气的不凝气（简称尾氯）若不能及时排出液化系统，会使氯气液化效率不断提高，尾氯中含氢不断上升，一旦尾氯中总氢量超过4％时，即有爆炸的危险，这种事故在氯碱行业曾经发生过。因此氯气的液化程度必须处于受控状态，其液化效率一般控制在85%～90%之间，不再进一步提高。

目前行业内普遍控制氯气液化效率的方法是通过分析尾氯中的氯气、氢气和氧气纯度，人工计算判定并调节氯气的液化效率，存在化验分析滞后，不能有效指导工业化连续生产，同时由于人工化验分析存在无法避免的客观误差，给氯气液化效率的判定带来一定的干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制氯气液化效率的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动控制氯气液化效率的装置,包括氯气缓冲罐、氯气液化器、制冷剂气相缓冲罐、液氯分离器和液氯储槽，原氯经氯气调节阀与所述氯气缓冲罐入口连接，所述氯气缓冲罐设置压力变送器，所述压力变送器与氯气缓冲罐入口管道上的氯气调节阀联锁,所述氯气缓冲罐出口经第一流量计与氯气液化器管程入口连接，所述氯气液化器壳程进出口分别输送液相制冷剂和输出气相制冷剂，所述氯气液化器管程液相出口经第二流量计与液氯分离器连接，所述氯气液化器管程不凝气出口和液氯分离器气相出口通过管道汇总后与尾氯控制阀连接，所述液氯分离器液相出口与液氯储槽连接。

优选的，所述氯气液化器管程和液氯分离器最低点分别设置第一截止阀和第二截止阀，用于排放系统生产中积聚的三氯化氮。

优选的，所述第一流量计和第二流量计均采用质量流量计，所述第一流量计和第二流量计分别连接DCS模块，所述DCS模块连接尾氯控制阀，所述DCS模块实时核算氯气液化效率并与尾氯控制阀联锁。

优选的，所述氯气液化器壳程进口处安装有供料电磁阀。

优选的，所述液氯分离器液相出口管道内部设置探管，以避免其液位低时尾氯进入液氯储槽。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、外部制冷机组已运行，通过供料电磁阀12给氯气液化器5的壳程供给液相制冷剂，汽化后的制冷剂通过制冷剂气相缓冲罐6被制冷机组吸取循环回用；

B、打开氯气调节阀2，将氯气依次通入氯气缓冲罐1和氯气液化器5，液化后的液氯经第二流量计11、液氯分离器14进入液氯储槽15，氯气过程中的尾氯通过尾氯控制阀8进入下游工序；

C、第一流量计4和第二流量计11的数值经DCS模块7实时核算后反馈至尾氯控制阀8，通过设定尾氯控制阀8的设定值，实现氯气液化效率的实时监控与调节。