液氯的各种操作规程

液氯工段工艺操作规程

1、概述：

1.1液氯工段任务：把气态氯进行降温液化，而使其变成液体，以便于运输和贮存，并满足对氯纯度要求很高的场合。

1.2 液氯的用途：液氯一般气化后使用，广泛用于纺织、造纸、冶金、医药、塑料、橡胶等行业。

1.3 液氯的贮运：液氯应贮存在阴凉通风的库房中，专库专储，切勿与易爆易燃及氨气共储共运，库温不超过35℃，防止日光照射。失火时，可用水浇救。

2、原料及性质

液氯工段主要原料有：氯气、氨、氯化钙、硫酸

2.1 氯气的物化性质：

2.1.1 氯气的物理性质：

化学式Cl

2

；原子量35.453，分子量70.906，重度3.214Kg/M3（标准状况下；1大气压，0℃），沸点：-33.9℃，熔点：-100℃，汽化热：20.39Kj/Mol（-34.4℃），熔融热：6.39Kj/Mol（-101℃）。

压缩系数：0.1—7.6MPa之间，平均为0.000202。

溶解度：0℃，1atm下100g水中溶解1.462克。

熔解热：22.07Kj/Mol，水合物：温度小于9.6℃与水生成Cl

2·8H

2

O水合物，生成

热76.74Kj/Mol；外观：气体为黄绿色，液体为黄色微橙的透明液体，具有窒息性刺激气味。

2.1.2 氯气的化学性质

氯气属卤族元素，化学性质非常活泼，除了对惰性气体、碳、氮等元素外，几乎可以与各种元素直接化合，氯也能和许多化合物起反应，因此在自然界中以游离氯状态存在的氯是极少的，大多数呈无机化合物存在。

2.1.2.1氯气与金属的反应：

如 2Ag+Cl

2

→2AgCl

在有水存在情况下，即生成盐酸，促使金属腐蚀

如2Fe+3Cl

2→2FeCl

3

FeCl

3+3H

2

O→Fe（OH）

3

+3HCl

完全干燥的氯气和液氯常温下几乎不与金属反应，也有例外：如钛与湿氯气不反应，而与干燥氯气反应

Ti+Cl 2→TiCl 2，TiCl 3，TiCl 4

2.1.2.2氯气与无机化合物反应： 如2NaOH+Cl 2→NaClO+NaCl+H 2O

2Ca （OH ）2+Cl 2→Ca （ClO ）2+CaCl 2+2H 2O 2.1.2.3与有机化合物的反应： C 6H 6+3Cl 2→C 6H 6Cl 6 2.1.2.4与水作用：

氯气微溶于水，在9.6℃以下与水生成Cl 2·8H 2O 水合物，因此在冬季，水同氯很易生成水合物结晶，在常温下，氯微溶于水，生成少量盐酸和次氯酸：Cl 2+H 2O →HClO+HCl

2.1.2.5和氢气反应：

氯气和氢气在光照的情况下，能迅速反应与释放大量的热，并以爆炸的形式将热释放出来。

H 2+Cl 2 2HCl+Q （183.9kj ）

氯气和氨气即时在低温下，亦激烈反应，生成氯化铵和氮气。当氯气过量时，生成油状的NCl 3和NH 4Cl ；而NCl 3分解时亦发生强烈爆炸

8NH 3+3Cl 2→6NH 4Cl+N 2+1606.4KJ （NH 3过量） 4NH 3+3Cl 2→3NH 4Cl+NCl 3+500.3KJ （Cl 2过量） 2.2氨气的性质

2.2.1 氨分子式NH 3，分子量17.03，常温常压下为无色液体，密度为0.7771g/l （0℃），熔点为-77.7℃，沸点-3

3.5℃，它临界温度为132.4℃，临界压力为11.298MPa ，在0℃时液氨比重为0.64Kg/l ，氨气易溶于水，常温下单位容积水能够溶解900倍的氨气。

2.2.2 燃烧性：常温常压下不燃烧，若用火焰灼热，则出现青黄色火焰，在530℃以上的高温时，会引起分解，氨气与空气混合爆炸极限是1

3.1～26.8%，与火红的金属接触能引起爆炸。

2.2.3 对金属的腐蚀性：无水纯氨对钢铁无腐蚀性，当氨中混有水分时，对锌、铜和黄铜有腐蚀性。

2.2.4 对润滑油的作用：不含水的纯氨，对石油系统的润滑油不起化学反应，在有水分存在的情况下，经过压缩易形成乳状物，使润滑油性能降低。

2.2.5 氨对人体器官有危害，特别对眼鼻等有强烈的刺激作用，可使人咳嗽流泪，有呼吸闭塞的感觉，在空气中氨的浓度达0.35%时，人会中毒头晕，脉搏微弱，血压降

低，四肢变冷，痉挛，甚至失去知觉，浓度超过0.5～1.0%时会造成死亡事故，液氨与皮肤接触时，会使皮肤强烈灼伤。

2.2.6 氨的单位制冷量大，导热系数高。

2.2.7 氨和氯气即使在低温下，亦激烈反应，生成氯化铵和氮气，当氨气过量时，

会生成油状的NCl

3，而NCl

3

分解时，会发生强烈的爆炸，有破坏作用。

8NH

3+3Cl

2

→6NH

4

Cl+N

2

（NH

3

过量）

4NH

3+3Cl

2

→3NH

4

Cl+NCl

3

（Cl

2

过量）

生产上用此用途检验管道了、氯钢瓶是否漏气。

2.3 浓硫酸的性质

硫酸分子式H

2SO

4

，分子量98，使三大强酸之一，浓H

2

SO

4

有强烈的吸水性，在吸

水时放出大量的热，浓硫酸对钢材设备的腐蚀性极微，但稀硫酸对钢材有强烈的腐蚀

作用。

纯硫酸为无色油状液体，市售浓硫酸为无色或红棕色油状液体，密度为1.84—1.86g/l。

纳式泵用浓硫酸为98%的浓度，因硫酸与氯气不起化学反应，并且氯气在浓硫酸中的溶解度又较少，因此选用硫酸为湿氯气的干燥剂。

2.4 氯化钙：分子式CaCl

2

，分子量111.0，氯化钙盐水比重1.286。（每100Kg水

中含量为42.7Kg CaCl

2

），其百分比浓度为30%，其冻结温度为-55℃。

3、生产基本原理

3.1 氯气是一种较易被液化的气体，在0.1MPa下温度在-3

4.5℃时，就可以制成液态氯，如果压力再加大，则液化的温度还可以提高，而不纯氯气中的杂质却不易液化，将氯气与杂质气体分离，可提高氯气纯度在99.5%以上。

氯气液化温度与压力的关系见下表：