液氯汽化器及防止三氯化氮积聚问题

液氯汽化器及防止三氯化氮积聚问题

农药、医药、化工等工业上使用液氯十分普遍。在食盐电解制氯气时，由于盐水中含有氨和铵类物质，氯气中就伴有三氯化氮生成。在正常情况下，商品液氯含三氯化氮是微量的［如英、前苏联标准规定，液氯含三氯化氮0.005%］，但使用液氯时，当三氯化氮被积聚时，就产生潜在的爆炸危险。近年来，我国在生产和使用液氯过程中，因氯中含三氯化氮超标而引起爆炸，已有多次发生，这不仅危害安全生产，而且造成设备的严重破坏和人员伤亡。液氯系统中，液氯汽化器是三氯化氮积累的主要部位之一，为了避免和减少三氯化氮的积累，使用液氯时，如何合理选择液氯汽化器结构类型和防止三氯化氮积聚是十分重要的。一、三氯化氮性质三氯化氮分子式为NCl3，呈黄色粘稠性液体或斜方晶体，有强烈刺激性气味，相对密度为 1.653，熔点＜－40℃，沸点＜71℃，自然爆炸点95℃，溶于氯，也溶于苯、四氯化碳、氯仿等有机溶剂，在碱、酸中易分解。据资料报道，三氯化氮在气相中的爆炸体积极限5%，液体在加热到60℃～95℃会发生爆炸；在震动或超声波条件下可分解爆炸；在光的照射下，瞬间爆炸；与油脂、橡皮等有机物接触，易促使爆炸发生。在液氯残液中含三氯化氮＜18%不发生爆炸，氯仿中含三氯化氮18%也是稳定的。2mol三氯化氮爆炸时，分解成1mol氮气和3mol氯气，同时放出4.6105J热量，在容积不变的情况下爆炸时，温度高达2128℃，压力高达5.4102MPa，爆炸威力是相当大的。二、液氯汽化器结构形式及工艺技术操作特性通常用于氯气输送、提压的液氯汽化器，其结构形式主要有3种：夹套式、蛇管式、套管式。它们的工艺技术操作特性见下表。汽化器类型夹套式蛇管式套管式供热介质侧介质名称工作温度/℃工作压力/Pa热水＜45℃常压热水＜45℃常压热水＜45℃常压水蒸气＜119＜9.8104氯介质侧工作温度/℃工作压力/Pa容器上部是气氯；容器下部是液氯；随着液氯汽化，沉积出残液。残液中包括三氯化氮、有机氯化物等＜45＜10氯气；进口处有微量液氯＜45一般＜1.96105氯气；进口处有微量液氯＜45一般＜1.96105氯气＜459.8105 三、安全性讨论及应用范围从液氯汽化器工艺技术操作特点来看，夹套式汽化器是最易产生三氯化氮富集积聚的。事先充装有液氯的夹套式汽化器，尽管里面的液氯本身含三氯化氮是符合标准的，但由于液氯的沸点远比三