液氯气化器及防止三氯化氮积聚问题

孙永泰

（辽宁省辽中县水利化工设备厂，辽宁 辽中110200）

近年来，中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，液氯气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，如何合理选择液氯气化器结构类型和防止三氯化氮积聚是十分重要的。

1 液氯气化器结构形式及工艺技术操作特性

通常用于氯气输送、提压的液氯气化器，其结构形式主要以下有3 种。

（1）夹套式（见图1）；（2）蛇管式（见图2）；（3）套管式（见图3）。

工艺技术操作特性见表1。

2 安全性讨论及应用范围

图1 夹套式液氯气化器

图2 蛇管式液氯气化器

图3 套管式液氯气化器

表1 液氯气化器工艺技术操作特性表

从液氯气化器工艺技术操作特点来看，夹套式气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气化器，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氯化氮的沸点低，随着液氯的逐渐气化，液氯残液中三氯化氮浓度越来越大，为了不使三氯化氮浓度超过爆炸极限，不能将液氯完全气化，应保持部分液氯随同残液一起排到液氯排污器进行处理，这是必须遵守的。

蛇管式、套管式液氯气化器同夹套式液氯气化器不同，这二类气化器的操作是连续进行，即一边液氯进去，一边氯气出来，而且可以做到液氯一进入气化器，就全部蒸发气化成气体，排除了三氯化氮在未蒸发的残余液氯中浓缩积聚的可能性。

一般地说，液氯汽化器的供热介质采用＜45 ℃的热水，这是为了防止沉积于气化器里的三氯化氮因温度过高而发生爆炸。由于在掌握严格的操作条件下，液氯一进入套管式液氯气化器即几乎全部蒸发气化，且流程中不易造成死角，从而可避免三氯化氮在气化器中富集积聚，如用氯部门要求氯压较高，氯量较大时，可采用低压蒸汽作供热介质。即使在通常环境中，只要保持进入气化器的液氯有足够高的压力，要求出气化器的气氯达到0.98 MPa（表压）也是能做到的。

目前，国内用于提高氯压（表压0.98 MPa）灌装液氯的气化器大都采用夹套式液氯气化器，气化器中残液排入排污器后，可用以下方法进行处理。

（1）蒸出氯气，污液用30%烧碱溶液分解。这种方法仅限于液氯中三氯化氮含量低时，且排出的污物含三氯化氮不超过50 g/L；

（2）事先在排污器内加入惰性有机溶剂（四氯化碳、氯仿等）稀释三氯化氮，蒸出氯气，然后在残液中加入足够量的还原剂，使三氯化氮转变为氯化铵。适合的还原剂有无水氯化氢、硫酸钠、硫代硫酸钠等；

（3）将伴有液氯的残液通入烧碱溶液中，用于制次氯酸钠产品。氯压低（如表压小于0.2 MPa）的用氯部门最适宜采用蛇管式液氯气化器，这种液氯气化器在使用上最安全。