液氯钢瓶贮存和汽化工艺设计说明

1、1/ 5液氯贮存和汽化工艺设计说明第一节概述1000 吨/年多晶硅装置年需液氯 9497 吨，从附近地区的生产厂家购买。液 氯置入充装量 1 吨的钢瓶中，由汽车运输至多晶硅装置。在多晶硅装置设置液 氯贮存仓库和液氯汽化系统。氯属于 II 级（高度危害）物质，氯气的贮存和使用必须严格遵守国家标准 和规范。本系统采用的设计规范如下：氯气安全规程 GB11984-89建筑设计防火规范 GBJ16-87工业企业设计卫生标准 TJ36石油化工企业设计防火规范GB50160-92 及 1999 年局部修改条例第二节 设计说明1. 液氯钢瓶仓库及安全设施本装置年需液氯 9497 吨，年操作时间 31 0 天

2、。液氯贮存时间按照 5 天考 虑，液氯钢瓶总数量为 155 个。钢瓶横向卧放，设有防止滚动的固定支架，并 留有吊运见距和通道。实钢瓶存放高度为 2 层。仓库内分设实瓶区和空瓶放置区，其占地面积分别为： 150m2 和 80m2。整个厂房为半封闭结构，四周墙高 3m,房顶高 8m。整个厂房的占地面积 为768m2。安全设施：当有氯气泄露时,由于氯气的比重比空气大,会聚集在厂房底部,因此在 厂房外设置有抽风机,将地面附近含氯的空气吸入设于地沟内的风管,并送入 一个专设的废气处理塔 E-001， 用碱液池， 当液氯钢瓶出现严重泄露且难以制止 时,将钢瓶浸入碱液池中,以防止大量氯气泄露至空气中。2/

3、52. 液氯汽化流程说明液氯汽化及储存厂房内设置有 1#、2#两个工作钢瓶组，两组钢瓶为一开一 备。在由 1#钢瓶组向汽化器供应液氯的时段内，进行 2#钢瓶空瓶的移出和实瓶 的移入：用单梁吊车 V-001 将 2#钢瓶组的空瓶逐个吊至空瓶区堆放，再将对方于实 瓶区的钢瓶刀至磅称称重后，放置于钢瓶组规定的位置。将气、液氯总管上分出的各支管末端的绕性管（紫铜管）分别与各钢瓶的 气、液接嘴可靠连接。当 1#钢瓶组各出液管上设置的转子流量计的指示降低到 一定值时，表示液氯即将放尽。此时切换至已安排就绪的2#钢瓶组，继续向汽化器供应液氯，并入前所述移出 1#组空瓶，移入实瓶。液氯从 1 组 12 个钢瓶

4、中同时放出，经各钢瓶对应支管上的转子流量计观测 流量，汇入液氯总管，然后流入液氯汽化器 C-001 的盘管内，被流经管外的热 水加热汽化。出汽化器的氯气经氯气缓冲罐 F-001 后送去氯化氢合成工序。为满足多晶硅生产的要求，液氯汽化的压力需达到0.65MPaA,相应的，钢瓶内液氯的温度需达到 21C，对应的压力达到 0.69MPaA,才能将液氯输送至汽 化器内。当温度较低，瓶内压力不足时，采用热水喷淋钢瓶表面的方法加热液 氯，提高瓶内压力。喷淋水来自喷淋水循环池。用喷淋水循环泵J-003 将水从池中送出，流经喷淋水加热器 C-003,用水蒸汽加热后，送至各钢瓶上方的喷淋管 喷出。加热钢瓶后的水

5、汇入下方的地沟，然后流回喷淋水循环池。在适当的时 候，可直接使用多晶硅装置的循环冷却回水用于钢瓶的加热。钢瓶可能泄露的 氯气（液氯）会溶于水中，当水中氯含量达到一定浓度时，为避免设备的腐 蚀，将其泵送出系统，去讴歌能够仪废料车间处理。用于液氯汽化的加热水来自热水槽 F-00&通入低压蒸汽直接加热槽内的 水。出槽的热水用循环泵 J-006A/B 送入液氯汽化器 C-001A/B 加热汽化液氯。出 液氯汽化器的水返回热水槽。液氯汽化器 C-001A/B 为一开一备。随着汽化器工作时间的增加，液氯中的 NCl3 浓度会升高，当达到一定浓度时，会导致爆炸。因此须定期分析汽化器中NCl3/ 53

6、 的浓度，当 NCl3 浓度达到 40g/l 时，必须切换汽化器，将汽化器中 NCl3 浓度较高的残液放入排污罐 F-002,用碱液将 NCI3 和液氯处理掉。从液氯钢瓶或汽化系统设备、管线泄露出来的氯气，必须得到及时的处 理。为此，在沿厂房内墙设置的环形地沟内，沟底上方架设管壁上开孔的环形 风管，将地面附近含氯的空气吸入管内，并容入至废气处理塔E-001 处理。必要时，可用软管连接到从风管伸出地面的活接头上，将软管引至厂房的各部 位，进行局部排风。设置于废气处理塔后的事故风机J-001A/B,从塔顶抽送气体，造成废气收集、处理系统气体输送的动力。当正在放液的液氯钢瓶发生泄露、或某台汽化器需要

7、作排液操作之前、或 系统停车之后，可通过从钢瓶排气接嘴、汽化器和氯气缓冲罐出气管引至废气 处理塔进气管的支管，将钢瓶或设备内的氯气直接送入废气处理塔。汽化系统安全阀泄放的氯气直接送入废气处理塔。入废气处理塔 E-001 的含氯空气，在填料层与自上而下的碱液逆流，氯气与碱液中的 NaOH 反应生成 NaCIO NaCI 和 H2O 而被吸收。因反应放热，塔内液体和气体的温度均有升高。用事故风机J-001A/B 抽出塔顶经处理达标的气体放空；出塔底的液体靠位差流入碱液循环 槽F-005A/B 的一个槽中(如 F-005A),再用碱液循环泵 J-002 抽出，经碱液循 环冷却器用循环冷却水冷却至 4

8、0C后，送入废气处理塔顶用作吸收剂。当循环 碱液中 NaOH 浓度降至 23%(w)时，停止使用 F-005A 中的碱液，切换至 J- 002B 泵，将 F-005B 槽中贮存的浓度为 15% (w)的新鲜 NaOH 溶液送入废气处 理塔吸收氯气。在 J-002 泵、F-005B 槽系统作吸收操作期间，J-002A 泵、F-005A 槽系统需完成以下工作：用 J-002A 泵将 F-005A 槽内含 10%NaCIO 的液体排至次氯酸钠溶液贮槽 F- 004贮存，同时在 F-003 槽内完成 15%NaOH 溶液的配置：将配置好的 NaOH 溶液用泵 J-005 送入 F-005A 槽内贮存，

9、以备随后用于氯 气的4/ 5吸收。次氯酸钠溶液贮槽 F-004 内贮存的 10%NaCIO 溶液，用泵 J-004 装车，作为 商品外售。必要时，亦可将其送至工艺废料处理车间处理。15%NaOH 溶液的配置，是将从 35%NaOH 贮槽送来的浓碱液放入 15%碱液 配制槽内。向槽内通入一次水，将碱液稀释至所需浓度。事故风机、废气处理塔、碱液循环系统保持连续运转。厂房内设有一个事故钢瓶处理池，内贮 15%NaOH 溶液。若发生某液氯钢瓶 严重泄露的情况， 可迅速将其浸入池内的碱液中， 将泄露的氯气吸收。 当池内 溶液 NaOH浓度降低时，用 J-002 泵将其抽出，送入 F-004 槽贮存，然后

10、用泵 J- 005 将 F-003 槽内配置的 15%新鲜 NaOH 溶液送入池中备用。第三节液氯钢瓶仓库及汽化的特殊要求氯是高度危害的物质，在使用和贮存时一定要严格遵照规范和要求：1 .这一系统工作的人员，必须经专业培训，考试合格，取得特种作业合格证 后，方可上岗操作；2. 这一系统的负责人（含技术员），应熟练掌握工艺过程和设备性能，并能 正确指挥事故处理；3. 钢瓶中的液氯的充装压力不得超过 1.1Mpa；4. 汽化器中液氯充装两不得超过全容积的 80%；5. 严禁将液氯汽化器中的液氯充入液氯钢瓶；6严禁使用蒸汽、明火直接加热钢瓶。只可采用 45C以下的温水加热；7.钢瓶内液氯不能用尽，必须留有余压。对充装量为1 吨的液氯钢瓶应保留5Kg 以上的余氯；8. 空瓶返回生产厂家时，应保证安全附件齐全；5/ 59. 空瓶和实瓶必须分开放置，禁止