液氯生产.ppt

1、乘风破浪,世界就在眼前,液氯生产装置公用工程方案 第三组,任务,0301-1根据氯气的饱和蒸汽压，确定液氯生产装置冷冻温度,0301-2比较压缩式制冷、吸收式制冷的特点，以及压缩式制冷剂、冷冻介质特性，选择合适的制冷工艺方案,0301-3压缩制冷系统中压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀在工艺过程中的作用,0301-4阐述溴化锂制冷工艺流程、特点及工业应用,制冷,制冷定义： 制冷是用人为方法从被冷却对象(物体或空间)中移出热量，以便其温度降低到环境温度以下的技术。 制冷技术应用范围一般可分为三个温区： 低温区(约-120以下)主要用于气体分离、气体液化、超导和宇航等。 中温区(-1205)主要用于冷

2、藏、冷冻、化工生产工艺过程，生化制品的生产等。 高温区(580)主要用于空调、除湿、热泵蒸发和热泵干燥等。 制冷的温度范围是从环境温度开始，一直可达接近绝对零度。,液氯的理化性质,气态氯为黄绿色有刺激性气味的气体; 蒸汽压 506.62kPa(10.3);熔点-101;沸点-34.5; 溶解性：易溶于水、碱液;密度：相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48; 稳定性：稳定; 沸点-34.6，溶点-100.98； 在常压下即气化成气体，吸入人体能严重中毒，有剧烈刺激作用和腐蚀性，在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸，氯是很活泼的元素，可以和大多数元素(或化合物)起反应。,液

3、氯为黄绿色的油状液体，有毒，在15时比重为1.4256，在标准状况下，-34.6沸腾。在-101.5时凝固，如遇有水份对钢铁有强烈腐蚀性。液氯为基本化工原料，可用于冶金、纺织、造纸等工业，并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。用包装，净重500kg、1000kg，贮于阴凉干燥通风处，防火、防晒、防热。,液氯的生产方法,生产液氯，就是将原料氯气降温使之液化，冷量有制冷系统提供。所有的砌体都能变成液体，但需要一定的条件，即在该气体的临界点一下加压，降温或加压与降温并用。目前氯气的液化方法主要有四种：,1）低温低压法：是在压力为0.01-0.02MPa(表压）于-45-60，使氯气液化的方法，

4、由于这种方法所需要的温度太低，需配三级制冷系统，因而能耗较高，所以各国均不采用。 2)中温中压法：是将氯气加压到0.10-0.25MPa(表压）于-2035液化的方法，这种方法在国内外，尤其是在国内应用极为广泛，这种方法对氯气加压设备要求不算高，但能耗仍然偏高。高温高压法：此法是将氯气加压到0.75MPa以上，在温度1230液化的方法，此法对氯气加压设备要求较严，制作比较复杂，对氯气的清洁要求也较高。但其主要优点是单位能耗大大降低，在工业迅速发展的今天。此法在氯气液化中极有发展前途的。,低温吸收法：是有低温四氯化碳吸收不纯氯气。然后将吸收所得的富液加压加热，热解吸得高纯度高压氯气，并使之液化的

5、方法，此法的优点是单位能耗较低，适合各种纯度的氯气，但对设备有特殊要求，还要注意正确解决吸收系统含氢高的问题，总的来说，目前此法应用不多，但很有发展前途。 综合考虑，主要看设备、操作是否方便，特别是安全问题尤为重要。我们组选择的是低温低压法。,0301-1根据氯气的饱和蒸汽压，确定液氯生产装置冷冻温度,根据氯气的蒸汽压,我们组选择低温低压法，也就是在压力在0.20.3MP时，温度在-10-15度。,0301-2压缩式制冷,单级压缩蒸气制冷机的流程图,单级压缩蒸气制冷机 在图中，从压缩机出来的高压高温制冷剂气体（D）进入冷凝器被冷却去过热，并进一步冷凝成液体（A）后，进入节流装置如膨胀阀减压，部

6、分液体闪发成蒸气，这些气液两相的混合物（B）进入蒸发器，在里面吸热蒸发成蒸气（C）后回到压缩机重新被压缩，从而完成一个循环。,0301-2压缩式制冷,蒸气压缩制冷循环具有如下的特点： 制冷设备需组成一个封闭的系统，制冷剂在其中循环流动，在一次循环中连续两次发生相变（一次冷凝、一次蒸发）。 实现制冷循环的推动力来自压缩机，在它同节流机构的配合作用下，将制冷系统分为低压和高压两个部分，通过蒸发器向被冷却物体吸热；在高压部分中，通过冷凝器向环境介质放热。 制冷剂蒸气只经一次压缩，从蒸发压力压缩到冷凝压力。,吸收式制冷,吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质

7、包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。,吸收式制冷机的溶液循环,在吸收器中吸收了低压水蒸汽的溴化锂溶液浓度变小，温度也较低，被溶液泵送往使之浓缩的发生器中，被管内流动的高压工作蒸汽加热至对应压力下的沸点，使之沸腾并产生冷剂蒸汽，因发生器中的压力较高，所以冷剂蒸汽的压力也较高，通过泵的升压和工作蒸汽的加热，使低压蒸汽的压力升高。 溶液沸腾产生出冷剂蒸汽后，浓度和温度都有所升高，又具有了吸收水蒸汽的能力。因发生器中的压力比吸收器中的压力要高得多，故在送往吸收器中让其吸收水蒸汽时必须通过节流阀降压。 在吸收器中，溶液被喷淋在内通冷却水的传热管管簇上，因溶液在吸收水蒸汽时要放

8、出大量的吸收热，故需大量的冷却水进行冷却。溶液的浓度越高、温度越低，吸收水蒸汽的能力就越强，所以，在实际中，要努力提高其浓度、降低其温度，但要注意避免因浓度过高、温度过低而结晶。,吸收制冷的基本原理 吸收制冷的基本原理一般分为以下五个步骤： （1）利用工作热源（如水蒸气、热水及燃气等）在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溶液，并使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发出来。 （2）制冷剂蒸气进入冷凝器中，又被冷却介质冷凝成制冷剂液体，再经节流器降压到蒸发压力。 （3）制冷剂经节流进入蒸发器中，吸收被冷却系统中的热量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。,（4）在发生器A中经发生过程剩余的溶液

9、（高沸点的吸收剂以及少量未蒸发的制冷剂）经吸收剂节流器降到蒸发压力进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压制冷剂蒸气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气并恢复到原来的浓度。 （5）吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用冷却水来冷却混合溶液。在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。,吸收式制冷,吸收式制冷机 吸收式制冷机与上述往复式或离心式制冷机截然不同，它没有运动的原动机。目前吸收式制冷机有两种，即氨-水吸收式和溴化锂水吸收式。 溴化锂-水吸收式制冷装置主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器4 个部分组成。这4 个部分分别装在两个圆柱形筒内。冷凝器和发生器装在上部圆筒内；蒸发器和

10、吸收器装在下都的圆筒内，两圆筒之间用管路和泵连接。 制冷原理 发生器中充有溴化锂溶液，且压力较低，稍加热时，水便从溴化锂溶液中蒸发由来(水比溴化锂易蒸发)。蒸发出来的水蒸汽在冷凝器中冷凝，成为制冷剂水，经节流阀在蒸发器中蒸发。带走箱内的热量，蒸发出的水气又被吸收器中的溴化锂溶液吸收(溴化锂溶液特易吸收水气)，此溶液再在发生器中加热蒸发，就这样不断循环，实现制冷循环。,有溶液热交换器的吸收式制冷机的溶液循环,从图中可以看出，一方面稀溶液温度较低，送往发生器后需消耗能量对其加热；而另一方面，浓溶液的温度较高，在吸收器中需冷却才能有较强的吸收水蒸汽的能力，所以，如能使浓溶液和稀溶液进行热交换，无疑可提高机组的性能系数。 因此，在实际的溴化锂吸收式制冷机中，一般都设有溶液热交换器在溶液热交换器中，稀溶液在管内流动，而浓溶液的管外（壳程）流动，从而达到热交换的目的。,溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。为使制冷过程能连续不断地进行下去，蒸发后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所吸收，溶液变稀，