一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)?，F(xiàn)有氯氣液化裝置易爆炸或污染環(huán)境。本實用新型中透平式氯氣壓縮機組的輸出端通過增壓制動風機與第一冷卻管的一端連接；第一冷卻管的另一端與預冷器的輸入端及主膨脹機的輸入端連接；預冷器的輸出端與氯氣液化器的輸入端連接，氯氣液化器的輸出端與氣液分離器的輸入端連接；氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的輸入端連接，另一個輸出端與增壓式膨脹機組的尾氯膨脹機的輸入端連接；尾氯膨脹機的輸出端通過第二冷卻管及第三冷卻管與尾氯分配臺連接；主膨脹機的輸出端通過第四冷卻管及第五冷卻管與透平式氯氣壓縮機組的輸入端連接。本實用新型安全、節(jié)能、環(huán)保。
【專利說明】一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化工領域，具體涉及一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前工業(yè)生產(chǎn)中制取液氯常用的有三種方法:即低溫低壓法、中溫中壓法和高溫高壓法。生產(chǎn)中制取液氯的安全程度隨壓力升高而降低，但能耗相應降低。前兩種方法所需冷量均由冷凍機提供，其冷媒有液氨和氟利昂兩種。前者以氯化鈣鹽水間接冷卻，但當液氨泄漏進入系統(tǒng)后，會產(chǎn)生三氯化氮且在積聚達一定含量時，容易分解爆炸。后者為直冷式，較為節(jié)能，但氟利昂在若干年后全球將禁用，目前已限制生產(chǎn)，原因是氟利昂會破壞臭氧層，對地球生物生存環(huán)境造成危害。后兩種方法加壓方式多采用硫酸液環(huán)壓縮機，產(chǎn)品容易受硫酸污染，且液環(huán)壓縮機效率僅為30%—40%，降低了節(jié)能效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)制備液氯，節(jié)能、環(huán)保效果明顯，且安全可靠。
[0004]本實用新型包括透平式氯氣壓縮機組、增壓式膨脹機組、制動冷卻器、預冷器、氯氣液化器、氣液分離器、液氯儲槽和尾氯分配臺。
[0005]所述的增壓式膨脹機組包括增壓制動風機、主膨脹機、主軸、主軸齒輪、惰輪、副軸齒輪、副軸和尾氯膨脹機；所述的增壓制動風機和主膨脹機之間通過主軸連接，主軸上固定設置有主軸齒輪，主軸齒輪通過惰輪與副軸齒輪嚙合，副軸齒輪固定設置在副軸上，副軸的一端與尾氯膨脹機固定連接。
[0006]所述透平式氯氣壓縮機組的輸出端與增壓制動風機的輸入端連接；透平式氯氣壓縮機組上設有壓縮機冷卻水進口和壓縮機冷卻水出口 ；增壓制動風機的輸出端與第一冷卻管的一端連接；第一冷卻管整體設置在制動冷卻器內(nèi)部，另一端與預冷器的輸入端及主膨脹機的輸入端連接；制動冷卻器上設有冷卻器冷卻水進口和冷卻器冷卻水出口 ；預冷器的輸出端與氯氣液化器的輸入端連接，氯氣液化器的輸出端與氣液分離器的輸入端連接；氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的輸入端連接，另一個輸出端與增壓式膨脹機組的尾氯膨脹機的輸入端連接；尾氯膨脹機的輸出端與第二冷卻管的一端連接；第二冷卻管整體設置在氯氣液化器內(nèi)部，另一端與第三冷卻管的一端連接；第三冷卻管整體設置在預冷器內(nèi)部，另一端與尾氯分配臺的輸入端連接。
[0007]所述主膨脹機的輸出端與第四冷卻管的一端連接；第四冷卻管整體設置在氯氣液化器內(nèi)部，另一端與第五冷卻管的一端連接；第五冷卻管整體設置在預冷器內(nèi)部，另一端與透平式氯氣壓縮機組的輸入端連接。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]1、本實用新型采用透平式氯氣壓縮機組對氯氣加壓，其效率可達60%—80%，是硫酸液環(huán)泵的2倍，因而節(jié)能效果顯著，而且節(jié)約硫酸，避免硫酸污染產(chǎn)品。[0010]2、本實用新型采用尾氯膨脹機對液化后的尾氯膨脹制冷，使得0.1?0.5MPa的氯氣內(nèi)能被回收做能源，從而實現(xiàn)更進一步節(jié)能。
[0011]3、本實用新型使用氯氣本身作為冷媒，徹底消除了以氨做冷媒易生成三氯化氮造成的液氯爆炸的危險，杜絕了氟利昂造成的對臭氧層的破壞，保護地球生物的生存環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1所示，一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)包括透平式氯氣壓縮機組1、增壓式膨脹機組2、制動冷卻器3、預冷器4、氯氣液化器5、氣液分離器6、液氯儲槽7和尾氯分配臺8。
[0015]增壓式膨脹機組2包括增壓制動風機2-1、主膨脹機2-2、主軸2_3、主軸齒輪2_4、惰輪2-5、副軸齒輪2-6、副軸2-7和尾氯膨脹機2-8 ;增壓制動風機2_1和主膨脹機2_2之間通過主軸2-3連接，主軸2-3上固定設置有主軸齒輪2-4，主軸齒輪通過惰輪2-5與副軸齒輪2-6嚙合，副軸齒輪固定設置在副軸2-7上，副軸的一端與尾氯膨脹機2-8固定連接。
[0016]透平式氯氣壓縮機組I的輸出端與增壓制動風機2-1的輸入端連接；透平式氯氣壓縮機組上設有壓縮機冷卻水進口 a和壓縮機冷卻水出口 b ;增壓制動風機2-1的輸出端與第一冷卻管3-1的一端連接；第一冷卻管整體設置在制動冷卻器3內(nèi)部，另一端與預冷器4的輸入端及主膨脹機2-2的輸入端連接；制動冷卻器3上設有冷卻器冷卻水進口 c和冷卻器冷卻水出口 d ;預冷器4的輸出端與氯氣液化器5的輸入端連接,氯氣液化器5的輸出端與氣液分離器6的輸入端連接；氣液分離器6的一個輸出端與液氯儲槽7的輸入端連接，另一個輸出端與增壓式膨脹機組的尾氯膨脹機2-8的輸入端連接；尾氯膨脹機2-8的輸出端與第二冷卻管5-1的一端連接；第二冷卻管整體設置在氯氣液化器5內(nèi)部，另一端與第三冷卻管4-1的一端連接；第三冷卻管整體設置在預冷器4內(nèi)部，另一端與尾氯分配臺8的輸入端連接。
[0017]主膨脹機2-2的輸出端與第四冷卻管5-2的一端連接；第四冷卻管整體設置在氯氣液化器5內(nèi)部，另一端與第五冷卻管4-2的一端連接；第五冷卻管4-2整體設置在預冷器4內(nèi)部，另一端與透平式氯氣壓縮機組I的輸入端連接。
[0018]該膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)工作原理:
[0019]0.15?0.2MPa的原料氯氣經(jīng)透平式氯氣壓縮機組I加壓并冷卻至0.5MPa的常溫氯氣，然后進入增壓式膨脹機組的增壓制動風機2-1再次加壓，并進入設置在制動冷卻器3內(nèi)部的第一冷卻管3-1使氯氣恢復常溫，但壓力進一步升高。從第一冷卻管輸出的一部分氯氣經(jīng)預冷器4進入氯氣液化器5，產(chǎn)生的氣液混合物經(jīng)氣液分離器6分離，液氯進入液氯儲槽7用于液氯包裝，氯氣進入增壓式膨脹機組的尾氯膨脹機2-8進行等熵膨脹，釋放的內(nèi)能經(jīng)過副軸齒輪2-6，惰輪2-5傳遞給主軸齒輪2-4，與主膨脹機2-2通過主軸2_3共同驅動制動風機2-1。經(jīng)過尾氯膨脹機2-8膨脹產(chǎn)生的冷量由氯氣本身攜帶進入第二冷卻管5-1，與經(jīng)過氯氣液化器5的氯氣不斷進行熱交換，然后進入第三冷卻管4-1，與經(jīng)過預冷器4的氯氣進行熱交換，使尾氯回溫至接近常溫后進入尾氯分配臺8分配給尾氯用戶。從第一冷卻管輸出的另一部分氯氣進入增壓式膨脹機組的主膨脹機2-2進行等熵膨脹，膨脹產(chǎn)生的冷量由氯氣本身攜帶進入第四冷卻管5-2，與經(jīng)過氯氣液化器5的氯氣不斷進行熱交換，然后進入第五冷卻管4-2，與經(jīng)過預冷器4的氯氣進行熱交換，回溫至接近常溫后回到透平式氯氣壓縮機組I進行再循環(huán)。
【權利要求】
1.一種膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)，包括透平式氯氣壓縮機組、增壓式膨脹機組、制動冷卻器、預冷器、氯氣液化器、氣液分離器、液氯儲槽和尾氯分配臺，其特征在于: 所述的增壓式膨脹機組包括增壓制動風機、主膨脹機、主軸、主軸齒輪、惰輪、副軸齒輪、副軸和尾氯膨脹機；所述的增壓制動風機和主膨脹機之間通過主軸連接，主軸上固定設置有主軸齒輪，主軸齒輪通過惰輪與副軸齒輪嚙合，副軸齒輪固定設置在副軸上，副軸的一端與尾氯膨脹機固定連接； 所述透平式氯氣壓縮機組的輸出端與增壓制動風機的輸入端連接；透平式氯氣壓縮機組上設有壓縮機冷卻水進口和壓縮機冷卻水出口 ；增壓制動風機的輸出端與第一冷卻管的一端連接；第一冷卻管整體設置在制動冷卻器內(nèi)部，另一端與預冷器的輸入端及主膨脹機的輸入端連接；制動冷卻器上設有冷卻器冷卻水進口和冷卻器冷卻水出口 ；預冷器的輸出端與氯氣液化器的輸入端連接，氯氣液化器的輸出端與氣液分離器的輸入端連接；氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的輸入端連接，另一個輸出端與增壓式膨脹機組的尾氯膨脹機的輸入端連接；尾氯膨脹機的輸出端與第二冷卻管的一端連接；第二冷卻管整體設置在氯氣液化器內(nèi)部，另一端與第三冷卻管的一端連接；第三冷卻管整體設置在預冷器內(nèi)部，另一端與尾氯分配臺的輸入端連接； 所述主膨脹機的輸出端與第四冷卻管的一端連接；第四冷卻管整體設置在氯氣液化器內(nèi)部，另一端與第五冷卻管的一端連接；第五冷卻管整體設置在預冷器內(nèi)部，另一端與透平式氯氣壓縮機組的輸入端連接。
【文檔編號】F25J1/02GK203501664SQ201320446680
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權日:2013年7月25日
【發(fā)明者】周國強, 楊金順, 周音, 楊展, 彭振康, 朱榮聲, 李嘯 申請人:杭州求是透平機制造有限公司