一種冷凍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冷凍膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)。現(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與增壓制動風機的輸入端連接；增壓制動風機的輸出端通過第一冷卻管與預冷器的輸入端連接；預冷器的輸出端通過主氯氣液化器與主氣液分離器的輸入端連接；主氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽連接，另一個輸出端通過輔氯氣液化器與輔氣液分離器的輸入端連接，輔氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽連接，另一個輸出端與膨脹機的輸入端連接，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的輸入端連接；尾氯分配臺上設有多個用戶接入端。本實用新型安全、節(jié)能、環(huán)保。
【專利說明】一種冷凍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，具體涉及一種冷凍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，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)明內容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種冷凍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、第一冷卻管、制動冷卻器、預冷器、主氯氣液化器、主氣液分離器、液氯儲槽、輔氯氣液化器、輔氣液分離器、第二冷卻管、第三冷卻管、尾氯分配臺、第四冷卻管和冷凍機組。
[0005]所述的增壓式膨脹機組包括增壓制動風機、膨脹機和傳動軸，增壓制動風機和膨脹機之間通過傳動軸連接。
[0006]所述透平式氯氣壓縮機組的輸入端開放設置，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部，另一端與預冷器的輸入端連接；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 ；預冷器的輸出端與主氯氣液化器的輸入端連接，主氯氣液化器的輸出端與主氣液分離器的輸入端連接；主氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的一個輸入端連接，另一個輸出端與輔氯氣液化器的輸入端連接；輔氯氣液化器的輸出端與輔氣液分離器的輸入端連接，輔氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的另一個輸入端連接；輔氣液分離器的另一個輸出端與增壓式膨脹機組的膨脹機的輸入端連接，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輔氯氣液化器內部，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部，另一端與尾氯分配臺的輸入端連接；尾氯分配臺上設有多個用戶接入端。
[0007]所述的第四冷卻管整體設置在主氯氣液化器內部，一端與冷凍機組的輸入端連接，另一端與冷凍機組的輸出端連接。
[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，避免硫酸污染產品。[0010]2、本實用新型與低溫低壓法制取液氯相比，氯氣由于壓力升高，其臨界液化溫度由一 25°C升至一 15°C，從而使同一規(guī)格的冷凍機由低溫工況上升至空調工況，其能力提高一倍以上，節(jié)能效果十分顯著。
[0011]3、本實用新型采用膨脹機對液化后的尾氯膨脹制冷，使得0.1?0.5MPa的氯氣內能被回收做能源，從而實現(xiàn)更進一步節(jié)能。
[0012]4、本實用新型由于壓縮機效率的提高、冷凍機效率的提高以及尾氯內能的回收，使得冷凍機冷媒的用量減少，從而減少液氨泄漏產生三氯化氮造成爆炸的危險，或減少氟利昂對大氣臭氧層的破壞，保護地球生物的生存環(huán)境。
[0013]5、本實用新型為現(xiàn)有低溫低壓法或中溫中壓法制液氯裝置的節(jié)能改造提供了一種新方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0016]如圖1所示，一種冷凍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、第一冷卻管3、制動冷卻器4、預冷器5、主氯氣液化器6、主氣液分離器7、液氯儲槽8、輔氯氣液化器9、輔氣液分離器10、第二冷卻管11、第三冷卻管12、尾氯分配臺13、第四冷卻管14和冷凍機組15。
[0017]增壓式膨脹機組2包括增壓制動風機2-1、膨脹機2-2和傳動軸2_3，增壓制動風機2-1和膨脹機2-2之間通過傳動軸2-3連接。
[0018]透平式氯氣壓縮機組I的輸入端開放設置，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I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的一端連接；第一冷卻管整體設置在制動冷卻器4內部，另一端與預冷器5的輸入端連接；制動冷卻器4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5的輸出端與主氯氣液化器6的輸入端連接，主氯氣液化器6的輸出端與主氣液分離器7的輸入端連接；主氣液分離器7的一個輸出端與液氯儲槽8的一個輸入端連接，另一個輸出端與輔氯氣液化器9的輸入端連接；輔氯氣液化器9的輸出端與輔氣液分離器10的輸入端連接，輔氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽8的另一個輸入端連接；輔氣液分離器10的另一個輸出端與增壓式膨脹機組的膨脹機2-2的輸入端連接，膨脹機2-2的輸出端與第二冷卻管11的一端連接；第二冷卻管11整體設置在輔氯氣液化器9內部，另一端與第三冷卻管12的一端連接；第三冷卻管12整體設置在預冷器5內部，另一端與尾氯分配臺13的輸入端連接；尾氯分配臺13上設有三個用戶接入端。
[0019]第四冷卻管14整體設置在主氯氣液化器6內部，一端與冷凍機組15的輸入端連接，另一端與冷凍機組15的輸出端連接。
[0020]該冷凍膨脹法進行氯氣液化的系統(tǒng)工作原理:
[0021]0.15?0.2MPa的原料氯氣經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4內部的第一冷卻管3冷卻使氯氣恢復常溫，但壓力進一步升高。之后經預冷器5進入主氯氣液化器6，與冷凍機組15提供的經節(jié)流等焓膨脹而降溫的冷媒通過第四冷卻管14進行間接熱交換，其產生的氣液混合物經主氣液分離器7分離，液氯進入液氯儲槽8用于液氯包裝，氯氣經過輔氯氣液化器9再次產生的氣液混合物經輔氣液分離器10分離，液氯進入液氯儲槽8用于液氯包裝，氯氣進入增壓式膨脹機組的膨脹機2-2進行等熵膨脹，釋放的內能經過傳動軸2-3傳遞給增壓式膨脹機組的增壓制動風機2-1。膨脹產生的冷量由氯氣本身攜帶進入第二冷卻管11，與經過輔氯氣液化器9的氯氣進行熱交換，然后進入第三冷卻管12，與經過預冷器5的氯氣進行熱交換，使尾氯回溫至常溫后進入尾氯分配臺13分配給尾氯用戶。
【權利要求】
1.一種冷凍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、第一冷卻管、制動冷卻器、預冷器、主氯氣液化器、主氣液分離器、液氯儲槽、輔氯氣液化器、輔氣液分離器、第二冷卻管、第三冷卻管、尾氯分配臺、第四冷卻管和冷凍機組，其特征在于: 所述的增壓式膨脹機組包括增壓制動風機、膨脹機和傳動軸，增壓制動風機和膨脹機之間通過傳動軸連接； 所述透平式氯氣壓縮機組的輸入端開放設置，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部，另一端與預冷器的輸入端連接；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 ；預冷器的輸出端與主氯氣液化器的輸入端連接，主氯氣液化器的輸出端與主氣液分離器的輸入端連接；主氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的一個輸入端連接，另一個輸出端與輔氯氣液化器的輸入端連接；輔氯氣液化器的輸出端與輔氣液分離器的輸入端連接，輔氣液分離器的一個輸出端與液氯儲槽的另一個輸入端連接；輔氣液分離器的另一個輸出端與增壓式膨脹機組的膨脹機的輸入端連接，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輔氯氣液化器內部，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部，另一端與尾氯分配臺的輸入端連接；尾氯分配臺上設有多個用戶接入端； 所述的第四冷卻管整體設置在主氯氣液化器內部，一端與冷凍機組的輸入端連接，另一端與冷凍機組的輸出端連接。
【文檔編號】F25J1/02GK203413919SQ201320446851
【公開日】2014年1月29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, 朱榮聲, 彭振康, 楊展, 李嘯 申請人:杭州求是透平機制造有限公司