液氯钢瓶贮存和汽化工艺设计说明
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310天。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.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21℃，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-006。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NCl
3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NCl
3的浓度，当NCl
3浓度达到40g/l时，必须切换汽化器，将汽化器中NCl
3浓度较高的残液放入排污罐F-002，用碱液将NCl
3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NaClO、NaCl和H
2O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40℃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2~3%（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%NaClO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，以备随后用于氯气的吸收。
次氯酸钠溶液贮槽F-004内贮存的10%NaClO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45℃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；
9.空瓶和实瓶必须分开放置，禁止混放；
10.钢瓶禁止露天存放；
11.充装量为1吨的液氯钢瓶存放时，应横向卧放，防止滚动。存放高度不得超过两层；
12.充装量为1吨的液氯钢瓶装运时，应横向卧放，防止混动。只允许单层放置。
13.充装量为1吨的液氯钢瓶装卸时，应采用起重机械，起重量应大于瓶体重量的一倍，并确保挂钩牢固。严禁使用叉车装卸。