氯吸收裝置

氯吸收裝置，又稱漏氯吸收裝置、泄氯吸收裝置、漏氯中和裝置、氯氣吸收裝置。是一種發生氯氣泄漏事故時的安全應急設備，可以對泄漏氯氣進行吸收處理。

基本介紹

• 中文名：氯吸收裝置
• 又稱：漏氯吸收裝置
• 背景：氯氣泄漏事故時有發生，
• 發展史：第一代第二代

漏氯吸收裝置

基本信息

氯吸收裝置，又稱漏氯吸收裝置、泄氯吸收裝置、漏氯中和裝置、氯氣吸收裝置。是一種發生氯氣泄漏事故時的安全應急設備，可以對泄漏氯氣進行吸收處理。

使用背景

近年來，氯氣泄漏事故時有發生，給國家財產和民眾生命造成巨大的損失和威脅，如何選擇安裝一套技術上先進、設計上合理、運行可靠的漏氯吸收裝置，已成為用氯單位生產安全工作的重中之重。

發展史

第一代

產生於二十世紀初期，利用氫氧化鈉吸收液氯氣。但由於吸收氯氣之後的吸收液無法再生使用、後續維護量大、運行費用高、使用壽命短等，已現逐步被氧化還原型泄氯吸收裝置所取代。

第二代

產生於90年代初期，利用亞鐵鹽溶液吸收氯氣。吸收液可不斷循環使用，無須更換。但塔體結構引用上個第一代的雙塔串聯結構（第一個塔用於吸收，第二個用於汽水分離），彎頭較多風阻越大的問題，降低了吸收效率；箱體方型結構，吸收液存在循環死角。

第三代

產生於90年代中期，塔體結構由雙塔串聯變更為單塔變徑結構，解決由於彎頭多，導致的風阻變大，但空塔流速略高，存在液泛現象。

第四代

產生於90年代後期，塔體結構將單塔變徑結構變為單塔同徑結構，為過渡產品。使其設計上滿足對空塔流速的要求，解決液泛問題。

第五代

產生於二十一世紀初期，塔體結構將單塔同徑結構變為單塔大塔徑多層結構，增大了有效吸收體積；箱體方型結構變更為流線型箱體，解決了吸收液循環死角問題；增加布風系統，解決了氯庫房氣體循環死角的問題；控制系統增加功能模板，如自動測試、遠程控制、防雷功能等，使設備更具人性化、可靠性。

吸收機理

目前市場上銷售的漏氯吸收裝置，主要吸收機理有兩種：

1、利用鹼性溶液吸收氯氣，屬於中和性，反應式為Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O

從以上反應式可以看出：由於吸收氯氣之後的鹼液生成鹽類結晶無法再生，堵塞吸收塔噴淋管噴頭和填料，隨著吸收時間的延長，吸收液中氫氧化鈉濃度逐漸降低，吸收能力逐漸下降，一次性吸收氯氣量有限。

2、利用亞鐵鹽溶液吸收氯氣，屬於氧化還原性，反應式為：

吸收(氧化)反應：2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl-

再生(還原)反應：2Fe3++Fe=3Fe2+

從以上反應式可以看出：亞鐵鹽的吸收和再生是同步進行的，一次性可以吸收大量的氯氣，遠遠大於額定的吸收能力（從以上反應式中可以看出原因所在），不需要更換吸收液，也不會產生結晶，但一次性吸收氯氣的量也不會無限額的，根據物質不滅定律，吸收的氯氣生成三價鐵鹽（Fe3+）再通過還原反應生成二價鐵鹽（Fe2+）貯存在再生箱中，再生箱的空間和再生劑是有限的，當裝置吸收大量氯氣時，只需回收部分吸收液，添加再生劑即可。鹼中和型是二十世紀初期對於氯鹼工業內氯氣泄漏事故而開發的一種傳統技術產品，由於吸收氯氣之後的吸收液無法再生使用、後續維護量大、使用壽命短等缺點，現逐步被氧化還原型漏氯吸收裝置所取代。

裝置組成

漏氯吸收裝置由主體部分、控制部分、布風系統三部分組成。

主體部分由溶液箱、吸收塔、防腐液下泵、離心風機、浮球液位計、吸收液等部件組成。

控制系統由PLC控制櫃、漏氯報警儀組成。

布風系統由吸風地溝和送風布風管組成。

工作原理

當氯庫房中發生氯氣泄漏時，安裝在氯庫房內的探頭檢測到氯氣濃度超標，設備自動啟動，風機將氯庫房內的含氯混合氣體通過地溝抽送到反應吸收塔，吸收塔內氣液兩相之間發生傳質反應，氯氣被吸收液吸收，反應後的液體又流回儲液再生箱，經過再生後吸收液又可與氯氣反應，循環使用，吸收液無需更換。被吸收後的氣體通過專業的布風器送回氯庫房中，形成循環布風系統，達到環保、保障安全生產的目的。當氯庫空氣中氯氣濃度小於設定值時設備自動停止運行。

選型參數

1、吸收能力是否考慮氯氣的吸收速度與氣體中氯氣的濃度成正比因素。

吸收能力是衡量一套裝置性能好壞的重要參數，表示在單位時間內吸收氯氣的量，它是反映裝置的吸收速度和吸收量的綜合參數。現在市面上銷售的產品標明吸收量多少公斤，這個參數是生產廠家在產品出廠時通過試驗得出的結果，有一個先決條件，即裝置在常溫、常壓下、進風口氣體中氯氣的濃度達到100%時，一個小時內能夠吸收氯氣的量，當氣體中氯氣的濃度發生變化時，那么吸收等量的氯氣所需的時間就會延長。

2、吸收塔是否選擇單塔多層大塔徑的結構。

漏氯吸收裝置屬於化工填料塔的範疇，空塔流速一般都在2~3米/秒。有的片面追求大風量，會造成吸收塔內傳質狀況惡化，吸收能力下降，甚至會產生液泛。風量過小，吸收時間就長。吸收裝置的常見塔體結構有兩種形式：一種是單塔多層（多塔並聯），另一種是雙塔串連，由於雙塔串連塔徑小、彎頭多、風阻大、系統通過的氣量小等缺點，已逐步被單塔多層結構的塔體結構所替代。各種類型裝置選用的均是離心式風機，由於該類風機全壓低，若系統阻力大，風量就小，為了在最短時間內吸收完泄漏的氯氣，就應選擇吸收塔徑較大且設計合理的裝置。

3、風量是否滿足氣體循環次數要求及考慮氯庫房體積因素。

氯庫房內混合氣體與漏氯吸收裝置構成一個閉路循環系統，在這個系統內氣體的循環次數會影響到氯氣的吸收效果：在《城鎮供水廠運行、維護及安全技術規程》CJJ58- 2009中規定：漏氯吸收裝置風機風量要滿足氣體循環次數8-12次/小時，並以此作為設計裝置的重要參數。氯氣的泄漏是由於氯氣鋼瓶、管道突然爆裂，在較短的時間內迅速擴散，並在地面進行沉積，同時具有極強的氧化性和腐蝕性等特點。要求漏氯吸收裝置在最短的時間內將氯氣的濃度降低到安全範圍內。漏氯吸收裝置的循環次數在設計上應大於12次/時。因此在選擇漏氯吸收裝置時，氯庫房的大小（由此決定了循環風量）是選擇漏氯吸收裝置類型的關鍵因素。以塔徑為1300mm的漏氯吸收裝置為例，同類型裝置對應的氯庫房容積及循環風量對應關係如下（表一）：

（表一）

序號	型號	系統風量（m3/hr）	適用氯庫房體積(m3)
1	500型（單塔）	5465	50～250
2	1000型（單塔）	9580	250～500
3	準2000型（單塔）	12300	500～700
4	2000型（雙塔並聯）	19160	700～1200
5	3000型（雙塔並聯）	24600	1200～1800
6	4000型（三塔並聯）	28740	1800～2500
7	5000型（三塔並聯）	36900	2500～3200

表格中的各參數為氯庫房結構較為簡單的選型建議，若氯庫房結構較為複雜（如線上氯瓶區與空、滿瓶堆放間分隔放置或氯庫房為雙層結構等）的情況下，則根據氯庫房的實際情況進行最佳化配置。

4、布風系統設計是否合理。

布風系統是“高效”的代名詞，是漏氯吸收裝置專業度的體現，是氯庫房氣體循環次數達到8~12次/小時的重要保障之一。以往漏氯吸收裝置的布風由簡單的吸風管和送風管來完成氯庫房內氣體的循環，易產生氣流死角，影響吸收效率。而布風系統的出現使得漏氯吸收裝置具有更高的吸收效率，可以很大程度的縮短泄氯事故的處理時間。布風系統由吸風系統和送風系統兩部分組成。其中吸風系統採用面源吸風的方式，在氯庫房氯瓶區形成一個整體的負壓區，使氯庫房內產生含氯混合氣體的單向循環系統，促進泄氯吸收系統對氯氣的有效吸收；而送風系統採用空間立體布風的方式，對氯庫房氯氣混合氣體產生推動力，使混合氣體平穩流動，便於吸收，避免在氯庫房出現氣流死角的現象。

驗收

如何檢驗泄氯吸收裝置的綜合性能，最有效的檢驗方法，就是在氯庫內進行放氯，模擬氯庫中的氯瓶或管件泄漏的狀態來檢驗吸收裝置的吸收效果。氯氣是一種劇毒危險化學品，放氯試驗是一種風險極高的試驗，放氯前必須向當地安監、消防等部門審核批准後才能進行放氯試驗，並要做好放氯試驗前的準備工作。（歡迎上我公司網站查看或來電索取放氯試驗DV影像資料。）

1、放氯試驗前準備工作

1）在公安局、安監局等部門做好協調備案。

2）制訂泄氯吸收裝置應急預案，包括消防、醫療急救、特別是做好遇到停電後的應急處理方案。

3）防毒面具、空氣呼吸器、防化服、高腰水鞋、防水手套等防護用品安全性能檢查。

4）配置消防水龍帶及水槍，預備相應的應急救護器材。

5）對氯庫房內運轉設備及管件、探頭、電器等進行塑膠薄膜包裹防護，對門窗縫隙進行密封處理。

6）劃出警戒區域，設定導風向標，引導觀摩人員至安全區域。

2、放氯試驗操作流程

1）將放氯瓶置於氯庫房大門外側的電子台秤上，氯瓶用球閥與柔性銅管連線鋼管導入氯庫房，利用電子秤顯示重量來控制安全針閥開啟度。

2）放氯完成後，由人工啟動泄氯吸收裝置並開始計時，運行二十分鐘後，由現場操作人員對各點進行監測，做好記錄。

3）監測到各點氯氣濃度低於3ppm時，人工停止泄氯吸收裝置，打開內窗，將控制箱上旋鈕恢復到自動位。